Самолетостроение

Человек всегда стремился подняться в небеса. Когда же это стало возможным, неугомонные гомо сапиенс сразу же принялись «упражняться» в создании самого быстрого, самого мощного и, конечно же, самого большого самолета на планете. В последние 50-70 лет авиация и вовсе двигатель мощными прыжками. Очень часто каждый такой «прыжок» приводил к появлению на свет какого-нибудь крылатого исполина. Вот самые большие из них.

1. Boeing B-52 Stratofortress

До сих пор в строю.

На вооружение воздушного флота США этот самолет поступил в далеком 1955 году. Несмотря на огромный возраст, модификации Stratofortress используются по сей день. Самолет с 56-метровым размахом крыльев может отрывать от земли 229 065 кг взлетной массы. Максимальная скорость самолета достигает 1 046 км/ч. В армии США В-52 используется в качестве бомбардировщика. Перевозить и сбрасывать он может как традиционные бомбы, так и крылатые ракеты.

2. Ан-225 «Мрия»

Уникальный был самолет.

Советский самолет, построенный для нужд космической программы в 1980-е годы. Долгое время «Мечта» оставалась самым грузоподъемным самолетом в мире. Максимальная взлётная масса Антоновской машины достигает 710 тысяч кг! И это при размахе крыла в 88.4 метра. За Ан-225 числится множество мировых рекордов. После крушения СССР самолет перевез немало уникальных сверхтяжелых грузов. Увы, Ан-225 навсегда потерян в боевых действиях. По некоторым данным, вся техническая документация по «Мечте» была выкуплена еще 10 лет назад Китаем.

3. Lockheed C-5 Galaxy

Американский гигант.

Огромный американский самолет, который использует главным образом ВВС США. В воздушном флоте «бастиона демократии» применяется с середины 1970-х годов. До 1982 года и появления советского Ан-124 американский C-5 Galaxy держал титул крупнейшего грузового самолета в мире. При размахе крыльев в 67.88 метров этот заокеанский красавец влегкую отрывает от земли 348 300 кг взлетной массы.

4. Aero Spacelines Super Guppy

На службе НАСА.

В отличие от Ан-225 «Супер Гуппи» не сразу создавался для космической программы, однако в конечном итоге пригодился по сути только в ней. От дорого самолета отвернулась и военная, и гражданская авиация. Зато он приглянулся NASA, которое до сих пор считает машину с 47-метровыми крыльями одним из лучших перевозчиков компонентов космических ракет. Максимальная взлетная масса самолета составляет 253.8 тысячи кг.

5. Boeing 747 Dreamlifter

Самолет для самолетов.

Американский грузовой самолет, созданный в начале 2000-х годов. Как и «Мрия», как и «Группи» в свое время, Dreamlifter создавался для перевозки крупногабаритных компонентов других летающих машин. Правда в отличие от перечисленных идейных предшественников перевозит уникальный 747-ой главным образом компоненты для других самолетов Boeing. При размахе крыльев 64.4 метра этот борт способен оторвать от земли полную массу в 364 241 кг.

6. Ан-124 «Руслан»

Сделано в СССР.

Еще один советский воздушный великан, сконструированный во все том же ОКБ Антонова. На сегодняшний день «Русла» остается самолетом с самой большой взлетной массой. От земли машина может оторвать нагрузку в 392 тысячи кг. Размах крыльев 124-го достигает 73.3 метров, а максимальная скорость оценивается в 865 км/ч. После распада Советского Союза Ан-124 используется в том числе для коммерческих рейсов. Самолет перевозит крупногабаритные промышленные (и не только) грузы.

7. Airbus Beluga

Самолет-матрешка!

Еще один грузовой самолет, который создавался для перевозки компонентов необходимых авиационной промышленности. Конкретно «Белуха» специализируется в первую очередь на транспортировке так называемых «неформатных деталей». Максимальная взлетная масса на фоне других гигантов не такая уж большая – 155 тысяч кг. Размах крыльев – всего 44.84 метра. Однако, чем по-настоящему запоминается творение Airbus, так это крайне необычной формой фюзеляжа.

Низкий уровень прочности сварного шва обусловлен изменением структуры материала, которое возникает при быстром нагреве лазерным излучением, и процессами, происходящими во время последующей кристаллизации сплава, перехода из жидкого состояния в твердое. Коллаборация сибирских ученых ответила на фундаментальные и прикладные вопросы материаловедения, изучив при помощи синхротронного излучения, как меняется структура материала, можно ли ее восстановить и какие режимы лазерной сварки и последующей термообработки позволят достичь и сохранить необходимый уровень прочности шва.

«У самых современных алюминий-литиевых сплавов, например, у сплава В-1469, разработанном во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ), предел прочности равен 550 мегапаскаль (МПа), – рассказал заведующий лабораторией лазерных технологий ИТПМ СО РАН доктор технических наук Александр Маликов. – Если прочность образца со швом после сварки будет 300 или 400 Мпа – это будет плохо. Нужно, чтобы прочностной уровень сварного шва был равен прочностному уровню сплава на 100%, и только в этом случае можно говорить о внедрении метода в практику. Мы провели хорошую фундаментальную работу – получили для всех алюминий-литиевых сплавов, в том числе для сплава В-1469, прочностные свойства швов на уровне прочности основного материала. Более того, благодаря синхротронному излучению мы изучили структурно-фазовое состояние сварного шва в процессе лазерного воздействия, увидели, как оно изменилось. Обладая такой информацией, мы можем управлять процессом лазерной сварки. В науке так всегда, если ты на хорошем физическом уровне понимаешь, что ты сделал, можно этим процессом управлять и развивать его».

