Про российский титан для Боинга. Ура-патриотам посвещается
— Мы не сможем пойти на ограничение поставок титана в США, — уверен заслуженный пилот СССР, бывший заместитель министра гражданской авиации СССР Олег Смирнов. — Потому что ответной мерой действительно будет прекращение обслуживания Boeing и Airbus российского парка самолетов. В результате Россия разом лишится воздушного транспорта.Наше гражданское самолетостроение, напомню, разрушалось на протяжении 25 лет. Сейчас практически все пассажирские авиаперевозки в РФ осуществляются машинами иностранного производства. Львиная доля этого объема приходится как раз на Boeing и Airbus. Именно поэтому, на мой взгляд, «титановая война» для России — шаг поистине катастрофический.
— Почему мы не можем эксплуатировать те же «Боинги» самостоятельно?
— Проблема в том, что самолеты требуют соответствующих горюче-смазочных материалов, регламентной замены узлов, запчастей для ремонта. Мы все это закупаем на Западе — за большие, замечу, деньги. Мы даже смазочные авиационные материалы давно перестали производить, даже авиационный бензин мы — в прошлом великая самолетостроительная держава — закупаем за рубежом!
Если все это разом исчезнет, как мы сможем эксплуатировать иностранную авиатехнику? Там более, в авиации мелочей не бывает, и цена несвоевременного или некачественного техобслуживания — сотни жизней пассажиров.
Я считаю, в такой ситуации рыпаться с поставками титана не надо. Нам надо летать на Boeing и Airbus до тех пор, пока мы не запустим в серию отечественный лайнер МС-21, не поставим на крыло Sukhoi Superjet 100 и Ил-114. Только тогда мы получим шанс поиграть мускулами, и попытаться щелкнуть по носу Boeing и Airbus.
— Что будет, если зарубежные авиастроители все-таки останутся без российского титана?
— На мой взгляд, катастрофы не случится. Титановую губку и качественные штамповки делают не только в России, но и в Японии, Европе, и даже в Китае. Тот же Boeing сменит поставщика титана, плюс, возможно, несколько поднимет цены на свои машины, поскольку ему придется скорректировать производственные планы — этим все и кончится.
— Если все же Boeing и Airbus попытаются нас бойкотировать, мы можем ударными темпами восстановить отечественное гражданское самолетостроение?
— Нет, не можем. Просто потому, что это высокотехнологичная инновационная отрасль. И наше отставание в ней за короткий срок не наверстать. Разрушать ее, напомню, начал еще Егор Гайдар. Будучи премьером, он заявил, что гражданское самолетостроение — это слишком затратное дело для российской экономики, и что он лично договорился с корпорацией Boeing о поставках любого количества самолетов любого типа.
Результаты этой политики мы пожинаем сейчас. В 1991 году у нас в гражданской авиации было 35 тысяч летательных аппаратов, и ни одной машины иностранного производства. Причем перевозили они около 140 миллионов человек в год — показатель, который и сегодня выглядит фантастическим. Но с тех пор отрасль, повторюсь, сильнейшим образом деградировала. И, конечно, никакую «титановую войну» она не выдержит.
fishki.net
Титан и небо: кабину Су-34 сваривают по новой технологии
На Новосибирском авиационном заводе им. В.П. Чкалова налажено изготовление титановых кабин для бомбардировщика Су-34 при помощи электронно-лучевой сварки. Новая технология позволила усовершенствовать один из самых сложных производственных процессов – сварку титана.
Новый российский бомбардировщик Су-34 заслуженно считается одной из самых безопасных для пилотов машин в мировой авиации. Для их защиты в боевых условиях используется титановая броня толщиной в дюйм и более.
В то же время конструкции из титана едва ли не самые трудоемкие в изготовлении. Именно поэтому обработка этого металла во всех высокотехнологичных отраслях – космосе, авиа- и судостроении – считается самой сложной операцией.
Еще несколько лет назад основные операции по сварке деталей выполнялись специалистами сварочного производства – слесарями и сварщиками – вручную. Детали соединяли при помощи аргонно-дуговой сварки. Процесс занимал длительное время. Сварка листов толщиной до трех миллиметров производилась без специальной предварительной обработки соединяемых частей, а вот при большей толщине приходилось выполнять разделку кромок под сварку.
На фото: установка кабины на сварочную оснастку.
Параллельно с запуском нового самолета в Новосибирске разработали и внедрили первую автоматизированную установку для электронно-лучевой сварки. Из огромной камеры объемом 80 м 3 специальные насосы откачивают воздух и создают высокий вакуум порядка 10-5 мм рт. ст., необходимый для работы электронной пушки. Сварка ведется управляемым электронным лучом.
Однако для серийного производства самолетов такая установка не годилась. Чтобы сваривать швы, расположенные в разных пространственных плоскостях, кабину приходилось каждый раз выдвигать из камеры и переустанавливать в новое положение. После этого процесс создания вакуума в камере вновь повторялся. Это отнимало слишком много времени. Поэтому изготовление первых кабин занимало порядка четырех месяцев.
На фото: вакуумная печь.
Специалисты компании «Сухой» и партнеры за два года создали инновационный комплекс оборудования, который кардинально изменил технологический процесс сварочного производства.
Новая установка позволяет сваривать детали толщиной от 2 до 200 мм за один проход луча. Причем сварка может производиться не по двум осям, как раньше (горизонтально и вертикально), а по шести координатам. Сваривать можно как стыковые, так и угловые соединения. Манипулятор по заданной программе обеспечивает перемещение электронной пушки по любой траектории, в любую точку камеры.
«Если проводить какую-нибудь наглядную аналогию, то представьте паука, который передвигается по потолку, — вот такой принцип конструкции использован в нашей установке», — поясняет ведущий инженер-технолог Леонид Егорнов.
На фото: сварка кольцевых швов бака.
С точки зрения технологии, корпус кабины представляет собой сварную конструкцию из 19 деталей, которые свариваются электронно-лучевой установкой. Суммарная длина швов — 21 метр, скорость сварки — 720 миллиметров в минуту. Теперь для изготовления титановой кабины Су-34 требуется лишь четыре операционные установки изделия в вакуумную камеру, тогда как раньше было необходимо произвести 26 установок в камеру.
В соседнем помещении расположена новая вакуумная печь для отжига, в которую помещают уже сваренную конструкцию. «Отжиг позволяет снять внутренние напряжения, полученные в процессе сварки, что необходимо для предотвращения разрушения сварных соединений», — поясняет Леонид Егорнов.
Параллельно с созданием установки (проектирование, изготовление и монтаж на НАЗ им. В.П.Чкалова) несколько молодых перспективных специалистов были направлены на учебу. Так, сварщик Александр Дырин к моменту запуска новой электронно-лучевой установки окончил кафедру «сварочное производство» Томского политехнического университета. До этого Александр занимался аргоно-дуговой сваркой, изготавливал титановые конструкции по традиционной технологии. Сейчас его основной рабочий инструмент напоминает скорее джойстик из компьютерной игры. С его помощью происходит перемещение электронно-лучевой пушки в вакуумной камере. А на операторском пульте Александр отслеживает десятки параметров работы установки.
Инженер установки Геннадий Вершинин и сварщик Павел Сусликов прошли дополнительное обучение в г. Ижевске в НИТИ «Прогресс». Начальником участка назначен грамотный специалист Алексей Пугаченко. Средний возраст команды – 30 лет.
В конструкции Су-34 применили топливные баки тоже из титана. Их сваривают на этой же установке. Конструкция баков позволяет использовать их и в качестве силовых элементов всего самолета. Технология изготовления топливных баков строится по принципу сварки готовых деталей с минимальными припусками и последующей минимальной мехобработки.
