О применении древесины в авиастроении - преимущества и недостатки

Vale> Экономился не только вес, но и объём...
Не совсем верно.
В статье написано правильно. дерево требует не просто конструктора, а мастера. То же самое и с рабочими.
В спортивном судостроении, деревянные конструкции до сих пор не имеют соперников. Однако они черезвычайно дороги в изготовлинии (в т.ч. и по материалу).

Прочность древисины резко различается от направления приложения нагрузки (вдоль волокон или поперёк) и от самой нагрузки (на растяжение древесина работает лучше чем на сжатие и срез).
Фанера это лишь частичный выход, к тому же довольно тяжелый. Часть слоёв фанеры работает как заполнитель, т.к. нагрузка прилагается поперёк хода волокон.

При выклейке корпуса на болване из шпона, наиболее лёгкий корпус получается из древесины (при заданной прочности).

К тому же, меньшая плотность материала позволяет делать обшивку и связи более толстыми, что повышает местную прочность.

На счет же метала, не стоит забывать что толщина обшивки лимитируется не столько общей прочностью, сколько прочностью местной и технологическими ограничениями.

Т.о. нынешний отказ от деревянных конструкций это не от дефекта древисины как конструкционного материала, а от высокой дороговизны производства деревянных конструкций.

артём> Т.о. нынешний отказ от деревянных конструкций это не от дефекта древисины как конструкционного материала, а от высокой дороговизны производства деревянных конструкций.

ну может всётаки не будем валить в одну кучу модельки и 747-е боинги с 31-ми мигами?

в авиации дерево, даже в виде композитов, окончательно проиграло к концу вмв. деревянный б-29 невозможен впринципе.

MIKLE> ну может всётаки не будем валить в одну кучу модельки и 747-е боинги с 31-ми мигами?

Собственно сказал не об авиации, а о древесине как конструкционном материале.
Дело вовсе не в "модельках", а в понимании конструктором преимуществ и недостатков древесины как конструкционного материала.

MIKLE> в авиации дерево, даже в виде композитов, окончательно проиграло к концу вмв. деревянный б-29 невозможен впринципе.

В спортивном судостроении пластики заменили дерево именно из-за дороговизны производства конструкций из древесины.

Возможно в авиации, с высокими скоростями, есть специальные требования (к примеру термические).

В.М.>> Ну да, хай-течный композит не умеет гнить, менять прочность от влажности....
артём> Собственно дерево можно хорошо защитить. Есть такой процес - сатурация.

Есть, но это больше пригодно для судостроения, т.к. насыщение древесины смолами увеличивает ее плотность и, следовательно вес конструкции.

В.М.> Есть, но это больше пригодно для судостроения, т.к. насыщение древесины смолами увеличивает ее плотность и, следовательно вес конструкции.

Вопрос технологии (опять так и цена). Насыщение можно контролировать по глубине.
При этом древесина по удельным характеристикам вполне спорит с металами и пластиками, а в абсолюте легче.

Повторю своё мнение - отказа от древесины, это скорее способ удешевления продукции.

артём> Повторю своё мнение - отказа от древесины, это скорее способ удешевления продукции.

В сторону металла - да, но разве что в малой авиации. Большая - уже совсем по другим причинам.
Да и в малой - дюралевая цессна кужа более долговечна и неприхотлива в поддержании кондиций чем был, скажем, Як-12.

Дольше всего продержалось дерево в пилотажных самолетах, но и там проиграло и по прочности и по стабильности. И тут уже о цене речи нет, углепластиковые пилотажки куда дороже деревянных машин.

В.М.>>> Ну да, хай-течный композит не умеет гнить, менять прочность от влажности....
артём>> Собственно дерево можно хорошо защитить. Есть такой процес - сатурация.
В.М.> Есть, но это больше пригодно для судостроения, т.к. насыщение древесины смолами увеличивает ее плотность и, следовательно вес конструкции.

Древняя бак-фанера до сих пор активно используется в малом судостроении.
Что касается использования дерева в авиастроении, то здесь кроме дороговизны (Артём), большое значение имеет технологичность. Очень это хлопотное и продолжительное занятие - выклейка конструкции с заданными параметрами.

В.М.> В лабораторных условиях оно конечно хорошо, но как-то криво выходит с деревянным самолетом, хранимым на улице.. Портится быстро.

Блин, такое ощущение, что ссылок и даже цитат не читает вообще никто - из принципа, что ли?
Там же т-щ Гордон битым словом пишет, какие и в каких случаях были проблемы в войну с "фанерными" самолётами, но что при этом "деревянные" бипланы 20-х - 30-х годов могут быть чуть ли не вечными - см. Р.Баха, "Биплан"

В.М.>>>> Ну да, хай-течный композит не умеет гнить, менять прочность от влажности....
M.Gotovchitz> ....Очень это хлопотное и продолжительное занятие - выклейка конструкции с заданными параметрами.

Сравнимая с композитами процедура. Только композиты дают в конечном итоге много более прочную, стойкую и долговечную конструкцию. Овчинка выделки не стоит

Ник

Fakir> но что при этом "деревянные" бипланы 20-х - 30-х годов могут быть чуть ли не вечными - см. Р.Баха, "Биплан"

м... а от климата это не зависит?

