От Passenger
К All
Дата 29.12.2003 09:11:59
Рубрики Прочее; ВВС; 1917-1939;

Сталь, как конструкционный материал для самолетов

А почему самолеты из стали все же не пошли (были же пробные, даже вроде Туполев делал)?.
Собственно говоря для самолетов важна не прочность сама по себе, и не легкость сама по себе, а УДЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ, то есть отношение прочности к плотности. А до войны у высокопрочных марок сталей это отношение было выше чем у дюралей (250кг/мм2 при плотности 7,8г/см3). По цене (IMHO) высокопрочная сталь была дешевле. Во многих случаях (сварка и т.д.) технологичнее.

С уважением, Passenger
От Alex Medvedev
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 12:33:06

Дорого (-)
От NV
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 11:49:02

Кроме вышеперечисленного еще кое-что вылезло

>А почему самолеты из стали все же не пошли (были же пробные, даже вроде Туполев делал)?.

это большой любитель инноваций Бартини делал ;-)

и вот что в процессе эксплуатации вылезло - в местах где стальные детали были соединены точечной сваркой нержавейка увы, ржавела. Куда ж это годится.

Виталий
От Felis
К NV (29.12.2003 11:49:02)
Дата 29.12.2003 12:16:46

Re: Кроме вышеперечисленного...

>>А почему самолеты из стали все же не пошли (были же пробные, даже вроде Туполев делал)?.
>
>это большой любитель инноваций Бартини делал ;-)

>и вот что в процессе эксплуатации вылезло - в местах где стальные детали были соединены точечной сваркой нержавейка увы, ржавела. Куда ж это годится.

>Виталий
Любопытно.Я видел другое--что алюминий(не только дюраль, но и амг) корродирует в неблагопр.условиях быстрее, чем нержавейка.А почему её не клепали , а варили ?
С уважением Felis
От Pavel
К Felis (29.12.2003 12:16:46)
Дата 29.12.2003 13:10:15

Re: Кроме вышеперечисленного...

Доброго времени суток!
>Любопытно.Я видел другое--что алюминий(не только дюраль, но и амг) корродирует в неблагопр.условиях быстрее, чем нержавейка.
Для того и красят переодически самолеты, недешевая операция, кстати.
А почему её не клепали , а варили ?
ИМХО технологичнее.
С уважением! Павел.
От NV
К Pavel (29.12.2003 13:10:15)
Дата 29.12.2003 13:20:50

Совершенно верно

>Доброго времени суток!
>>Любопытно.Я видел другое--что алюминий(не только дюраль, но и амг) корродирует в неблагопр.условиях быстрее, чем нержавейка.
>Для того и красят переодически самолеты, недешевая операция, кстати.
>А почему её не клепали , а варили ?
>ИМХО технологичнее.

именно считали что получится быстрее и технологичнее - сварочными клещами. Но проблемы изменения свойств материалов при сварке не решены и до сих пор, что уж говорить об эпохе самолетов серии "Сталь".

А раньше самолеты лакировали поверх люминия - красота ! А в последние годы я только Локхид "Тристар" лакированный видел и все.

Виталий
От Косильщик
К NV (29.12.2003 13:20:50)
Дата 29.12.2003 14:25:21

Я как то искал марки сталей для каркасов багги (+)

Подсекай!

+++++ к сожалению марку запамятовал, но примерно с 1936 года в нашей авиапомышленности использовалась наикрутейшая легировання сталь (и щас для багги и картов применяют), её после сварки надо было отпускать в печах... Вот тогда задумался, каких же размеров должны быть муфели, чтобы всю раму самолёта туда засунуть + потребление энергии...
НУ ещё был обходной путь, про который ни Рунет ни спецы пояснить ничего не смогли - это горячая чеканка швов для снятия напряжений. Как понял, после сварки, шов снова разогревали и ковали его молотками. Если эту операцию ен проводить, то сам шов треснет под нагрузкой...

Кстати, сварка этой стали - отдельная технологическая проблема (сварочник, электроды и т.п.). Я вопрос поизучал, на нашей оборонке сохранившейся взяться за сварку согласился только один завод и заломил несусветную цену, потому будем делать из бесшовных труб, но потолще...

Косильщик http://crt.shatoon.ru/shop_goods.asp?fid=4&rid=131&language=
От stepan
К Косильщик (29.12.2003 14:25:21)
Дата 29.12.2003 14:53:26

Re: Я как...

>Подсекай!

>+++++ к сожалению марку запамятовал, но примерно с 1936 года в нашей авиапомышленности использовалась наикрутейшая легировання сталь (и щас для багги и картов применяют), её после сварки надо было отпускать в печах... Вот тогда задумался, каких же размеров должны быть муфели, чтобы всю раму самолёта туда засунуть + потребление энергии...
>
Термообработка после сварки для снятия концентрации напряжений - обязательная процедура для обычных сталей. Иначе они трещать начнут. Но вот фюзеляжи и крылья МиГ-25 и МиГ-31 варят аргоном из высокопрочных нержавеющих сталей ВНС-2 и ВНС-5 и не подвергают после этого термообработке.
И тем не менее хвостовая часть не сварная а клепаная.

А вообще самолет по моему мнению очень технологичен, собирал я как то фюзеляжи на практике.