Практически все сварочное оборудование создавал отечественный поставщик — НИТИ «Прогресс» из Ижевска. В разработке новой технологии также участвовали Национальный институт авиационных технологий, специалисты ОКБ «Сухого» и НАЗ им. В.П. Чкалова.
Подобные установки для электроно-лучевой сварки планируется использовать при создании новых самолетов и отдельных агрегатов на других предприятиях ОАК.
Титан среди металлов
Титан – это легкий прочный металл серебристо-белого цвета. Он имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент. Поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок. При обычной температуре покрывается защитной пленкой оксида, благодаря этому коррозионностоек в большинстве сред.
По удельной прочности титан не имеет соперников среди промышленных металлов. Даже такой металл, как алюминий, уступил ряд позиций титану, который всего в полтора раза тяжелее алюминия, но зато в шесть раз прочнее. И что особенно важно, титан сохраняет свою прочность при высоких температурах (до +500 °С, а при добавке легирующих элементов – до +650 °С), в то время как прочность большинства алюминиевых сплавов резко падает уже при +300 °С. Титан – очень твердый металл: он в 12 раз тверже алюминия, в 4 раза – железа и меди.
Металл получил свое название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи. Название элементу дал немецкий химик Мартин Клапрот. Он был одним из первооткрывателей этого химического элемента, обнаружив его в 1795 году в минерале рутиле, состоящем из оксида титана с примесью железа, олова, ниобия и тантала. В то время часто использовались французские названия химических элементов, отражающие их химические свойства. Клапрот предложил называть новый металл «титан». Он отметил, что невозможно определить его свойства только по его оксиду. Поэтому Клапорт выбрал для него имя из мифологии, подчеркивая «мифологичность» и непонятность элемента на тот момент времени. Ранее немец так же из мифологии выбрал название для другого открытого им элемента – урана.
Титан в виде сплавов является важнейшим конструкционным материалом в авиа- и ракетостроении. Добавление к титану других металлов или присадочных материалов, позволяет создавать сплавы с заданной макро-, микро-, кристалло-, суб-, наноструктурой, благодаря чему сам сплав и конструкции из него приобретают определенный уровень механических и эксплуатационных характеристик.
Авиастроение — наиболее титаноемкая отрасль промышленности, где титановый лист используется для изготовления винтов двигателей, корпусов, крыльев, двигателей, обшивки, трубопроводов, крепежа и многого другого. В планере (планер — несущая конструкция летательного средства) современного гражданского самолета применяется 15 — 20% титановых деталей. Например, Ил-76 и Ил-76Т имеют 15% титановых деталей от общей массы планера, а при производстве Boeing нового типа 787 Dreamliner титановые прутки ВТ16 из России используются в 30% сборочных узлов посадочных устройств самолета. Это объясняется тем, что в современных сверхзвуковых самолетах требуются материалы, которые способны гарантировать надежную работу узлов под воздействием мощных силовых и температурных полей, излучений, высоких давлений. Кроме того, с увеличением в конструкциях самолетов доли композиционных материалов, требуется материал, который не коррозирует при взаимодействии с ними. Титановые сплавы ВТ23, ВТ23М идеально отвечают всем этим требованиям, обеспечивают авиалайнерам снижение веса и стоимости конструкции на 20-30%, в сравнении с другими материалами, а так же повышает их эксплуатационную надежность на 25-35%.
Больше фотографий по теме можно найти на нашем сайте по ссылке http://www.uacrussia.ru/ru/press-center/corp-journal/19178/
bmpd.livejournal.com
Самые успешные самолеты » Военное обозрение
Создавая самолет, конструкторы не могут предвидеть его судьбу, а в ведь один может прослужить десятки лет и стать легендой авиации, а другой останется лишь в памяти ругавших его на чем свет стоит пилотов и техников.DC-3, С-47, Ли-2
Самолет DC-3, созданный фирмой «Дуглас» и выпускавшийся в разных странах под разными названиями, возил грузы и пассажиров более полувека – 55 лет! Кроме того, эта машина до сих пор является образцом безопасности..
В 1934 году фирма «Дуглас» поставила для авиакомпании «Америкэн Эрлайнз» свой новый лайнер DC-3, представляющий собой увеличенную версию предыдущей модели DC-2. Самолет, рассчитанный на 24 пассажира, был во многом новаторским. В новой машине были реализованы круглый обтекаемый фюзеляж, убирающиеся шасси, антиобледенительная система, передовая авионика, простая и очень надежная система управления, а также различные «фишки», обеспечивающие комфорт для пассажиров. Очень быстро «Дугласы» стали основными машинами американской гражданской авиации.
Почти сразу после начала производства «Дугласы» стали расходиться по миру. Англичане закупили крупную партию DC-3, которые у них получили наименование «Дакота». Японцы по лицензии стали строить L2D. Прибыла в США и делегация из СССР. Советская сторона решила не мелочиться и закупила не только лицензию и самолеты, но и станочный парк для производства машин. Однако этого оказалось недостаточно – нужно было еще перевести всю техническую документацию из дюймовой системы в метрическую. Эти работы возглавил инженер Лизунов, в честь которого чуть позже самолет переименовали в Ли-2. Но это случилось позже, уже с началом войны, а сразу после запуска в серию советские «Дугласы» назывались ПС-84. Говорят, что даже товарищ Сталин, крайне внимательно относившийся к собственно безопасности, если поднимался в воздух, то летел только на «Дугласе».
После войны С-47, Ли-2 и DC-3 продолжали оставаться в строю еще долгие годы. Особенно здорово они использовались в полярной авиации: столь удачно приземляться на ледовые аэродромы не могла ни одна другая машина. Например, в советской полярной авиации Ли-2 продолжали эксплуатировать до 1980 года. Но это еще не рекорд. В странах Латинской Америки последние «Дугласы» были списаны только в 1991 году!
Р-51 «Мустанг»
Вообще-то изначально самолету Р-51 фирмы «Норт Америкен» сильно не везло. Он был создан по заказу королевских ВВС Великобритании (RAF) как необязательный проект. Аккуратная, хотя и довольно тяжелая машина (четыре тонны) была оснащена неудачным двигателем «Аллисон». Самолет отлично летал на небольших высотах, но стоило подняться повыше, как двигатель терял мощность, соответственно, падала скорость. Получив от американцев новую машину, англичане сначала хотели от нее отказаться, поскольку, несмотря на мощное вооружение (шесть крыльевых пулеметов), по вышеупомянутой причине это был неудачный истребитель. Но, к счастью, представители RAF вовремя обратили внимание на отличные пилотажные качества машины на низких высотах. Было решено использовать Р-51 в качестве штурмовика. На вооружение королевских ВВС Великобритании Р-51 поступил с новым именем – «Мустанг»
Между тем в Англии активно велись поиски способов улучшения боевых свойств «Мустангов». Одним из вариантов стала установка на самолет вместо слабосильных «Аллисонов» гордости британского моторостроения – двигателя «Мерлин» фирмы «Роллс-Ройс». И почти сразу случилось чудо – посредственная машина из «гадкого утенка» превратилась в ясного сокола! «Мустанг» с «роллс-ройсовским» движком стал летать со скоростью 690 км/ч и подниматься на высоту в 12 800 метров. Для самолетов той поры это отличные показатели.
После того, как в Британии был найден рецепт укрощения «Мустангов», американцы стали закупать у англичан двигатели для своих собственных Р-51. Американские военные сначала хотели назвать такие самолеты «Апач», но все же оставили привычное название. Правда, американские «Мустанги» отличались от британских собратьев новыми фонарями обтекаемой формы и более совершенной авионикой.
