Авиационный алюминий: история

Бурундук сказал(а):

A_Z, по-моему, рецептура 2024 была поставлена СССР вместе с лицензией на DC-3.

Нажмите, чтобы раскрыть...

лапшин сказал(а):

Да нет, вместе с лицензией на DC-3.был предоставлен плазово-шаблонный метод,..

Нажмите, чтобы раскрыть...

А что, передача технологий конструкционного материала противоречит передаче плазово-шаблонного метода?

"Конструкция Ли-2 - цельнометаллическая из Д16 с полотняной обшивкой рулей и элеронов" (Шавров, т.2, изд. 1978 г., стр. 124).

Бурундук сказал(а):

...мне не кажется, что КАЖДАЯ из сторон приходила к получению сплавов самостоятельно. В частности, про наиболее широко применяемые сплавы Д16 и В95 написано выше.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Мне встречались слова, что сплав 7075 (будущий В95) американцы в 1943-м году "позаимствовали" (уж не знаю, как именно) у ... японцев.

A_Z сказал(а):

А что, передача технологий конструкционного материала противоречит передаче плазово-шаблонного метода?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Да и как можно производить самолет не из того материала, который заложен конструкторами и сделан расчет на прочность?

A_Z сказал(а):

Мне встречались слова, что сплав 7075 (будущий В95) американцы в 1943-м году "позаимствовали" (уж не знаю, как именно) у ... японцев.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Юмор в том, что упрочнение алюминия при легировании его цинком и магнием было открыто чуть ли не в 19 веке французами-разработчиками метода производства алюминия, т.е. задолго до изобретения дюралюминия.

Да, википедия говорит, что первыми использовать сплав типа В95 стали японцы при производстве Зеро. Американцы получили целый образец Зеро в 1942. Вряд ли за год возможно разработать радикально новый сплав. Скорее всего Алкоа уже вела работы, но, безусловно, анализ японского материала они делали, ибо было ясно, что самолет оказался необычно легким.


Я тут поинтересовался историей дюралюминия. Интересно там все было. Об упрочняющем действии меди в алюминии французы знали около 1900 года. Немецкое изобретение Альфреда Вильма 1906 года было, фактически не современный дюраль, а сплав, близкий к современным АМг и АМц, т.е. не так чтобы особо высокопрочный. Англичане (Виккерс) купили лицензию (и права на марку Дюралюмин) в 1910 году. Первый же дирижабль, построенный с применением этого "дюралюмина" разрушился при испытаниях. У немцев на Цеппелинах тоже были проблемы с прочностью этого материала. Разочарованные англичане продали лицензию и права на это дерьмо Франции, а сами продолжили свои исследования. Разработка сплавов - это весьма науко- и техноемкая область (какие там, нахрен, девочки-лаборантки!). В 1911 году на Виккерсе получили и запатентовали сплав, который и стал прототипом современного дюралюминия. По сравнению с "немецким следом" содержание меди было увеличено в 2 - 2.5 раза, содержание магния - уменьшено в 3 - 5 раз. Марганец тоже был низведен до уровня примесей. Постепенно все страны перешли на примерно такой же состав.
Если мне не изменяет память, с 26-го Цеппелина (1914 г.) немцы стали использовать "английский" состав.

До ПМВ в США не занимались дюралюминием, областью применения которого были военные аппараты. С началом войны интерес появился. Явно при содействии англичан Алкоа воспроизвела тот дюралюмин в 1916 году. При этом, согласно историкам, американцы исследовали детали сбитого Цеппелина. Этот сплав получил название 17S. Как я уже сказал, его состав был типичным. Во всех странах такие сплавы выпускались до конца второй мировой войны.

Кроме США. Алкоа пошла дальше и выяснила, что если поднять содержание магния вплоть до 2% и применить искусственное старение, то можно получить сплав с гораздо лучшими прочностными свойствами, более стойкий к коррозии. Так в 1933 году был запатентован сплав 24S. С 1937 года все американские самолеты строились с использованием этого сплава в силовых элементах. А сплав 17S в виде 2017 до сих пор используется в заклепках (хранить в холодильнике).

