#

Авиастроение

Титан

АВИАЦИОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ОСТАЕТСЯ
ПЕРВЫМ И ОСНОВНЫМ ПОТРЕБИТЕЛЕМ ТИТАНА

Требования к материалам для авиастроения:
1.малый вес
2.высокая удельная прочность
3.жаропрочность
4.сопротивление усталостным нагрузкам
5.трещиностойкость
6.коррозионная стойкость

В дозвуковых самолетах широко применялся алюминий. Авиатехника сверхзвуковых скоростей столкнулась с повышенными температурами обшивки летательного аппарата, где алюминий не может быть использован из-за низкой жаропрочности. Потребовались конструкционные материалы, надежно работающие в сложной комбинации силовых и температурных полей при воздействии агрессивных сред, излучений и высоких давлений. Этим требованиям отвечает титан и его сплавы.
Сегодня самолеты становятся еще более титаноемкими. Это связано с тем, что в новых авиалайнерах увеличивается доля композиционных материалов, с которыми алюминий активно взаимодействует и коррозирует. Титан не подвержен таким процессам и увеличивает ресурс комплектующих изделий.

Три основных направления использования титана в авиастроении:
1.для изготовления изделий сложной пространственной формы:
- окантовки люков и дверей, где возможно скопление влаги (используется высокая коррозионная стойкость титана)
- обшивки, на которые действует струя продуктов сгорания двигателя,огнеблокирующие противопожарные перегородки (используется высокая температура плавления и химическая инертность титана)
- тонкостенные трубопроводы воздушной системы (используется минимальный из всех металлов коэффициент термического расширения титана)
- настил пола грузовой кабины (используется высокая прочность и твердость)
2.для изготовления ответственных высоконагруженных узлов и агрегатов
- стойки шасси
- силовые элементы (кронштейны) механизации крыла
- гидроцилиндры
3. Изготовление частей двигателя (см. далее)

Из титановых сплавов в самолетах изготавливают:
Элероны, панели и поворотные узлы крыльев, стенки лонжеронов, панели, кронштейны, рули, решетки клина, каналы воздухозаборника, трубопроводы, шпангоуты, предкрылки и закрылки, гидросистемы, крепеж и ряд других деталей

Процентное содержание титана в планере самолета:
Боинг-707 - менее 0,5 %, Ан-24 - 0,48 %, Ту-154 - 2 %, Боинг-777 - 8.5 %, Ту-334 - 8,7 %, АН-148 - до 10 %, Ил-76 и Ил-76Т - 12 % от массы планера.

Корпорация ВСМПО-АВИСМА для своих зарубежных и российских заказчиков поставляет титановые полуфабрикаты для изготовления деталей самолетов:
- штамповки для шассийной группы
- плиты, листы, прутки и биллеты для изготовления поворотных узлов, направляющих рельсов, закрылков, панелей, лонжеронов, элементов крепления
- цельные конструкции штампованных поковок для электрогидравлической системы.

 

ПРОДУКЦИЯ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРОИЗВОДСТВА

ОАО КОРПОРАЦИЯ ВСМПО-АВИСМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

ОАО Корпорация ВСМПО-АВИСМА является крупнейшим в мире интегрированным производителем всех видов полуфабрикатов из титановых сплавов для многих отраслей промышленности: биллетов, штамповок, электродов, плит, листов, прутков, труб.

Система обеспечения качества продукции корпорации признано практически всеми основными мировыми самолето- и двигателестроительными фирмами, такими как: Boeing, EADS, General Electric, Pratt&Whitney, Rolls-Royce, SNECMA, Goodrich и другие. Постоянно поддерживается, обновляется и увеличивается количество международных сертификатов на систему менеджмента качества, отдельные виды продукции, а также методы ее производства, контроля и испытаний.

Основными направлениями производства титановых полуфабрикатов является производство дисков и лопаток для вентилятора и компрессора, кузнечных заготовок и заготовок под изготовление кейсов. На сегодняшний день ОАО Корпорацией ВСМПО-АВИСМА освоено большое количество продукции для авиационных двигателей и газотурбинных установок газоперекачивающих аппаратов, энергетических установок, а также судовых ГТУ. Ежегодно наблюдается рост объема поставок и номенклатуры заготовок для российских и международных предприятий. Сегодня ОАО Корпорация ВСМПО-АВИСМА участвует не только во всех российских программах по созданию новых двигателей и модернизации серийных, но также во многих совместных и международных проектах.

Как известно, к продукции и материалам авиационного назначения предъявляются высокие требования как со стороны зарубежных потребителей, так и со стороны отечественных двигателестроительных предприятий.

Для поддержания высокого уровня производства ОАО Корпорация ВСМПО-АВИСМА постоянно инвестирует средства на модернизацию существующего оборудования и закупку нового. Так, например, компьютеризировано управление кузнечно прессового оборудования, плавильных и нагревательных печей. Установлена плазменная печь с холодным подом, мультизонная установка УЗК биллетов и дисков, участок ЛЮМ-контроля.

Сегодня в мире нет ни одного нового проекта с применением материалов из титановых сплавов без участия ОАО Корпорация ВСМПО-АВИСМА. В России и странах Содружества нет ни одного авиационного двигателя, самолета и вертолета, где бы не применялся титан ВСМПО.

Аллюминий

Алюминий в авиастроении

Широкое применение алюминия в промышленности, прежде всего, связано с его большими природными запасами, а также совокупностью химических, физических и механических характеристик.

Алюминий по содержанию в земной коре (~8 % ) является одним из самых распространенных металлов.

К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов.

На современном этапе развития дозвуковой и сверхзвуковой авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении.

В авиации США широко применяются сплавы серии 2ххх, Зххх, 5ххх, 6ххх и 7ххх. Серия 2ххх рекомендована для работы при высоких рабочих температурах и с повышенными значениями коэффициента вязкости разрушения. Сплавы серии 7ххх - для работы при более низких температурах значительно нагруженных деталей и для деталей с высокой сопротивляемостью к коррозии под напряжением. Для малонагруженных узлов применяются сплавы серии Зххх, 5ххх и 6xxx. Они же используются в гидро-, масло- и топливных системах.

В России при изготовлении авиационной техники успешно используются упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы Al-Zn-Mg-Cu и сплавы средней и повышенной прочности Al-Mg-Cu. Они являются конструкционным материалом для обшивки и внутреннего сплавного набора элементов планера самолета (фюзеляж, крыло, киль и др.).

Сплав 1420, принадлежащий системе Al-Zn-Mg, используют при конструировании сварного фюзеляжа пассажирского самолета. При изготовлении гидросамолетов предусмотрено применение свариваемых коррозионностойких магнолиевых сплавов (AМг5, АМг6) и сплавов Al-Zn-Mg (1915, В92, 1420).

Бесспорное преимущество имеется у свариваемых алюминиевых сплавов при создании объектов космической техники. Высокие значения удельной прочности, удельной жесткости материала позволили обеспечить изготовление баков, межбаковых и носовых частей ракеты с высокой продольной устойчивостью. К достоинствам алюминиевых сплавов (2219 и др.) следует отнести их работоспособность при криогенных температурах в контакте с жидким кислородом, водородом и гелием. У этих сплавов происходит так называемое криогенное упрочнение, т.е. прочность и пластичность параллельно растут с понижением температуры.

Сплав 1460 принадлежит системе Al-Cu-Li и является более перспективным для проектирования и изготовления баковых конструкций применительно к криогенному типу топлива - сжатому кислороду, водороду или природному газу.