ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Титан в авиационной и космической технике из "Титан в новой технике " Первым потребителем титана стала авиационная промышленность. Создание летательных аппаратов со скоростями, близкими к скорости звука и провосходящими ее (в несколько раз), выдвинуло ряд технических и экономических требований к конструкционным материалам, идущим на изготовление самого планера, а также двигателей, систем управления, оборудования и т. п. [c.103] Свойства жаропрочных титановых сплавов приведены в гл. I. Анализируя их, видим, что эти сплавы будут пригодны для иготовления планеров летательных аппаратов, имеющих скорость порядка 4000 км/ч. Повышенные рабочие температуры характерны и для авиационных двигателей. Например, тяга реактивного двигателя возрастает на 10—15% при увеличении температуры газа в нем на 50° С. [c.103] Приведенные далее примеры снижения массы отдельных узлов самолета и его конструкции в целом объясняют не только техническую, но и экономическую целесообразность применения титана, в том числе и взамен таких относительно дешевых материалов, как сплавы алюминия. По данным работы [141], применение титана экономически оправданно, если величина снижения массы простых конструкций и узлов самолета находится на уровне 30%, а для сложных 10%. Поэтому титан находит применение в сложных сверхзвуковых военных и гражданских самолетах. Например, снижение массы самолета Конкорд на 1 кг экономит 2500 марок ФРГ. [c.104] Кроме приведенных выше преимуществ титана как жаропрочного материала, обладающего высокой удельной прочностью, росту применения титана в космической технике способствовало сохранение титаном пластичности при низких (криогенных) температурах. [c.104] В 1966 г. сообщалось [142] об испытаниях цельнотитанового самолета Р-12А и высказывалось предположение о целесообразности широкого применения титана в самолетах вертикального взлета, узлы которых работают в условиях повышенных нагрузок. [c.104] Резко растет применение титана при изготовлении реактивных двигателей масса мощного двигателя при использовании титана уменьшается на 675 кг. Замена стальных частей в двигателе деталями нз сплава Т1— 6А1 — 4У снизила массу вращающихся частей на 30%, а при изготовлении тормозных устройств самолета Конкорд уменьшила массу изделия на 40 кг (143]. [c.104] Сравнительные данные, характеризующие потребность в титане для изготавления планеров самолетов в зависимости от их скорости, приведены в работе [140]. (табл. 28). [c.105] В 1969 г. в США было произвдено (по различным данным) от 13 до 25 тыс. т слитков сплавов титана и выпущено полуфабрикатов 13,4 тыс. т [144, 145]-. На изготовление планеров самолетов израсходовано до 54% от общего их количества в производстве реактивных двигателей 34% в химической промышленности — только 8%. Рост потребления титана в 1969 г. (на 35% по сравнению с 1968 г.) автор [146] объясняет тем, что титан начал вытеснять сплавы на основе никеля (в основном в двигателестроении и авиации, в том числе и гражданской). [c.105] Вигдорчик приводит пример [151, с. 507] рационального подхода к решению технологических вопросов применения титана в самолетостроении — это работы, проведенные в СССР при создании сверхзвукового пассажирокого самолета Ту-144. Хотя сам планер этого лайнера выполнен из алюминиевых сплавов, но в целом многие детали конструкции (мотогондолы, элероны, рули поворота и др.) изготовлены из титана при этом щироко использованы тонкостенные сварные и прессованные профили. В конструкции использовано также свыще 1000 литых фасонных деталей, полученных вакуумным центробежным литьем в углеграфитовые формы. [c.107] При разработке технологии изготовления упомянутых титановых деталей возник ряд сложных задач. Это предупреждение разрушения сплавов при эксплуатации из-за остаточных внутренних напряжений, охрупчивания металла вследствие поглощения водорода, кислорода, азота и углерода борьба с солевой коррозией. В результате проведенных исследований определены режимы отжига целых отсеков и панелей из титана для снижения внутренних напряжений и дегазации металла, причем дальнейшую сборку конструкций вели только на болтовых или клепаных соединениях. Чтобы уменьшить загрязнение металла в процессе его обработки, создали технологию химического фрезерования, не вызывающую наводороживания титана (таким способом изготавливают более 1500 деталей на самолет) сварку ведут в герметичных сварочных камерах с непрерывной очисткой аргона в процессе сварки и контролем степени чистоты аргона. [c.107] Титановые сплавы, как было отмечено выше, широко применяют и в конструкциях зарубежных пассажирских самолетов аэробусе Боинг-747 , Конкорде и др. Всего за рубежом в 1976 г. в авиационной и аэрокосмической технике было использовано 70% от общего объема титановых полуфабрикатов, хотя общий экономический спад в капиталистической системе в 70-х годах отразился и на уровне потребления титана в транспортном самолетостроении. [c.107] Вернуться к основной статье