В 1940 году немцы стали использовать на Фокке-Вульфах сплав, похожий на 24S. На других европейских самолетах по прежнему использовался "типовой" довоенный дюралюмин с содержанием магния менее 1 %.

Кольчугалюминий - это "типовой" довоенный дюралюмин с добавкой 0,5% никеля. Зачем там никель - не вполне понятно, но это тоже работало. В Д16 никель если и есть, то только как примесь не более 0,05%.

Бурундук сказал(а):

Ну, значит и в Кольчугине ничего нового не изобрели. Тогда непонятно, зачем вы притащили в топик эту длинную цитату из Википедии... Всё одно - корни немецкие.

И вы тоже, если следовать вашему подходу, ничего нового не создаёте, как девочка у Эдисона. Максимум - найти оптимум сочетаний двух-трёх параметров

Нажмите, чтобы раскрыть...

Вы о чем, любезнейший Бурундук - читаете по диагонали?
О том и разговор, что немецкие корни и у американцев, которые, зная направление, подобрали свой вариант. Кстати - полный ли аналог Д-16 американскому 2024, я так и не знаю: производители, готовые поставить и тот и другой, в подробные объяснения не пускаются.
А на предмет оптимума трех параметров в процессе проектирования самолета - это уже Вас понесло, как Остапа. Бьюсь об заклад, что даже элементарный подкос крыла ЛМС (трехметровая палка) содержит, чуть не на порядок больше параметров, нуждающихся в согласовании.
А самолет (любой) я с давних пор обоснованно считаю "миллионом компромиссов", и спорящий с этим, по определению, уж очень далек от авиации.
Потому и говорю о Вашем заносе - не в обиду.

лапшин сказал(а):

Кстати - полный ли аналог Д-16 американскому 2024, я так и не знаю: производители, готовые поставить и тот и другой, в подробные объяснения не пускаются.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Вы просто не в курсе, как выбираются материалы для конструкции самолета. Все производители сплавов или полуфабрикатов обязательно "пускаются в подробные объяснения", указывая спецификацию, по которой произведен материал. А там все самым подробным образом расписано.

Так вот, Д16 по ГОСТ 4784–97 является полным аналогом по хим составу сплаву 2024.

А вот по механическим свойствам (характеристикам) - извините-подвиньтесь. Иосиф Наумович говорил много, но с делами было не очень...

A_Z сказал(а):

А что, передача технологий конструкционного материала противоречит передаче плазово-шаблонного метода?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Нет, не противоречит: но, передача плазово-шаблонного метода - медицинский факт, в корне изменивший технологию строительства ЛА, то утверждение о передаче 2024, да еще в нагрузку к ПШМ, как минимум, голословно, равно, как и о тождественности сплавов Д-16 и 2024. А почему, не сказать о тождественности с Германия - 3.1355?
И не принять во внимание, что Марка : Д16 ( другое обозначение 1160 ) . Получается, 1160 = 2024?
Обширный материал г. Прочниста дает много информации и расширяет кругозор - но причинно-следственных связей, явно недостаточно: ясно только, что процесс совершенствования алюминиевых деформируемых сплавов был долгим многозначным и многосторонним. К тому же, об истории появления Д-16 в СССР, не сказано ни в общем; ни о передаче рецептуры, технологии и режимов из США в Россию.
И Ли-2 - это, таки, не совсем DC-3, конструкция которого была адаптирована к метрической системе и советской технологии и материаловедению. Возможно, кто-то станет утверждать, что и широко применяемый в его конструкции, хромансиль, также передали нам вместе с ПШМ?

Прочнист сказал(а):

Вы просто не в курсе, как выбираются материалы для конструкции самолета

Нажмите, чтобы раскрыть...