Несмотря на изменения, Р-51 продолжали использоваться в качестве штурмовиков. И по-прежнему их отличала низкая живучесть. Между тем, в соседних истребительных полках, базировавшихся в Британии, применялись истребители Р-47 «Тандерболт». «Тандерболты» – огромные девятитонные машины (или как называли их пилоты – «горшки») применялись для сопровождения «летающих крепостей», совершавших рейды на Германию. Применялись без особого успеха, так как были очень неповоротливыми и проигрывали в дуэлях против более легких немецких «Фокке-Вульфов» и «Мессершмиттов». Единственное, что было хорошего у Р-47 – это как раз живучесть двигателя. Огромный звездообразный мотор хорошо защищал пилота при лобовых атаках и выдерживал несколько попаданий зенитных снарядов среднего калибра.
С начала 1944 года «Мустанги» стали эскортировать «летающие крепости» В-17 в ходе налетов на Германию. Там, за сотни километров от баз, они умудрялись сбивать вражеские перехватчики и успешно возвращаться домой. Буквально за год цвет фашисткой истребительной авиации был почти полностью выбит. И немалая заслуга в этом принадлежала пилотам «Мустангов».
После окончания второй мировой войны боевая биография «Мустангов» на этом не завершилась. Большая часть Р-51 перекочевала в австралийские и южноафриканские ВВС, «Мустанги» приняли участие в боях корейской войны. Над Кореей противостоять реактивным истребителям «Мустанги», конечно же, не могли – проигрывали в скорости., Но для истребителей с поршневыми моторами работа нашлась – если за господство в воздухе боролись реактивные машины, то «Мустанги», например, боролись с другим самолетом- легендой – советской «этажеркой» По-2.
Хотя к концу корейской войны боевой путь Р-51 была окончен, с небом она не рассталась. Благодаря шикарным пилотажным качествам многие «Мустанги» перекочевали в ангары частных пилотов. Фирма «Норт Америкен» выпустила большую партию гоночных машин на базе «Мустанга», а также двухместных административных самолетов. На одном из таких «гражданских» Р-51, например, сейчас летает актер Том Круз.
По-2
«Чем проще – тем лучше» – видимо, именно таким принципом руководствовался авиаконструктор Николай Поликарпов, создавая в 1926 году новый учебный самолет для летных школ. Самолет строился по схеме биплан, которая уже к тому моменту считалась устаревшей. Большой скорости от биплана трудно ожидать, зато она делала машину очень маневренной, позволяла взлетать и садиться на очень малых скоростях. Планер самолета был выполнен из сосновых и фанерных конструкций, обтянутых перкалем – тканью, которая благодаря специальной пропитке становилось прочным и выдерживало сильные механические воздействия. Машина получила название У-2, буква в названии указывала на предназначение самолета – «учебный». На этой машине подготовили сотни тысяч пилотов.
С началом войны У-2 стал боевым самолетом. Казалось бы, фанерно-полотняной этажерке нечего делать на фронтах, где в небе бились современнейшие скоростные самолеты. Но неожиданно У-2 занял уникальную нишу, которая не была доступна для более быстрых и современных машин. Помимо традиционных для «небесного тихохода» функций – санитарной, связной, разведывательной и корректировочной – машина применялась в качестве ночного бомбардировщика. Здесь пригодилась уникальная грузоподъемность самолета. При взлетном весе в 890-1100 кг, У-2 мог поднимать до 350 кг бомб! С наступлением темноты пилоты У-2 прорывались через линию фронта и часами «висели» над позициями и ближайшим тылом противника, терроризируя его личный состав, нанося удары по коммуникациям. Благодаря предельно простому аэродромному обслуживанию, У-2 оказался очень эффективным бомбардировщиком. Судите сами: бомбардировщик Пе-2 за сутки совершал в среднем два боевых вылета (аэродромное обслуживание требовало времени), в ходе которых сбрасывал на противника до 1500 кг бомб. А У-2 мог совершить в сутки восемь вылетов, «перевезя» 2400 кг бомбовой нагрузки.
В ходе войны У-2 получили новое название в честь своего создателя конструктора Поликарпова – По-2.
Стоит заметить, что полеты на По-2 в годы войны были опасным занятием. Фанерно-полотняная конструкция сгорала за несколько секунд, зачастую не давая пилоту возможность выпрыгнуть с парашютом. Небольшая скорость превращала ее в легкую мишень для зенитчиков. Но немецкие пилоты за каждый сбитый По-2 получали Железный крест – настолько непростой задачей было сбить По-2 на истребителе. Малая скорость и высокая маневренность «рус фанер» позволяли пилотам уворачиваться от немецких самолетов: стоило вражескому истребителю приблизиться на расстояние выстрела, как По-2 резко уходил в сторону. Были случаи, когда По-2 уходили от атак по балкам и оврагам. Один немецкий летчик вспоминает, как пытался сбить «этажерку», которая, пользуясь малым радиусом разворота, кружила вокруг колокольни, не давая «мессеру» прицелиться…
Иногда уникальные пилотажные свойства позволяли совершать уж совсем запредельные вещи. Например, 10 августа 1945 года экипаж По-2 в составе пилота младшего лейтенанта Пашенова и штурмана Сероштана выполнял задание по бомбежке японского гарнизона. В результате бомбометания было подожжено штабное здание. Японцы стали разбегаться. Пользуясь этим, Пашенов приземлился неподалеку от горящего штаба, снял с самолета пулемет и открыл огонь по японцам. Уничтожив несколько вражеских солдат, Пашенов забежал в здание, забрал обнаруженные там документы, после чего взлетел и благополучно вернулся на свой аэродром!
Не раз отличились По-2 и на войне в Корее. Казалось бы, во времена реактивных машин этому допотопному самолету нечего было показать. Но нет же! По-2 вновь, как и во времена Второй мировой, взялись за свое дело – терроризировать вражеских солдат по ночам. Американцы называли эти самолеты «корольками, поднимающими с кровати». «Корольки» не только поднимали с кровати, но уничтожали целые колонны войск и танкеры. Но самым впечатляющим стал налет северокорейских По-2, произведенный 17 июня 1951 года. Ночью полотняные этажерки разбомбили американский аэродром в Сувоне, где уничтожили 9 новейших реактивных F-86 «Сейбр». А 21 июня повторили налет и уничтожили еще 10 машин.
DH-98 «Москито»
Когда в 1939 году британская фирма «Де Хевиленд» предложила свой новый бомбардировщик DH-98 «Москито», инженеры и летчики недоумевали – ведь новинка была деревянной! Ну ладно, в далекой России почти все самолеты, в том числе и истребители, создавались из дерева и полотна, но в британской авиации уже давно господствовал алюминий. Еще большее недоумение вызывало то, что на самолете не было ни одного пулемета. Вообще! И это тогда, когда на других бомбардировщиках в качестве оборонительного оружия монтировались целые батареи пулеметов и пушек.
Конструкторы «Де Хевиленд» пояснили – они сделали ставку исключительно на скорость. Именно она должна была защитить «Москито» от «Мессершмиттов». Для этого внешние поверхности самолета были тщательно зачищены от неровностей и отполированы, все выступающие детали были спрятаны в фюзеляж, а стыки между деталями уменьшены до минимума. Старания оправдали себя: «Москито» развил скорость в 644 км/ч – больше, чем у истребителей Люфтваффе!