При лазерной сварке металлов, под воздействием высокой температуры, в зоне плавления происходят различные структурные или фазовые превращения, по сути одно вещество трансформируется в другое. При каждой такой смене характеристики сплава меняются. Раньше для полного понимания закономерностей структурных превращений информации было недостаточно. Специалисты Сибирского отделения РАН впервые в мире применили синхротронное излучение в режиме реального времени на каждом этапе лазерной сварки и начали изучать процессы образования тех или иных структурных состояний, причин их трансформаций и переходов. Исследования были проведены в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ) ИЯФ СО РАН.

«При добавлении меди и лития происходит упрочнение алюминиевых сплавов – добавленные элементы рассредоточиваются в материале, выстраиваясь между зерен алюминия, и не дают им расплываться, можно сказать, цементируют их – добавил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Константин Купер. – После того, как при помощи лазерного воздействия мы получаем сварной шов, в материале, начинается обратный процесс – кристаллизация, в ходе которой алюминий вытесняет упрочняющие добавки. Все это похоже на школьный эксперимент с соленой водой, когда в процессе ее заморозки соль вытесняется и вода становится пресной. Вот и у нас все прочностные добавки уходят из алюминия, и шов становится хрупким. В ИТПМ подобрали температурные режимы лазерной сварки, при которых все возвращается обратно. При помощи СИ и экспериментов in situ мы увидели и подтвердили, что механизм работает и при определенных параметрах сварки структурное состояние, отвечающее за прочность сплава, можно вернуть».

Зная это, и применив методы посттермообработки, специалистам удалось вернуть нужное фазовое состояние и получить прочный сварной шов.

«При этом, мы сумели сохранить прочность и самого сплава, – добавил Александр Маликов. – Для сплава В-1469 мы получили еще один интересный результат. СИ показало, что при лазерном воздействии в шве концентрируется упрочняющая фаза, ее становится даже больше, чем в самом сплаве, но при этом шов все равно хрупкий. Почему так? И опять же, синхротронное излучение помогло ответить на этот вопрос. Оказалось, что вся фаза концентрируется на границе дендрита металла, а не равномерно распределена по объему. При помощи термообработки мы добились перераспределение упрочняющей фазы и получили предел прочности 550 Мпа».

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

Макет кабины «Ладоги»

Макет салона «Ладоги»

Уральский завод гражданской авиации (УЗГА) показал макеты фюзеляжа, кабины и салона нового пассажирского турбовинтового регионального самолета ТВРС-44 «Ладога».

— Полноразмерный макет позволяет разработчику проверить конструкторские решения, а потенциальные заказчики получают возможность оценить эргономику рабочих мест пилотов, бортпроводников, комфорт пассажирского салона, — сообщила пресс-служба предприятия.

Самолёт должен будет заменить Ан-24 и Як-40, которые используются в отдалённых регионах с затруднённой транспортной доступностью. На борту он сможет вмещать 44 пассажира и перевозить их на расстояние до 2300 км при нагрузке в 4 тонны.

Как писали «Жуковские вести», предконтрактная работа по ТВРС-44 началась на УЗГА ещё в декабре 2018 года. А 25 декабря 2020-го подписали государственный контракт между заводом и Минпромторговли России на его разработку. К его созданию привлекли и самарский завод «Авиакор».

Пока на предприятии «Авиакор — авиационный завод» и на Смоленском авиационном заводе конструкторы работают над созданием опытных образцов самолёта, в Санкт-Петербурге разрабатывают под него и новый двигатель. «Ладогу» оснастят двумя турбовинтовыми двигателями ТВ7–117СТ-02. В этом году соберут 4 таких мотора: первые 2 — для стендовых испытаний, а ещё 2 — для лётных испытаний первого опытного образца.

Несмотря на то, что УЗГА показали макет «Ладоги», по словам главного редактора новостного сайта Avia.ru Романа Гусарова, его первый полёт будет ещё не скоро.

— На данный момент есть только первый макет. По большому счёту идёт разработка документации и отдельных его частей для отработки компоновки. До выпуска первого опытного образца ещё достаточно далеко, наверное, пару лет, — сказал Гусаров.

При этом эксперт отметил, что хоть зарубежные аналоги самолета и существуют, они мало подходят для эксплуатации в российских условиях.

— За рубежом существуют аналогичные самолёты, но, к сожалению, они не лишены недостатков в наших российских реалиях. Большинство из них не приспособлено к эксплуатации в наших суровых климатических условиях, грунтах, аэродромах. И зачастую они чрезмерно дороги.

«Для гражданской авиации требуются самолёты, которые были бы более доступны для авиакомпаний, и билеты не стоили бы космические деньги для пассажиров», - добавил Роман Гусаров.

Согласно комплексной программе развития авиатранспортной отрасли России до 2030-го от 25 июня 2022 года, в 2024 году планируется начать сертификацию самолета «Ладога», а в 2025-го поставить первые 15 бортов. Так до 2030 года должны передать эксплуатантам 140 самолетов ТВРС-44.

Источник