Куда уж мне - сравнительно с Вами.
Глыба, матерый человечище (с)
А мы, себе, хреначим понемножку - с потолка материалы выбираем: так и поднимаем, то одно, то другое.
А кто такой, Иосиф Наумович? Фриляндер, никак. Говорил он, может быть и много, но поменьше Вашего; а сделал - поболее.

лапшин сказал(а):

Куда уж мне - сравнительно с Вами.

Нажмите, чтобы раскрыть...

А что остается думать?

А может вы и предел прочности сплава Д16 на растяжение назовете?

лапшин сказал(а):

А кто такой, Иосиф Наумович? Фриляндер, никак. Говорил он, может быть и много, но поменьше Вашего; а сделал - поболее.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Фридляндер, Фридляндер. Сделал он действительно много. Но если учесть, сколько он народных денюжек извел, - явно не пропорционально его достижениям. Не Лысенко, конечно, но не так, чтобы далеко. Не слышал ни одного прочниста, кто бы был доволен работой - продуктами ВИАМА. "Бери, что дают!"

Прочнист сказал(а):

Но если учесть, сколько он народных денюжек извел, - явно не пропорционально его достижениям.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Я уже знаю: Вы бы сделали больше - и за меньшие деньги. Ну как не процитировать:
- Каждый мнит себя стратегом,
- Видя бой со стороны.

лапшин сказал(а):

Я уже знаю: Вы бы сделали больше - и за меньшие деньги. Ну как не процитировать:
- Каждый мнит себя стратегом,
- Видя бой со стороны.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Ну, а как? Кто должен оценивать? Подчиненные? Другие академики?

Почему рядовой инженер, проектирующий тот же ваш подкос видит, что по американскому справочнику прочность материала получается выше, не может высказать критическое замечание в адрес ВИАМА? А если есть какой-никакой опыт, то инженер знает, что из заказанной партии профилей для этого подкоса 20 процентов будут поведены, так, что без кувалды не обойтись, а процентов 10% будут иметь трещины после производства. И выяснится это не на металлургическом заводе, а в заготовительном цехе авиационного завода.

Впрочем, что-то я разбухтелся. Дай бог каждому прожить сколько Иосиф Наумович. В американских самолетах тоже прессованные профили вдоль волокна трещат...

лапшин сказал(а):

...то утверждение о передаче 2024, да еще в нагрузку к ПШМ, как минимум, голословно

Нажмите, чтобы раскрыть...

1. Понятно - Шавров для вас не авторитет.
2. Ну, а слова "в нагрузку к ПШМ" - это уже чисто ваши измышления. Было лицензионное соглашение ("Дурглас" подобные договоры тогда не только с СССР подписал). Что в этом соглашении было написано - вам неизвестно. Но вы уверены, что про конструкционный материал там слов не было. Вам не кажется, что ваша убеждённость... м-м-м... голословна?

лапшин сказал(а):

...равно, как и о тождественности сплавов Д-16 и 2024.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Перечни аналогов можно найти на любом "металлургическом" сайте.
Например, вот здесь.

лапшин сказал(а):

А почему, не сказать о тождественности с Германия - 3.1355?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Может, потому, что "Дуглас" - компания американская, а не немецкая?

лапшин сказал(а):

И не принять во внимание, что Марка : Д16 ( другое обозначение 1160 ) . Получается, 1160 = 2024?

Нажмите, чтобы раскрыть...

1160 - это другое обозначение Д16 по ГОСТ 4784-97.
2024 - это обозначение сплава-аналога Д16, по американскому стандарту.

лапшин сказал(а):

И Ли-2 - это, таки, не совсем DC-3, конструкция которого была адаптирована к метрической системе и советской технологии и материаловедению.

Нажмите, чтобы раскрыть...

А можно ссылочку в части "и материаловедению"?
Лизунов два года просидел на заводе в Санта-Монике, знакомясь с процессом производства. И уж что он не поинтересовался основным конструкционным материалом м не подумал о том, из чего машину строить "дома" - такого быть не может.