Несмотря на отличные данные, поначалу командование королевских ВВС не знало, куда приткнуть этот деревянный самолет. Наконец, в 1941 году было решено выпустить партию «Москито» в разведывательной версии. Первый боевой вылет самолета состоялся 20 сентября 1941 года – DH-98 пролетел над Брестом и Бордо. И почти сразу же выяснилась правильность решения сделать ставку на скорость. Самолет легко уходил от немецких перехватчиков…
Чуть позже для DH-98 нашлось еще одно занятие. Они стали ночными тяжелыми истребителями. На самолеты поставили радиолокаторы, четыре пушки, четыре пулемета и отправили охотиться за вражескими «Хейнкелями» и «Юнкерсами». «Москито» проявили себя как нельзя лучше.
Вскоре появилась штурмовая версия DH-98. Оснащенные автоматическими пушками самолеты барражировали над морем, выискивая подводные лодки. А если находили, то субмаринам очень не везло – ведь даже минимальные повреждения делали невозможным погружение, из-за чего лодка становилась легкой мишенью.
Но лучше всего «Москито» чувствовали себя в той роли, для которой были предназначены изначально – в качестве легких бомбардировщиков. Относительная небольшая бомбовая нагрузка – 900 кг компенсировалась завидной точностью бомбометания.
Для бомбардировочной версии DH-98 главным занятием стало уничтожение мостов и дамб во Франции и Бельгии. Пилоты «Москито» разработали уникальный метод сбрасывания бомб – с кабрирования. Бомба, сброшенная с минимальной высоты, сначала плашмя билась о земную поверхность, затем рикошетом летела в дамбу и уже там детонировала.
На каждую тысячу самолето-вылетов DH-98 приходилось только одиннадцать потерянных машин. Это был рекордный показатель для британских ВВС. Как правило в боевых сводках значилось одно и то же: «Задание выполнено успешно! Все «Москито» вернулись на базу». Пилоты не могли нарадоваться на легкость управления и отличную живучесть самолета. Дерево, пропитанное специальным составом, оказалось прочнее алюминия. Оно отлично держало удары пуль и осколков, и к тому же не горело, а только обугливалось. Самолеты с легкостью уходили от большинства тогдашних немецких истребителей, используя скорость и маневренность.
После войны DH-98 продолжали успешно летать. Даже когда в небе уже царила реактивная авиация, англичане использовали верные фанерные бомберы. Например, RAF использовали их в ходе конфликтов на Ближнем Востоке. Последние такие машины были сняты с вооружения только в 1961 году. Всего было выпущено 77781 «Москито». И почти каждый оставил у пилотов королевских ВВС отличные воспоминания.
МиГ-25
Неприятный инцидент 1 мая 1961 года, года над Уралом был сбит американский самолет-шпион U-2, заставил руководство СССР задуматься о надежности ПВО страны. Вера Никиты Хрущева в зенитные ракеты оказалась серьезно подорвана. Хотя зенитно-ракетные комплексы С-75 и сумели достать U-2, стало очевидно – нужен новый высотный скоростной перехватчик. Тем более, что в скором времени американцы грозились запустить в серию нового шпиона – сверхскоростной SR-71 «Блэк берд». Его скорость должна была равняться трем скоростям звука, а высота полета достигать 20 000 метров!
СССР нашел чем ответить – в 1965 году в воздух поднялась совершенно фантастическая машина МиГ-25. Двухкилевой самолет развивал огромную скорость в три скорости звука, летал на дальность более 2000 км, поднимался на высоту в 24 000 метров! МиГ-25 почти наполовину был сделан из титана. Другие материалы не подходили – ведь при полете на таких скоростях поверхности самолета раскалялись добела. Цена нового самолета была заоблачной, но задачи обороноспособности требовали именно таких машин. Лучших в мире (с 1965 по 1978 год на МиГ-25 установили 25 мировых рекордов высоты и скороподъемности).
МиГ-25 выпускался в трех вариантах – разведывательном, ударном и как истребитель-перехватчик. А случай опробовать машину в деле предоставился во время очередного обострения арабо-израильского конфликта. Тогда в Египет была направлена авиагруппа, имевшая на вооружении МиГ-25. Несмотря на то, что Израиль был готов к встрече с МиГ-25, прямой контакт так и не состоялся. Когда титановый самолет появился в небе над землей обетованной, на перехват поднялось сразу несколько десятков «Фантомов» и «Миражей». Но их потолок не позволял достать советскую машину, а та гордо продефилировала над целями, фотографируя во всех деталях секретные базы, порты, аэродромы, пусковые установки и армейские позиции. Израильтяне много раз пытались прорваться к базе МиГов, чтобы уничтожить машины на земле, но их всякий раз встречали советские ракеты.
Американцы внимательно следили за эпопеей, и наверняка не раз прикидывали, как бы заполучить эту фантастическую машину. Но не удалось. МиГ-25 в силу своей дороговизны были выпущены очень малым тиражом менее полутора тысяч машин и, в отличие от других самолетов, СССР поначалу их никому не продавал. Помог случай (хотя до сих пор многие специалисты по шпионажу считают, что речь идет о хорошо продуманной операции).
6 сентября 1976 года над Японией неожиданно появился советский боевой самолет. Покружив, он приземлился на гражданский аэродром города Хакодатэ, едва не протаранив «Боинг-727». Прибывшие в аэропорт японские и американские военные с удивлением обнаружили новейший советский МИГ-25П с бортовым номером 31. Пилот самолета представился старшим лейтенантом Виктором Беленко.
Советская сторона, узнав о случившемся, тут же заявила, что летчик заблудился и потребовала вернуть самолет и пилота. Американцы и японцы поспешили распотрошить машину до винтика, более шестидесяти японских и двадцать американских специалистов около недели ковырялись в МиГе, выясняя малейшие нюансы работы двигателей, оборудования и отражающих способностей. Но главным трофеем стала система опознавания «свой-чужой». Узнав все, что нужно, японцы вернули злополучный МИГ назад, в СССР.
Казалось, после предательства Беленко на самолете можно было ставить крест. Но в конце концов МиГ-25от этого только выиграл. В результате этого «угона» ВВС и ПВО страны пришлось в спешном порядке менять систему опознавания «свой-чужой» и модернизировать МиГ-25. Работы были завершены в 1982 году. Модернизированный самолет зарекомендовал себя с самой лучшей стороны, теперь СССР стал продавать его за рубеж. Ни одна машина не была потеряна в результате боевых действий, да и летные происшествия с «двадцать пятыми» были редкостью. Позже на смену МиГ-25 пришел более совершенный самолет МиГ-31.
topwar.ru
Российская компания, на которую полагаются Boeing и Airbus | Экономика | ИноСМИ
Россия находится в непростой экономической ситуации, кризис так или иначе сказался практически на всех предприятиях. В особенности это касается промышленности: здесь сложно найти позитивный пример. Однако производитель титана ВСМПО-АВИСМА, с которым сотрудничают Boeing и Airbus, обладает конкурентоспособностью в экспортной сфере. На этой компании практически не отражается падение курса рубля. В текущей экономической ситуации позиции компании стабильны — в этом плане она стала исключением.
Титан — это металл, без которого не обойтись при производстве самолетов. Традиционно Россия сильна в сфере производства титана. Это легкий, крепкий и нержавеющий материал. Поскольку титан не ржавеет, он применяется при строительстве химических заводов и производстве медицинского оборудования. Такие его свойства, как легкость и твердость, необходимы для самолетостроения.
ВСМПО-АВИСМА обладает серьезным авторитетом в сфере производства самолетов. 40% деталей Boeing импортирует из России. Airbus зависит от России на 60%. Поэтому компания хорошо известна среди производителей самолетов (в особенности фюзеляжа и двигателей).
