III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Одно из направлений, связанных с созданием сплавов, обладающих более низкой плотностью и повышенной удельной прочностью, основывается на использовании в качестве легирующих наиболее лёгких металлов, например лития, плотность которого (0,534г/см³) в пять раз меньше плотности алюминия.

В 1970-х гг. под руководством академика РАН И.Н. Фридляндера был создан сплав 1420 на основе системы Al-Mg-Li . По прочности он оказался аналогичным сплаву Д16, но его плотность была на 10-12% меньше и, кроме того, на 6-8% был выше модуль упругости.

На основании материаловедческой концепции установлено, что для сверхзвуковой высокоманевренной авиации (скорость до 2000 км/ч) целесообразно применять в качестве основного конструкционного материала для особо ответственных агрегатов (сварных баковых отсеков фюзеляжа, панелей, обшивок и др.). Алюминиево-литиевые сплавы, сочетающий низкую плотность, высокий модуль упругости, высокую коррозионную стойкость, высокую удельную прочность, и заменять традиционную клёпанную конструкцию из широко применяемых в авиации алюминиевых сплавов Д16, АК4-1, титанового сплава ВТ-20 на сварные конструкции из сплава 1420. Впервые в мировой практике авиации конструкторско-материаловедческое решение, полученное при научном руководстве академика Б.Е.Патона и профессора А.Я.Ищенко, при повышении лётно-технических характеристик обеспечило снижение массы более чем на 20%, причём не только за счёт меньшей плотности сплава, но и в следствии устранения нахлёста, герметиков, клёпанных и болтовых соединений.

В начале 1980-х годов ВИЛСом совместно с ВИАМом были разработаны новые алюминиево-литиевые сплавы повышенной плотности марок 1440, 1450, которые за счёт некоторого снижения лития и нахождения оптимального соотношения  Mg, Li, Cu обладают хорошей технологичностью при горячей обработке давлением.

Разработка металлофизических и металловедческих основ создания новых композиций алюминиево-литиевых сплавов и новых технологически х процессов производства полуфабрикатов из них с существенно улучшенным комплексом прочностных, коррозионных и технологических характеристик (в том числе свариваемость) продолжает оставаться важным направлением при создании нового поколения сверхзвуковой авиации, а так же магистральной и амфибийной авиации.

Применение алюминиево-литиевых сплавов на самолётах, разработанных на ТАНТК им. Г.М.Бериева.

• Самолёт-амфибия А-40: 1420 (листы толщиной 0.8-6 мм и профили по каталогу) - стенки и стойки шпангоутов; обшивка дверей и люков; полы силовые; створки носового шасси; стенки и зашивка стыка крыла с лодкой; каркасы и детали оборудования;
• Самолёт-амфибия Бе-200: 1420 (листы толщиной 0.8-1.5 мм и профили по каталогу) - стенки и стойки шпангоутов лодки и нервюр крыла и оперения; стойки лонжеронов крыла; каркасы и детали оборудования; 1441 (листы толщиной 0.8-1.5 мм и профили по каталогу) - обшивка и элементы каркаса бортового отсека;
• Самолёт-амфибия Бе-103: 1441 (листы толщиной 0.5-1.5 мм и профили по каталогу) - обшивка; стрингеры; шпангоуты; нервюры; стенки лонжеронов и другие детали крыла, оперение лодки; каркасы и детали оборудования.

Работа представляет интерес для студентов и преподавателей, изучающих дисциплину «перспективные конструкционные материалы» и может использоваться на занятиях и в кружковой работе.

Код для цитирования: Скопировать