лапшин сказал(а):

И Ли-2 - это, таки, не совсем DC-3, конструкция которого была адаптирована к метрической системе и советской технологии и материаловедению.

Нажмите, чтобы раскрыть...

А вы чертежи Ли-2 видели?

Не конструкция Ли-2 была адаптирована к метрической системе и советской технологии, а метрическая система и советская (на самом деле поставленная США, т.е. американская) технология были адаптированы к конструкции ДС-3.

Так, если, например, шпангоут №7 устанавливался на дистанции 86 дюймов, то на чертеже Ли-2 ставили, ну, очень метрическое число 2184,4 мм. В советских стандартах ЕСКД такой размер был запрещен.

Если, например, шпангоут № 27 на ДС-3 изготавливался из листа стандартной для американского авиапрома толщины 0,070 дюйма, то и на Ли-2 его изготавливали из листа Д16 толщины 0,070 дюйма, но эмфемически называемый "толщиной 1.8 мм с нижним допуском".

Листы авиационных сплавов до конца СССР катали по американским толщинам. В миллиметрах получалось - все допуски в минус. Таблицы в ТУ выглядели очень необычно. Студентам объясняли - для снижения веса.

Прочнист сказал(а):

А вы чертежи Ли-2 видели?

Нажмите, чтобы раскрыть...

А толку-то, что вы видели - если не через третью передачу, как почти всегда, выдаете перлы. Конечно, в оригинальных чертежах, все болты были из 30ХГСА, да и остальные стальные детали - тоже. И мотор и винт, также были переданы по этой же лицензии? Агрегаты топливной, масляной и остальных систем - тоже? Генераторы, провода, разъемы, кабели, приборы, наконец - все американское, родное?

Прочнист сказал(а):

Так, если, например, шпангоут №7 устанавливался на дистанции 86 дюймов, то на чертеже Ли-2 ставили, ну, очень метрическое число 2184,4 мм.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Вы вообще, когда-нибудь, геометрическую схему хоть чего-нибудь - видели; а общий вид? На них и безо всякой Америки, размеры даны до сотой доли миллиметра: иначе, при использовании того самого ПШМ, отклонения набегут так, что ничто не сойдется - а все нужно было разрисовать в масштабе 1:1: все, до самой мелочи. С какого ж перепугу, нужно было развязывать все увязки и сводить все заново, когда координаты просто переводились из дюймов?
А по прокату листов, фантазия уже зашкаливает.
Листы катают вообще, всегда с отрицательным допуском - не надо сказки рассказывать.
А отклонения в этих теор.контурах, описанных с точностью до сотки, знаете, какие? Вы удивитесь, но допуск на обводы реального, очень востребованного сверхзвукового самолета составляет 3.5 мм - сильно?

A_Z сказал(а):

А можно ссылочку в части "и материаловедению"?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Нельзя. Вы ищете не там, где потеряли, а где светло. Ответьте-таки, про хромансиль, УС, ВАР, ВД, шланги, кабеля... мотор, наконец, и винт.
Прям-таки, весь авиапром США по одной лицензии достался, окститесь.

A_Z сказал(а):

Лизунов два года просидел на заводе в Санта-Монике, знакомясь с процессом производства.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Да, и привез оттуда всю металлургию; с его подачи построили заводы, наладили технологию... и не только металлургию, но и все остальное, вплоть до толщин листов. Прокатные станы начали налаживать по его указаниям...
Даже, когда откровенно драли с В-29, Ту-4, по строгому указанию делать, как в оригинале - до такого маразма не докатились.

Прочнист сказал(а):

Почему рядовой инженер, проектирующий тот же ваш подкос видит, что по американскому справочнику прочность материала получается выше, не может высказать критическое замечание в адрес ВИАМА?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Пусть выскажет - посмеюсь; а если этим будет объяснять свои косяки - выгоню: благо, представительство Боинга в Газетном, до сих пор работает.Там по американскому справочнику пусть и считает.
А я, имея по ТМ, предел прочности дюралевого листа в 42 кГ/мм^2, смотрю на сертификат, приложенный к партии листов - вижу 49 кГ/мм^2 . Но считать будут на 42 - правда, отрицательный допуск на толщину также учитывать не станут

Бурундук сказал(а):

A_Z, по-моему, рецептура 2024 была поставлена СССР вместе с лицензией на DC-3.