Самолеты и титан
Что представляет собой крепкий и легкий титан? Удельная плотность титана составляет 4,5 единицы, железа — 7, алюминия — 2,7. То есть титан легче железа, но тяжелее алюминия.
При этом предел прочности титановых сплавов достигает 1000 МПа, в то время как алюминия — примерно 450 МПа. Это означает, что титан обладает лучшим соотношением прочности к весу.
Титан разделяют на титановые сплавы и технически чистый титан. Особой прочностью отличаются титановые сплавы, а не технически чистый титан, удельная плотность которого составляет 500 МПа. Обычно технически чистый титан используется при строительстве химических заводов, производстве водоопреснительных установок, конденсаторов электростанций, медицинского оборудования и так далее.
© РИА Новости, Павел Лисицын | Перейти в фотобанкПроизводство титана на ВСМПО-АВИСМА
Технически чистый титан включает различные металлы, поэтому он не является чистым на 100%. Такое название было принято для того, чтобы отличать его от титановых сплавов.
При производстве самолетов обычно используются титановые сплавы. Наиболее часто применяются сплавы из четырех-шести металлов, которые включают в себя 6% алюминия и 4% ванадия.
Слабое место титана — его цена, которая в пять-десять раз превышает стоимость алюминиевых сплавов. Кроме того, это материал, который сложно обрабатывать, поэтому при использовании титана вырастают также расходы на его переработку. В связи с этим титан используется только в тех случаях, когда необходимы прочность и термоустойчивость, которой не обладают алюминиевые сплавы.
Тем не менее в последние годы титан часто заменяют на композиционный материал из углеродного волокна, который все чаще используется при самолетостроении. Фюзеляж Boeing 787 на 15% изготовлен из титановых деталей. Например, для соединения крыльев Mitsubishi Heavy Industries и центроплана Fuji Heavy Industries используется титановая деталь ВСМПО-АВИСМА, длина которой составляет 5,2 метра.
ВСМПО-АВИСМА
ВСМПО-АВИСМА занимается как обработкой, так и производством деформируемых материалов из титана. Эта компания — основной производитель титана в России.
Деформируемый материал — это материал, из которого производители самолетов изготавливают пластины, трубы, кованую сталь и так далее. Грубо говоря, процесс до изготовления деформируемого материала находится в ведении производителей материала. Последующий процесс осуществляют производители оборудования.
Такие японские производители титана, как Osaka Titanium и Toho Titanium занимаются обработкой. В свою очередь, Kobelco и NSSMC производят деформируемый материал.
В последнее время ВСМПО-АВИСМА увеличила долю кованой стали с высокой добавленной стоимостью. Для того чтобы добиться еще лучших показателей, она увеличивает продукцию, которой необходим процесс фрезеровки.
ВСМПО-АВИСМА пользуется большим авторитетом среди авиапроизводителей. Как я отметил ранее, Boeing импортирует 40% продукции из этой компании, Airbus — 60%. Это официальные данные, представленные Airbus и Boeing.
На рынке также известны такие компании, как американские Timet и Wyman-Gordon, а также европейские Fortech и Bohler. Тем не менее в основном используется титан ВСМПО-АВИСМА.
Доля российской компании в мировом производстве составляет 15% (по данным на 2012 год). Тем не менее поскольку ВСМПО-АВИСМА специализируется на авиаматериалах и дорогой продукции, то с точки зрения капитализации ее доля намного больше.
Особенности ВСМПО-АВИСМА в России
Многие ошибочно полагают, что титановая промышленность хорошо развита в России благодаря большим запасам титана. Это совершенно естественно с учетом состояния российской экономики. К тому же титанистый железняк добывается недалеко от завода ВСМПО-АВИСМА, что также дает повод подобным заблуждениям.
Тем не менее ВСМПО-АВИСМА — это высокотехнологичное предприятие. В России не так много запасов титана: в основном он импортируется.
Титан активно реагирует на высокие температуры и окружающую среду. Такие свойства, как низкая теплопроводность и сохранение твердости при температурах, при которых меняется кристаллическая структура, осложняют его обработку.
Поэтому объемы его запасов никак не связаны с возможностью производства. Производителям титана необходимы соответствующие технологии. ВСМПО-АВИСМА — это предприятие, обладающее мировой конкурентоспособностью благодаря технологиям, а не природным ресурсам.
Помимо титана, Россия также славится производством таких цветных металлов, как алюминий, никель, платина и палладий.
Никель и платиновая группа действительно зависят от природных запасов, однако для производства титана необходима технологическая база. Производство алюминия существует благодаря возможности использовать дешевое электричество, которое производят гидроэлектростанции, построенные в советский период.
Сырье для металлов, которые считают российскими, не всегда добывается в самой России.
Технологии ВСМПО-АВИСМА
Компания специализируется на крупных изделиях из титанового сплава. Титановый сплав технически намного прочнее чистого титана. Это означает, что его сложнее обрабатывать, поскольку он плохо деформируется.
В случае с крупными изделиями сложно контролировать качество в силу низкой теплопроводности, поэтому чем больше деформация, тем больше искривлений. В результате крайне сложно контролировать необходимые параметры.
© РИА Новости, Павел Лисицын | Перейти в фотобанкПроизводство титана на ВСМПО-АВИСМА
Для того чтобы деформировать крупные изделия, нужно приложить экстраординарную силу. Мощность штамповочного пресса, который использует ВСМПО-АВИСМА для изготовления 5,2-метровой детали, упомянутой мной ранее, составляет 75 тысяч тонн.
Для сравнения, мощность прессов, используемых в автомобилестроении, составляет всего две тысячи тонн. Компания обладает высокой конкурентоспособностью благодаря подобному оборудованию, созданному еще в советское время.
Сильные стороны ВСМПО-АВИСМА заключаются не только в ноу-хау и оборудовании. Прежде всего самолеты должны быть надежными. На признание со стороны клиентов и достижение позитивных результатов уходит уйма времени. Не так-то просто получить заказ, даже если вам удастся изготовить схожую продукцию. Пошатнуть позиции ВСМПО-АВИСМА — задача не из простых.
Несмотря на это, японские компании также пытаются выйти на этот рынок. Japan-aeroforge, начавшая работать в 2013 году, приобрела пресс мощностью 50 тысяч тонн. Компания изготавливает из титана крупные детали для самолетов.
Что касается качества, то титан — крайне сложный металл, который вызывает больше проблем, чем другие материалы. По слухам, в сравнении с американской продукцией японские изделия обладают своими плюсами и минусами.
Я считаю, что пока преждевременно отвечать на вопрос о том, можно ли сравнивать японскую продукцию с российской. Дело в том, что титановые изделия начали изготавливать в Японии совсем недавно.
Скорее всего, наибольшую опасность для ВСМПО-АВИСМА представляет возможность того, что титан перестанут использовать при производстве самолетов.
Мне кажется, в ближайшее время в авиационной промышленности сохранится спрос на титановые сплавы, однако такую возможность исключать нельзя: например, корпусы вентилятора и другие титановые детали постепенно заменяют на карбоновые. При этом не так-то просто применить накопленные знания в других промышленных сферах, помимо авиационной.
Отношения ВСМПО-АВИСМА с западными странами
Как я отметил ранее, ВСМПО-АВИСМА обладает крепкими связями с Boeing и Airbus. В особенности это касается Boeing: компании ведут совместные разработки в сфере производства новых сплавов; также они открыли совместное предприятие, построив новый современный завод.
