Алюминиевая фольга, знакомая каждому по кухне, производится из алюминия и получила широчайшее распространение в различных отраслях промышленности благодаря уникальному сочетанию свойств:
· Высокая гибкость и способность принимать любую форму
· Отличная электропроводность
· Абсолютная герметичность при правильном использовании
· Эффективная теплопроводность.
Однако, глядя на тонкий и податливый лист фольги, сложно представить, что из подобного материала можно создать прочный и надёжный самолёт. Ведь обычная фольга легко сминается в руках, не обладая необходимой для авиаконструкций жёсткостью.
Революционный сплав: рождение дюралюминия
Всё изменилось, когда в алюминий начали добавлять легирующие элементы. Например, добавление всего 3-5% меди кардинально меняет свойства металла: его прочность значительно возрастает, при этом он сохраняет вязкость (способность поглощать энергию удара) и, что критически важно, не теряет главного преимущества алюминия – малого веса.
Идея систематически изучать влияние добавок на свойства алюминиевых сплавов принадлежит немецкому инженеру Альфреду Вильму. В 1909 году он запатентовал сплав, получивший название Д1, также известный как дюралюминий или дюралюмин. Удивительное свойство этого сплава – его твёрдость увеличивалась со временем в процессе естественного старения, что открывало новые технологические возможности.
Дюралюминий
Крылатая революция: дюралюминий в авиации
Появление дюралюминия совершило настоящую революцию в авиастроении. Именно благодаря этому материалу самолёты приобрели свой современный облик. Придя на смену дереву и ткани, дюралюминий позволил дирижаблям и аэропланам начала XX века совершить гигантский технологический скачок. Начиная с 1920-х годов, он стал ключевым конструкционным материалом в авиационной промышленности.
Сочетание малого веса и относительно высокой температуры плавления (около 650°C) сделало дюралюминий идеальным для обшивки фюзеляжа, кабины и крыльев. Толщина таких листов в авиаконструкциях варьируется от 1 до 10 миллиметров. Кроме листов, широко применяются дюралюминиевые уголки и различные профили, из которых изготавливают силовые элементы: опоры, лонжероны, шпангоуты и рёбра жёсткости, формирующие каркас самолёта.
Плакирование: защита от коррозии
Несмотря на то, что добавление меди, магния и марганца придало сплаву высокую твёрдость и сохранило лёгкость, у него появился серьёзный недостаток – снизилась устойчивость к коррозии и окислению. Для решения этой проблемы детали из дюралюминия подвергают плакированию: их покрывают тонким слоем чистого алюминия, который обладает высокой коррозионной стойкостью. Таким способом защищают, например, лопасти воздушных винтов или внешнюю обшивку корпуса самолёта.
Дюралюминиевый профиль и уголок остаются незаменимыми при создании силового набора – каркаса, обеспечивающего жёсткость кабины экипажа и крыльев.
Эволюция продолжается
Дюралюминий, открытый в начале XX века, стал отправной точкой для интенсивных поисков новых, ещё более совершенных алюминиевых сплавов. Эти поиски оказались чрезвычайно плодотворными. Уже к концу того же столетия были созданы материалы, превосходящие дюралюминий по комплексу механических и физических свойств. История развития авиационных материалов – это история постоянного совершенствования, и следующим героем этой истории станет сплав, открытый на рубеже веков.