От Косильщик
К stepan (29.12.2003 14:53:26)
Дата 29.12.2003 15:19:03

Да как то варим и не трещит (+)

Подсекай!
>>Подсекай!
>
>>+++++ к сожалению марку запамятовал, но примерно с 1936 года в нашей авиапомышленности использовалась наикрутейшая легировання сталь (и щас для багги и картов применяют), её после сварки надо было отпускать в печах... Вот тогда задумался, каких же размеров должны быть муфели, чтобы всю раму самолёта туда засунуть + потребление энергии...
>>
>Термообработка после сварки для снятия концентрации напряжений - обязательная процедура для обычных сталей. Иначе они трещать начнут.

+++++ конструкционные стали (рамы, мосты - проблем нет)? Да ну нафик...

Но вот фюзеляжи и крылья МиГ-25 и МиГ-31 варят аргоном из высокопрочных нержавеющих сталей ВНС-2 и ВНС-5 и не подвергают после этого термообработке.

++++++ ну значит стали такие, специяльные и сварочное оборудование соответствующее + небось аргон и так далее... а 30ХГСА - капризуля...


Косильщик http://crt.shatoon.ru/shop_goods.asp?fid=4&rid=131&language=
От Felis
К Косильщик (29.12.2003 15:19:03)
Дата 29.12.2003 15:54:25

"отпускание" сварки

Для алюминиевого сплава, во всяком случае исключительно важная процедура, нужно едва ли не сутки(или больше) держать в горячем боксе корпус.
Вот когда делали сварные катерки-моторки для народа,на это,насколько знаю, не заморачивались, и там, в местах ударных нагрузок, швы трескаются.
С уважением Felis
От Николай Поникаров
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 10:33:59

Re: Сталь, как...

День добрый.

Если сделать стальную деталь той же прочности с алюминиевой, то она будет иметь гораздо меньшее поперечное сечение. Это может привести к ряду проблем:

- трудности с технологией (сварка, клепка, подкрепление вырезов) - см. ниже ответ Романа Алымова;

- неустойчивость при работе на сжатие (сжимаем стержень малой нагрузкой, а он сгибается) - см. ниже ответ stepanа;

- малая жесткость конструкции, и как следствие большие вибрации.

С уважением, Николай.
От Felis
К Николай Поникаров (29.12.2003 10:33:59)
Дата 29.12.2003 10:42:11

Сейчас начали делать стальные колёсные диски

Не менее лёгкие, к рекламируют, чем легкосплавные, но более прочные и не такие хрупкие
С уважением F.
От Поручик Баранов
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 10:32:08

Мы когда на Кубинке очищали от мусора помещения

Добрый день!

...пришлось переместить осколки разбитого Ил-2. Я искренне поразился, какие же они легкие (особенно после танковых железок!)

Такое ощущение, что яичная скорлупа.

С уважением, Поручик
От stepan
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 09:25:49

Re: Сталь, как...

>А почему самолеты из стали все же не пошли (были же пробные, даже вроде Туполев делал)?.
>Собственно говоря для самолетов важна не прочность сама по себе, и не легкость сама по себе, а УДЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ, то есть отношение прочности к плотности. А до войны у высокопрочных марок сталей это отношение было выше чем у дюралей (250кг/мм2 при плотности 7,8г/см3). По цене (IMHO) высокопрочная сталь была дешевле. Во многих случаях (сварка и т.д.) технологичнее.

Данные по прочности стали у вас завышены, у хромансиля 130 кг/мм2. Кроме того, вы рассматриваете растяжение, а очень важно еще сжатие, особенно местная потеря устойчивости. Дюраль тут значительно лучше, потому что сечения больше.
Выгодность материала сильно зависит от уровня нагрузок (отношения нагрузок к геометрическим размерам). Для очень низкого уровня оптимальным может быть пенопласт, дерево, ткань, для высокого - сталь. На самолетах времен войны дюраль таки выгоднее стали в весовом отношении при одинаковом уровне технологии.
Насчет цен не знаю. Знаю, что высокопрочную сталь (хромансиль) еще в тридцатые закупали за рубежом. Потом появилась 30ХГСА, но в каких количествах, не знаю.
От Косильщик
К stepan (29.12.2003 09:25:49)
Дата 29.12.2003 14:31:12

30ХГСА -- точно, точно, это со ейной сваркой проблемы... (-)
От Роман Алымов
К Passenger (29.12.2003 09:11:59)
Дата 29.12.2003 09:21:10

Думаю всё не так просто (+)

Доброе время суток!
Алюминий проще в технологии. Допустим люминиевая нервюра или общивка имеет толщину 1 мм, сколько будет толщина равнопрочной стальной обшивки или нервюры? Как это всё дело скреплять - клёпкой? Тонковато. Сваркой? Даже сейчас тонкую сталь варить непросто. Да и неразрушающих метов контроля сварки тогда небыло. Штамповать тонкую сталь, да ещё марок к штамповке не предназнаяенных -тоже не самая простая задача. Вообщем нафиг-нафиг, сталь имело смысл использовать в отдельных, сильно нагруженных деталях - так там её и так использовали.

С уважением, Роман
От Роман (rvb)
К Роман Алымов (29.12.2003 09:21:10)
Дата 29.12.2003 09:32:30

Re: Думаю всё...

> Алюминий проще в технологии. Допустим люминиевая нервюра или общивка имеет толщину 1 мм, сколько будет толщина равнопрочной стальной обшивки или нервюры?

Дюралька 1 мм на обшивке - это еще толстая... Иногда и намного тоньше была, а сталь до равнопрочной толщины просто напросто прокатывать забодаешься, а получится фольга :).

Кстати, по той же самой причине _иногда_ фанерная обшивка выгоднее алюминиевой.

S.Y. Roman
(Холмовцы: https://vif2ne.org/holmovo/forum/)