© РИА Новости, Алексей Дружинин | Перейти в фотобанкВладимир Путин посетил ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА»
Американский посол посетил компанию после того, как были введены антироссийские санкции. Это говорит о том, что санкции никак не отразились на отношениях между ВСМПО-АВИСМА и Boeing (кстати, в результате экономического кризиса упал внутренний спрос на продукцию из титана).
При этом связи ВСМПО-АВИСМА и Запада не ограничиваются поставками титановых изделий. Российская компания активно инвестирует в производство оборудования. Сумма ежегодных инвестиций превышает 90 миллионов долларов.
На заводе компании много американского и немецкого оборудования. Большая часть перерабатывающего оборудования представлена продукцией американской компании MAG Cincinnati.
Безусловно, ВСМПО-АВИСМА пользуется также и советским оборудованием, однако, за исключением специфических образцов, здесь в основном представлена импортная продукция таких производителей, как Loecher, Siempelkampf, MAG и Solar. По всей видимости, западные производители рады такому партнерству.
ВСМПО-АВИСМА и Япония
К сожалению, по сравнению с Западом, между ВСМПО-АВИСМА и Японией существуют лишь очень слабые связи. Япония практически не пользуется продукцией российской компании и не поставляет ей оборудование, как это делают западные производители.
Еще одна причина заключается в том, что ВСМПО-АВИСМА специализируется на авиационной продукции, а в Японии авиационная промышленность не развита.
Российская компания не занимается технически чистым титаном, который применяется для изготовления промышленного оборудования и потребительских товаров, распространенных в Японии. То есть специализации сторон не совпадают.
Кроме того, в Японии есть производители титана, поэтому нет необходимости обязательно использовать продукцию ВСМПО-АВИСМА.
При этом российский титан импортируется в Японию через западные страны. Японские авиапроизводители перерабатывают его для дальнейшего использования компанией Boeing. Тем не менее сама Япония не пользуется этим титаном.
В Японии технологии ВСМПО-АВИСМА могут быть применены в хорошо развитой промышленной сфере, однако, мне кажется, найти соответствующие области будет непросто. Но поискать их стоит.
За основу сплава Ti-5553, разработанного ВСМПО-АВИСМА и Boeing, взят советский сплав ВТ-22. То есть можно найти что-то применимое и для Японии.
Что касается оборудования, которое использует ВСМПО-АВИСМА, то в Японии производится немало подобной техники. Я думаю, можно двигаться в этом направлении.
Есть еще один нюанс: компания Boeing вырастила из ВСМПО-АВИСМА поставщика, чья продукция может применяться в авиационной промышленности. США правильно оценили наследие страны, которая была врагом во время холодной войны, и извлекли пользу для собственной промышленности.
Что касается Японии, то, несмотря на существование вышеупомянутых преград, возможности для бизнеса есть. Мне кажется, Японии стоит более тесно сотрудничать с ВСМПО-АВИСМА.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
inosmi.ru
Новости дня: «Титановые санкции»: «Боинг» и «Аэробус» устроят России жесткую посадку — Свободная Пресса
Россия, возможно, стоит на пороге «титановой войны» с США. Именно ограничение поставок титана — важнейшего конструкционного материала в авиа- и ракетостроении — может стать одной из контрмер Москвы в ответ на очередные санкции Вашингтона. В частности, об этом заявлял член комитета Совета Федерации по международным делам Игорь Морозов.
Если Кремль решится на этот шаг, удар по Америке получится по-настоящему болезненным. Потому что в этом случае контракты The Boeing Company — одного из крупнейших мировых производителей авиационной, космической и военной техники — будут поставлены под угрозу срыва.
Напомним: Boeing получает из России 35% титана для гражданских самолетов, держит в нашей стране крупнейший за пределами США инженерный центр и строит второй завод по обработке титановых заготовок. Стоимость программ закупок компании в России достигает $ 27 млрд.
Еще в 2009 году Boeing и российское «ВСМПО-Ависма» открыли совместное предприятие Ural Boeing Manufacturing (UBM). В июле 2014-го на авиашоу в Фарнборо компания Boeing и «ВСМПО-Ависма» продлили долгосрочный контракт на поставку готовых титановых изделий, в том числе титанового проката, заготовок, плит и штамповок из России, до 2022 года. А в августе 2015-го Boeing сообщил, что «ВСМПО-Ависма» стала ключевым поставщиком титановых штамповок для нового композитного крыла 777Х.
Читайте также
Титановая месть: Россия ударит США по больному местуКак Москва может ответить Америке на новые санкции
С европейским Airbus картина аналогичная: он на 60% зависит от российского титана. Скажем, самолет А380 почти весь сделан из уральского титана.
Как признал в интервью «Российской газете» президент Boeing в России и СНГ Сергей Кравченко, «когда тема санкций только начинала озвучиваться, занервничали не мы, а американцы: ведение с нашей стороны ограничений на поставку титана было бы чревато приостановкой многих авиационных проектов в США».
«Мы этого не сделали», — подчеркнул Кравченко. Но, с другой стороны, мы поначалу не ответили и на высылку из США 35 российских дипломатов, потому что надеялись на нормализацию отношений с администрацией Дональда Трампа. А недавно, когда надежды рухнули, выслали разом 755 сотрудников американской дипмиссии. Почему бы не предположить, что МИД РФ, который сейчас прорабатывает комплекс контрмер, пересмотрит позицию и по титановым поставкам?
Другое дело, в ответ Boeing и Airbus могут прекратить обслуживание самолетов, которые они поставили в Россию. По независимым оценкам, год назад перевозчики РФ эксплуатировали 491 иностранный самолет, а на начало июля 2017 года их число выросло до 570 машин. Этот парк обеспечивает более 90% пассажирских авиаперевозок в стране. И если иностранные авиапроизводителя объявят России бойкот, они тем самым подрежут нам крылья.
Можем ли мы ударить по Америке титаном, какими будут последствия этого для российской гражданской авиации?
— Мы не сможем пойти на ограничение поставок титана в США, — уверен заслуженный пилот СССР, бывший заместитель министра гражданской авиации СССР Олег Смирнов. — Потому что ответной мерой действительно будет прекращение обслуживания Boeing и Airbus российского парка самолетов. В результате Россия разом лишится воздушного транспорта.
Наше гражданское самолетостроение, напомню, разрушалось на протяжении 25 лет. Сейчас практически все пассажирские авиаперевозки в РФ осуществляются машинами иностранного производства. Львиная доля этого объема приходится как раз на Boeing и Airbus. Именно поэтому, на мой взгляд, «титановая война» для России — шаг поистине катастрофический.
«СП»: — Почему мы не можем эксплуатировать те же «Боинги» самостоятельно?
— Проблема в том, что самолеты требуют соответствующих горюче-смазочных материалов, регламентной замены узлов, запчастей для ремонта. Мы все это закупаем на Западе — за большие, замечу, деньги. Мы даже смазочные авиационные материалы давно перестали производить, даже авиационный бензин мы — в прошлом великая самолетостроительная держава — закупаем за рубежом!
Если все это разом исчезнет, как мы сможем эксплуатировать иностранную авиатехнику? Там более, в авиации мелочей не бывает, и цена несвоевременного или некачественного техобслуживания — сотни жизней пассажиров.
Я считаю, в такой ситуации рыпаться с поставками титана не надо. Нам надо летать на Boeing и Airbus до тех пор, пока мы не запустим в серию отечественный лайнер МС-21, не поставим на крыло Sukhoi Superjet 100 и Ил-114. Только тогда мы получим шанс поиграть мускулами, и попытаться щелкнуть по носу Boeing и Airbus.
«СП»: — Что будет, если зарубежные авиастроители все-таки останутся без российского титана?
