Материалы и конструкция самолётов. Ранние и новые версии.

Материалы и конструкция самолётов. Ранние и новые версии.

Производство нынешнего воздушного транспорта — это довольно трудоёмкий процесс, который занимает много времени и сил, но в том случае, если есть проблемы с деталями, то предлагаем вам детали ufi от компании-поставщика Air-Part.

Ранняя технология

По причинам доступности, малого веса и предшествующего производственного опыта большинство первых самолетов были деревянными и тканевыми. При более низких скоростях, которые тогда были доступны, обтекаемость не была первоочередной задачей, и для обеспечения необходимой прочности конструкции использовалось множество проводов, распорок, распорок и других устройств. Предпочтительная древесина была относительно легкой и прочной (например, ель), а ткани обычно были льняными или что-то подобное с плотным переплетением, а не холст, как часто утверждается.

По мере увеличения скорости росли и конструктивные требования, и конструкторы анализировали отдельные части самолета на прочность и сопротивление ветру. Растяжкам придали обтекаемую форму, а некоторые производители стали изготавливать фюзеляжи из клееного дерева, монококовая конструкция (напряжения переносятся обшивкой) для большей прочности, лучшей обтекаемости и меньшего веса. Рекордные французские гонщики Deperdussin 1912 года, немецкие истребители Albatros времен Первой мировой войны и более поздний американский Lockheed Vega были среди самолетов, которые использовали этот тип конструкции.

Самолеты, сделанные из дерева и ткани, было трудно обслуживать, и они быстро портились, если их не использовать. Это, а также потребность в большей прочности, привели к использованию металла в самолетах. Первое широкое применение было во время Первой мировой войны, когда авиастроительная компания Fokker использовала фюзеляжи из сварных стальных труб, а компания Junkers изготовила цельнометаллические самолеты из двойных труб и алюминиевое покрытие.

В период с 1919 по 1934 год наметилась постепенная тенденция к цельнометаллической конструкции: одни самолеты имели цельнометаллическую (почти всегда из алюминия или алюминиевого сплава) конструкцию с обтянутыми тканью поверхностями, а другие использовали цельнометаллический несущий каркас. строительство. Металл прочнее и долговечнее ткани и дерева, и по мере развития необходимых производственных навыков его использование позволило сделать самолеты легче и проще в сборке. С другой стороны, металлические конструкции были подвержены коррозии и усталости металла , и были разработаны новые процедуры для защиты от этих опасностей. Было разработано множество алюминиевых сплавов, и стали использоваться такие экзотические металлы, как молибден и титан, особенно в автомобилях, требующих чрезвычайной прочности или необычайной прочности, термическое сопротивление было востребованным. Поскольку самолеты были спроектированы для работы на скорости 3 Маха (в три раза больше скорости звука) и выше, были введены различные методы, позволяющие избежать эффектов аэродинамического нагрева. К ним относятся использование топлива в баках в качестве «поглотителя тепла» (для поглощения и рассеивания вырабатываемого тепла), а также использование экзотических материалов, таких как современные углерод-углеродные композиты, керамические покрытия из карбида кремния , титан-алюминий. сплавы и титановые сплавы, армированные керамическими волокнами. Кроме того, некоторые конструкции требуют циркуляции очень холодного газообразного водорода через критические области аэродинамического нагрева.

Современные тенденции проектирования и строительства самолетов

Хотя основные принципы полета , которые применяли братья Райт, все еще актуальны, с годами произошли огромные изменения в средствах, с помощью которых эти принципы понимаются и применяются. Наиболее всеобъемлющим и влиятельным из этих изменений является широкое разнообразие применений компьютерных технологий во всех аспектах жизни авиации. Вторым фактором стало широкое развитие применения композиционных материалов в конструкциях летательных аппаратов. Хотя эти два элемента являются результатом достижений в инженерии, они также косвенно являются продуктом изменения социальных и правовых соображений.

Социальные проблемы разнообразны и включают в себя растущую глобальную взаимозависимость бизнеса, беспрецедентные политические революции во всех частях мира и всеобщую человеческую тягу к путешествиям. Кроме того, возросла озабоченность по поводу воздействия самолетов на окружающую среду, особенно в отношении сжигания топлива и его вклада в глобальное потепление . Все эти проблемы возникают в то время, когда цены на топливо выросли. В результате для создания более легких, прочных, безопасных и экономичных самолетов необходимы как компьютеры, так и композитные материалы.

Правовые вопросы столь же сложны, но для целей этого раздела вращаются вокруг двух элементов. Первая из них заключается в том, что проектирование, испытания и сертификация самолета стали настолько чрезвычайно дорогостоящим проектом, что только самые хорошо финансируемые компании могут взяться за разработку даже относительно небольшого самолета. Для более крупных самолетов в настоящее время обычной практикой является объединение нескольких производителей, часто из разных стран, для гарантии новой конструкции. Это международное сотрудничество было осуществлено наиболее успешно сначала с англо-французским соглашением .сверхзвуковой транспорт и с тех пор был очевиден в ряде самолетов. Составной частью этого процесса является размещение производства определенных элементов самолета в определенных странах в качестве услуги за услугу для тех стран, которые не разрабатывают собственные самолеты аналогичного типа.

Второй юридический элемент заключается в том, что возможность возмещения очень крупного ущерба в результате ответственности в случае крушения вынудила большинство авиационных компаний прекратить производство личных самолетов меньшего размера. Причина этого в том, что подверженность повреждениям от большого количества небольших одномоторных самолетов больше, чем подверженность эквивалентной рыночной стоимости нескольких более крупных самолетов, потому что более крупные самолеты, как правило, имеют лучшие программы технического обслуживания и более высококвалифицированных пилотов. . Практическим результатом этого стал огромный рост в отечественной авиационной промышленности, где, по иронии судьбы, использование компьютеров и композитов произвело революцию, которая перекинулась и на коммерческое авиастроение.

Строительство Техника