Нажмите, чтобы раскрыть...

А DC-3 далеко ведь не единственный лицензионный американец в Союзе.

Например, БШ-1 в девичестве "Валти" V-11.
На нём то плазово-шаблонную технологию осваивали еще до Ли-2, да и с прокатом там тоже хитрО было.
В "мурзилках" клевещут, что: "Отливок, штамповок и уже собранных узлов приобрели из расчета на 100 экземпляров. Из США завозились профили, дюралевый лист, плакированный алюминием (альклед), частично -литые и штампованные детали, элементы электрооборудования (фары, концевые выключатели, реле и даже электролампочки, не соответствовавшие советским стандартам). Первые пять самолетов вообще были фактически собраны из деталей, поставленных "Валти".

Вот интересно стало: на исходном Vultee V-11 американцы уже применяли 2024?

Black Cat, очень хороший вопрос. Не знаю. Спрошу у Растренина - может, он знает.

Я думаю, что нет, потому как 24ST.Al (позднее 2024) - это 1933 г. V-11 это 1935, но он сделан на основе V-1A, а тот взлетел в феврале 1933 г., то есть, проектировался до появления на рынке нового сплава. Вряд ли V-11 пересчитывался на новые материалы. Но, конечно, это не доказательство.

Надо просить модераторов о переносе ветки о Д-16, 2024 и др. в "ЧА".
Для МС-21 это лютый офф-топ, а тема то интереснейшая на самом деле.

ЗЫ. Кроме БШ-1 и Ли-2 в производство то еще и ГСТ был запущен.
Вот на "Каталине" то, вероятно, 2024 уже использовали в полный рост.

лапшин сказал(а):

Вы вообще, когда-нибудь, геометрическую схему хоть чего-нибудь - видели; а общий вид? На них и безо всякой Америки, размеры даны до сотой доли миллиметра: иначе, при использовании того самого ПШМ, отклонения набегут так, что ничто не сойдется - а все нужно было разрисовать в масштабе 1:1: все, до самой мелочи. С какого ж перепугу, нужно было развязывать все увязки и сводить все заново, когда координаты просто переводились из дюймов?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Успокойтесь пожалуйста, чертеж теоретического контура я видел. И отмазку вы грамотную использовали. Только это не тот случай.
(И с чего это ошибке набегать если все размеры даются от одной точки?)

Вот дистанции шпангоутов самолета Ли-2 (с точностью до десятой доли миллиметра)



Я не поленился, пересчитал все дистанции в дюймы с точностью до 1/1000 дюйма.. Вы может быть знаете, что в авиапроме США стандартная точность = 1/32 или 0,03 дюйма.

Вот что получилось (проверить может любой):


Из 50 шпангоутов 41 установлены абсолютно точно на дистанции в целых дюймах или кратных 1/2 дюйма. 3 шпангоута установлены кратно 1/4 дюйма и 5 шпангоутов - кратно 1/8 дюйма. И только один (1) шпангоут - очень необычный, №13 (см. чертеж) установлен на дистанции с дробной частью как бы 9/16.

Можно сколько угодно рассуждать об особенностях ПШМ, но дистанции в целых дюймах на Ли-2 и доказательство подгонки "метрической системы" под дюймовые размеры ДС-3 налицо.

лапшин сказал(а):

А по прокату листов, фантазия уже зашкаливает.
Листы катают вообще, всегда с отрицательным допуском - не надо сказки рассказывать.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Ага, листы катают с отрицательным допуском для снижения веса (профессор мне в институте лекцию читал), а вот профили прессуют с симметричными допусками. С чего бы это? Вес не надо снижать? Может, потому что после войны прессовальные машины уже по советским стандартам делали?