— На мой взгляд, катастрофы не случится. Титановую губку и качественные штамповки делают не только в России, но и в Японии, Европе, и даже в Китае. Тот же Boeing сменит поставщика титана, плюс, возможно, несколько поднимет цены на свои машины, поскольку ему придется скорректировать производственные планы — этим все и кончится.
Читайте также
Ответ «Калибру»: США ставят «оружие возмездия» на сверхдальнее крылоПентагон потратит $ 10 млрд. на разработку новой ядерной ракеты
«СП»: — Если все же Boeing и Airbus попытаются нас бойкотировать, мы можем ударными темпами восстановить отечественное гражданское самолетостроение?
— Нет, не можем. Просто потому, что это высокотехнологичная инновационная отрасль. И наше отставание в ней за короткий срок не наверстать. Разрушать ее, напомню, начал еще Егор Гайдар. Будучи премьером, он заявил, что гражданское самолетостроение — это слишком затратное дело для российской экономики, и что он лично договорился с корпорацией Boeing о поставках любого количества самолетов любого типа.
Результаты этой политики мы пожинаем сейчас. В 1991 году у нас в гражданской авиации было 35 тысяч летательных аппаратов, и ни одной машины иностранного производства. Причем перевозили они около 140 миллионов человек в год — показатель, который и сегодня выглядит фантастическим. Но с тех пор отрасль, повторюсь, сильнейшим образом деградировала. И, конечно, никакую «титановую войну» она не выдержит.
svpressa.ru
Boeing сэкономит на производстве самолетов за счет 3D-печати из титана | Новости
Boeing (NYSE: Boeing Company [BA]) заключил контракт с норвежской Norsk Titanium AS на 3D-печать первых деталей из титана для самолета Boeing 787 Dreamliner, сообщает Reuters со ссылкой на Norsk Titanium.
По утверждению представителей Norsk Titanium, благодаря 3D-печати компания сможет сэкономить от 2 до 3 млн долларов на производстве каждого лайнера.
Облегченный титановый сплав, используемый при производстве 787 Dreamliner, стоит в семь раз дороже алюминия — стоимость титана для производства одного самолета составляет 17 млн долларов при общей стоимости самолета в 265 млн.
787 Dreamliner требует больше металла, чем другие самолеты, из-за конструкции крыльев и фюзеляжа с применением углеродного волокна. Титановый сплав часто применяется в ракетно-космической отрасли из-за лёгкости и прочности. Вице-президент Norsk Titanium по маркетингу Чип Йейтс заявил:
«Это „откроет шлюз“ для печати тысяч частей новых самолётов, в результате чего Boeing сэкономит по меньшей мере 2−3 млн долларов за каждый новый Dreamliner. Мы работали с Boeing более года, чтобы разработать четыре детали для модели 787 и пройти сертификацию Федерального управления гражданской авиации США».
Norsk Titanium ожидает, что регулятор разрешит использовать новый тип материалов в самолетах до конца 2017 года. Это позволит компании не получать одобрение на каждую конкретную деталь, а на сам процесс производства, что способно сэкономить миллионы долларов самой компании.
Ведомство уже начало тестировать свойства и прочность деталей.
Boeing 787 Dreamliner — широкофюзеляжный двухдвигательный пассажирский самолет. Первый коммерческий рейс состоялся в октябре 2011 года. В зависимости от комплектации, вмещает в себя от 220 до 350 пассажиров, дальность полета варьируется от 12 до 14 тыс. км.
General Electric с 2016 года печатает сопла с помощью технологии 3D-печати. Однако продукты Norsk — первые структурные части самолетов, которые произведены с использованием 3D-принтеров и подвергаются нагрузке во время полета.
Подготовила Тая Арянова
ru.ihodl.com
Сферы применения титана » Авиатитан
Титан – являясь по своим свойствам уникальным и удивительным металлом не зря называют металлом будущего. Ведь титан зачастую используют там, где возникает желание сделать сказку былью.Изначально титан активно выпускали и использовали для военной и оборонной промышленности. Но постепенно этот металл заслуженно получил значительно более широкое применение в прочих отраслях народного хозяйства.
Авиастроение
На текущий момент авиационная промышленность является основным потребителем продукции из титана. Активный прогресс авиационной техники и переход с винтовой авиации на реактивную — существенно ускорило развитие титанового производства, так как по своим физико-механическим свойствам титановые сплавы являются универсальным конструкционным материалом.
Вплоть до конца 60-х годов ХХ века титан применялся в основном для изготовления газовых турбин двигателей самолетов. В 70-х – 80-х годах титановые сплавы начали широко использоваться для изготовления различных деталей, особенно планерной части самолетов несущей основную нагрузку. Все эти детали почти в 2 раза легче деталей, изготовленных из стали, и гораздо прочней.
В данный момент из титана делают обшивку для самолета, наиболее нагревающиеся детали, силовые элементы, детали шасси. В авиационных двигателях жаропрочные титановые сплавы нашли применение для изготовления лопаток, дисков и прочих элементов вентилятора и компрессора двигателя.
В конструкции современного самолета может быть более 20 тонн титана. Например, в самолете Боинг-787 устанавливают около 2,5 миллиона титановых заклепок, что облегчает вес самолета на несколько тонн (по сравнению со стальными деталями).
Главными требованиями, предъявляемыми к материалам для самолетостроения, являются их высокие удельная прочность и жаропрочность, сопротивление усталостным нагрузкам, устойчивость к образованию трещин и достаточная коррозионная стойкость.
Титановые сплавы ОТ4, ВТ6, ВТ22 находят применение в планере самолета для следующих деталей и конструкций: обшивка, силовой набор, детали крепления, шасси, механизация крыла, пилоны, гидроцилиндры, различные агрегаты и др.
В вертолетах титановые сплавы ВТ 3-1 главным образом используются для деталей системы несущего винта и привода, а также системы управления. Из титановых сплавов изготовляют втулки несущего винта, втулки хвостового винта, цапфы, скобы, корпуса осевых шарниров, наконечники лопастей.
Для высоко нагруженных вертолетных деталей используют титановые сплавы ВТ6, ВТ5-1 и опробуют высокопрочные сплавы ВТ22.
Ракетостроение и космическая техника
Титан помог человеку преодолеть звуковой барьер в авиации и выйти в космическое пространство. В ракетостроении и космической технике титан практически незаменим.
Давайте подумаем, почему. Что такое космос? Это глубокий вакуум, где царит ледяной холод. И любое находящееся в космосе искусственное тело, охлаждается до очень низких температур. С другой стороны, аппарат сильно разогревается, если попадает под солнечные лучи. Кроме того, стенки космического корабля беспрерывно подвергаются атакам со стороны космических частиц, летящих с огромной скоростью, а так же находятся под воздействием космической радиации. Такие сверхтяжелые условия способны выдерживать лишь сталь, вольфрам, платина и титан. Предпочтение отдано титану, отчасти благодаря его небольшому весу. Титановые сплавы применяли в пилотируемых ракетных комплексах «Восток» и «Союз», беспилотных «Луна», «Марс», «Венера», а также «Энергия» и в орбитальном корабле «Буран».
Главными объектами для использования титана являются твердотопливные и жидкостные ракетные двигатели, обшивки, корпуса пороховых двигателей, трубчатые конструкции стыковых отсеков, агрегаты различного назначения, в частности газовые баллоны высокого давления, детали крепления и др.
Основными требованиями, предъявляемыми к титановым сплавам в этих конструкциях, являются высокая удельная прочность, а в некоторых случаях – низкая хладноломкость, высокая упругость паров в глубоком вакууме и др. В ракетостроении используется практически вся номенклатура конструкционных титановых сплавов.
