Металл Века

"Боинг-747" — четырехмоторный транспортный самолет, двухэтажный внутри, имеет четыре пассажирских салона, несколько кухонь, бар. Посадка в самолет и выход из него осуществляются через десять дверей по десяти трапам. Размах крыльев этого корабля, который, наверное, уже нельзя называть птицей — так он похож и по величине, и по уровню комфорта на океанский лайнер, — достигает 60 метров. Скорость самолета — 1000 километров в час. Стоимость одной такой машины — 20 миллионов долларов, а постройка прототипа обошлась в грандиозную сумму — в 750 миллионов долларов. И если бы создание опытного образца закончилось неудачей, то это была бы самая дорогая неудача в истории самолетостроения.

Генеральный авиаконструктор С.В.Ильюшин считает, что с повсеместным вводом в эксплуатацию аэробусов и сверхзвуковых пассажирских самолетов в развитии авиации произойдет коренной перелом. Воздушный флот займет первое место среди всех видов транспорта по объему перевозок пассажиров.

В нашей стране создан гигантский аэробус Ил-86, вмещающий 350 пассажиров.

Но какое отношение имеют размеры, уровень комфорта сверхмощного реактивного великана к теме книги о металле с величественным именем? Самое непосредственное.

На создание каждого такого великана затрачиваются десятки тонн различных титановых сплавов. Около 20 тонн нового конструкционного материала используется только в остове самолета и его турбореактивных двигателях. Каждый аэробус содержит в себе также два с половиной миллиона титановых заклепок, болтов и гаек, что облегчает его на несколько тонн. Именно титан дал аэробусу возможность летать.

В США разрабатывается проект сверхзвукового пассажирского самолета. Однако самые большие оптимисты считают, что американский лайнер ”Боинг-2707” появится в воздухе только лет через восемь после того, как начали совершать регулярные рейсы Ту-144 и "Конкорд”.

Программа создания такого самолета оценивается в 5,5 миллиарда долларов. Американские конструкторы и промышленники утверждают, что ”Боинг-2707”, обладая более высокими техническими характеристиками, будет сверхзвуковым лайнером второго поколения. Предполагают, что он будет брать на борт 300 пассажиров и мчаться со скоростью, в два с половиной раза превышающей скорость звука. ”Боинг-2707” почти целиком должен быть изготовлен из титановых сплавов.

По мнению ведущих авиаконструкторов мира, титан имеет наибольшие перспективы широкого использования в конструкциях как сверхзвуковых, так и дозвуковых самолетов, потому что главным условием обеспечения высокой эффективности летательного аппарата является снижение его массы. С этой задачей титан справляется лучше всех остальных металлов. Необходимо также учесть, что титан — материал еще очень ”молодой”, его сплавы находятся на гораздо более ранней стадии развития, чем алюминиевые, и имеют еще много нераскрытых потенциальных возможностей.

Титан позволяет намного уменьшить массу элементов конструкций, работающих на растяжение и подвергающихся сильному сжатию. Металл широко используют в конструкции крыла, фюзеляжа и даже шасси. В американском самолете ”ДС-7” из титана изготовлено носовое колесо диаметром около метра. Во время испытаний титановое колесо спокойно выдержало 6000 приземлений 100-тонного самолета и без всякого для себя ущерба прокатилось по взлетно-посадочной полосе свыше 2700 километров!

Дополнительного снижения массы достигают благодаря способности титана превосходно свариваться. В связи с этим во многих случаях исключают более металлоемкие методы соединения.

7 августа 1970 года газета ”Правда” опубликовала очерк ”Сердце из титана”. Очерк совершенно не затрагивал медицинских проблем, хотя, если судить только по названию, могло показаться, что речь должна была идти об использовании титана для искусственного сердца. Титан действительно применяют в аппаратах искусственного кровообращения, но в этом очерке слово ”сердце” имело метафорический смысл. Опубликованный материал рассказывал о людях, создавших турбореактивные

двигатели НК-8 и НК-8-4 для пассажирского самолета Ил-62. Среди них были не только конструкторы и инженеры, но и технологи, разработавшие и внедрившие комплекс производственно-технических процессов, которые и обеспечили максимальное применение титановых сплавов в турбореактивных двигателях.

"Можно часами рассказывать о том, как на двигателе Ил-62 впервые в мировой практике широко применили легкие и прочные титановые сплавы. Когда-нибудь об этих "муках" с титаном напишут подробно (совсем неспроста автор очерка обращает наше внимание на трудности работы с "парадоксальным металлом": они действительно нередко кажутся непреодолимыми) . Советские конструкторы и те, кто им помогал, преодолели трудности первыми. Их упорство вознаграждено: по росту ресурса двигатель Ил-62 становится рекордсменом.