Судостроение
Широкое применение титан так же нашел и в судостроении. Он является незаменимым для обшивки судов, производства деталей насосов и трубопроводов.
Благодаря малой плотности титана удается существенно снизить массу корабля, а следовательно, повысить его маневренность и дальность хода. Обшитые титановыми листами корпуса судов не нуждаются в покраске, так как они десятилетиями не ржавеют и не разрушаются в морской воде. А эрозионная и кавитационная стойкость позволяет не бояться больших скоростей в морской воде: взвешенные в ней мириады песчинок не повредят титановым рулям, винтам и корпусу.
Благодаря немагнитным свойства титана и его сплавов, металл получил широкое использование при изготовлении навигационных приборов. В будущем планируется создание из титановых сплавов так называемых немагнитных кораблей, необходимых для геологогеофизических исследований в открытом океане, благодаря чему исчезнет влияние металлических частей корабля на высокоточные навигационные приборы.
Наиболее перспективное направление использования титана в судостроении – производство конденсаторных труб, турбинных двигателей и паровых котлов. Кроме того, титан, имеющий высокую коррозионную стойкость и способность выдерживать огромные давления и нагрузки, — идеальный материал для изготовления глубоководных аппаратов.
Как правило, используют низко прочные и средне прочные сплавы хорошо сваривающиеся всеми видами сварки и обладающие удовлетворительной технологической пластичностью, такие как ПТ7М, ПТ-3В и др.
Машиностроение
В современной промышленности титановые сплавы используются главным образом в химическом, тяжелом, энергетическом и транспортном машиностроении, машиностроении для легкой, пищевой промышленности и в бытовых приборах.
Титановые сплавы используют для изготовления таких деталей, как шатуны, впускные и выпускные клапаны, коромысла клапанов и глушителей.
Наиболее целесообразно использовать титановые сплавы для деталей высоко нагруженных деталей; для несущей конструкции автомобилей рекомендованы сплавы средней прочности, для ходовой части – сплавы средней прочности и высокопрочные, для деталей двигателя – сплавы средней прочности и жаропрочные. Титановые сплавы применяются на объектах мировой тепловой и атомной энергетики с 1959 года.
Нефтегазовая промышленность
Титану много работы и в небе, и в космосе, и под водой, и даже под землей.
Одной из перспективных отраслей применения сплавов титана является глубокое и сверхглубокое бурение. Для добычи земных недр и для изучения глубоких слоев земной коры необходимо проникать на очень большие глубины – до 15-20 тысяч метров. Обычные буровые трубы будут рваться под собственной тяжестью уже на глубине нескольких тысяч метров. И только благодаря трубам из высокопрочных сплавов на основе титана можно достичь бурения действительно глубоких скважин.
В настоящее время титан успешно используется при разработке оборудования для освоения нефтегазовых месторождений на морских шельфах: глубоководные бурильные и добывающие установки; насосы; трубопроводы; теплообменное оборудование различного назначения; сосуды высокого давления и многое другое. По мнению специалистов, в глубоководной нефтедобыче титан и его сплавы должны стать одним из основных конструкционных материалов, поскольку имеют высокую коррозионную стойкость в морской воде.
Автомобилестроение
Инженеры при разработке новых конструкций автомобилей ставят перед собой задачу – снизить массу деталей автомобиля и тем самым улучшить движение самого авто. Например, общеизвестно, что за счет снижения массы деталей можно сократить расход топлива и количество выхлопных газов, а это, согласитесь, очень необходимо для современного мегаполиса.
В автомобилестроении титан используют в конструкциях клапанов, пружин, выхлопных систем, передаточных валов, болтов. Надежность деталей из титана была неоднократно проверена в течение многих лет на гоночных автомобилях.
Строительство
Строителям тоже нравится титан благодаря его свойствам. Отличная устойчивость к коррозии, прочность, легкий вес и долговечность обеспечивают самый длительный срок службы архитектурным деталям при любых погодных условиях и с минимальной необходимостью проведения ремонта. Уникальная и неповторимая отражательная способность титана не сравнима с любым другим металлом.
Он устойчив к загрязнениям городской атмосферы и морской среды, кислотным дождям, осадкам вулканической золы, промышленным выбросам и другим неблагоприятным атмосферным условиям. Титан не подвергается атмосферным влияниям и не обесцвечивается от ультрафиолетовых лучей. Также он обладает отличной устойчивостью к коррозии, которая может появиться в результате кислотных дождей и действия агрессивных газов. Все это является большим плюсом при использовании титана для строительства в крупных городах и промышленных областях.
Титан применяется для наружной обшивки зданий, изготовления кровельных материалов, облицовки колонн, софитов, карнизов, навесов, внутренней обшивки, легких крепежных приспособлений. Кроме того, титан используется в скульптуре и для изготовления памятников. Особенно непоскупились в СССР, установив в Москве два крупных монумента из титана в честь запуска первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Ю.А.Гагарина.
Медицина
Титан имеет большую популярность в медицине: любят его ортопеды, кардиологи, стоматологи и даже нейрохирурги. Из титановых сплавов изготавливают легкие и долговечные хирургические инструменты.
В современном мире люди живут долгой активной жизнью. Но очень часто получают повреждения, например, в результате занятий спортом или в автомобильных авариях и происшествиях. И тут на помощь людям приходит металл будущего. Одним из ценных свойств титана является его биологическая совместимость с живой тканью. Титан и его сплавы (например, ВТ6 и ВТ14) является идеальным материалом для протезирования. Медики называют это свойство — «настоящее родство». Сочетание высокой удельной прочности и практически идеальной совместимости титана и его сплавов с тканями человеческого организма делает его максимально эффективным материалом для изготовления протезов, имплантантов, зубных металлокерамических коронок и каркасов мостовидных протезов. Титановые элементы совершенно безопасны для костей и мышц. Они не вызывают аллергию, не разрушаются при взаимодействии с жидкостями и тканями организма и, конечно, с медицинскими препаратами. Кроме этого, протезы, изготовленные из титановых сплавов, очень прочны и износоустойчивы, хотя все время выдерживают большие нагрузки.
Из титана изготавливают протезы маленьких косточек внутри уха, благодаря чему к людям возвращается слух. Кардиологи в своей работе используют такие приборы, как электронный стимулятор и дефибриллятор, корпуса которых тоже изготовлены из титана.
Отсутствие магнитных свойств у титана является еще одним положительным качеством, которое очень ценится в медицине. Больных, у которых есть титановые протезы, можно лечить с помощью приборов, в основе работы которых заложены физические явления – электротоки и магнит.
Спорт
Причина популярности использования титана в спортивном инвентаре заключается в его основных свойствах: легкость и прочность.
Примерно 25-30 лет назад из титана впервые сделали велосипед. И это было первое применение данного металла для изготовления спортивного инвентаря. Сейчас в конструкции велосипеда из титана может быть выполнен не только корпус, но и тормоза, звездочки и пружины сидений.
В Японии нашли еще одно применение титана в спорте. Легкие и прочные титановые клюшки для гольфа завоевали большую популярность среди любителей этого вида спорта, несмотря на свою дороговизну в сравнении с клюшками из других материалов. Также по миру распространяется популярность ракеток для большого тенниса сделанных из титана.
Кроме того, свое применение титан нашел в альпинизме и туризме. Из него изготавливают практически все металлические предметы, которые несут альпинисты и туристы в своих рюкзаках: бутылки, чашки, наборы для приготовления пищи, столовая посуда, стойки и крепления палаток, ледорубы, ледобуры и даже компактные печки.
aviatitan.net