Fakir> Там же т-щ Гордон битым словом пишет, какие и в каких случаях были проблемы в войну с "фанерными" самолётами, но что при этом "деревянные" бипланы 20-х - 30-х годов могут быть чуть ли не вечными - см. Р.Баха, "Биплан"

в калифорнии в войну самолёты на открытых площадках собирали... и что?

Fakir>> но что при этом "деревянные" бипланы 20-х - 30-х годов могут быть чуть ли не вечными - см. Р.Баха, "Биплан"
john5r> м... а от климата это не зависит?

Для фанерных - еще как зависит.
А для тех, у к-х в конструкции используется "цельная" древесина, как те же бипланы - ИМХО, довольно-таки монопенисуально.

...я ж говорю, ссылки не читает никто Гордон про влияние как климата, так и погоды просто-таки разжевал .

Fakir> Там же т-щ Гордон битым словом пишет, какие и в каких случаях были проблемы в войну с "фанерными" самолётами, но что при этом "деревянные" бипланы 20-х - 30-х годов могут быть чуть ли не вечными - см. Р.Баха, "Биплан"

Могут конечно, и полно их таких и поныне летает, но - требуют трудоемкого ухода. Не зря коллекционеры побогаче любят их хранить в той самой долинке в Новой Зеландии.

А "вечный" самолет пока известен один - и это металлический DC-3

В.М.> В сторону металла - да, но разве что в малой авиации. Большая - уже совсем по другим причинам.

Вполне возможно.

В.М.> Да и в малой - дюралевая цессна кужа более долговечна и неприхотлива в поддержании кондиций чем был, скажем, Як-12.

Так и опять вопрос цены, в данном случае эксплуатации.

В.М.> Дольше всего продержалось дерево в пилотажных самолетах, но и там проиграло и по прочности и по стабильности. И тут уже о цене речи нет, углепластиковые пилотажки куда дороже деревянных машин.

Шпоновую конструкцию вполне можно сделать лучше, однако цена её будет неприемлимой.

M.Gotovchitz> Древняя бак-фанера до сих пор активно используется в малом судостроении.

Очень тяжелый конструкционный материал. К то му же, его возможности используются лишь частично (в пользу удешевления производства).

M.Gotovchitz> Что касается использования дерева в авиастроении, то здесь кроме дороговизны (Артём), большое значение имеет технологичность. Очень это хлопотное и продолжительное занятие - выклейка конструкции с заданными параметрами.

Именно технологичность. Это вопрос цены.

Wyvern-2> Сравнимая с композитами процедура. Только композиты дают в конечном итоге много более прочную, стойкую и долговечную конструкцию. Овчинка выделки не стоит

Вопрос не в материале, а в конструкции. Правильно спроектированная деревянная конструкция ни чем не проиграет пластикам. Правда это будет не "деревянная" конструкция, а "композитная".

При этом деревянная конструкция более трудоёмкая в изготовлении.

homma> их пропитками и сложной структурой как павило не легче других.Неравнопрочность еще один ,пусть даже и устранимый минус.Дюралий выглядит предпочтительнее.Он легче,меньше подвержен усталостности.

Вот насчет усталости - все ровно наоборот. Тут дерево рулит а дюраль пролдетает. Вспоминаем исторю с катастрофами Як-50..

артём> Вопрос не в материале, а в конструкции. Правильно спроектированная деревянная конструкция ни чем не проиграет пластикам. Правда это будет не "деревянная" конструкция, а "композитная".
артём> При этом деревянная конструкция более трудоёмкая в изготовлении.

Ну или деревянная конструкция просто не укладывается в заданную геометрию - сложно представить например крыло Фантома с его монументальными лонжеронами и обшивкой местами толщиной в полдюйма из дерева

tarasv> Ну или деревянная конструкция просто не укладывается в заданную геометрию - сложно представить например крыло Фантома с его монументальными лонжеронами и обшивкой местами толщиной в полдюйма из дерева
Всего то надо иметь воображение.

Wyvern-2>>> "А гадость пьют из экономии..."(с) Полиэфирную смолу уже даже в бюджетных вариантах не применяют. Эпоксидка таких проблем не имеет.
Jerard>> Хм...
В.М.> Вот и хм.. Ник все совершенно верно написал.


Глупости он написал. Просачивание воды в СП, это объективный процесс обусловленный структурой поверхности стекла. А дальше уже попавшая внутрь вода так или иначе разрушает СП. В первую очередь за счет изменения собственного объема.
ну и до кучи
Процесс старения стекла неизбежно усиливается из-за постояно возрастающей "агессивности" окружающей среды. Неровности поверхности стекла определяют возможность оседания и физико-механического сцепления сней частичек пыли, конденсирующейся воды, молекул активных газов. Естестенно, что она должна выдерживать воздействие атмосферы, в идеале, бесконечно долго, не теряя при этом основного свойства стекла - его прозрачности.

В действительности же, конденсирущаяся и продолжительно удерживающаяся наповерхности стекла вод интенсифицирует так называемый процесс выщелачивания. Он заключается в постоянном "вымывании" ионов металла вначале из поверхностного слоя, что приводит к перераспределению ионов в глубинных слоях стекла и, в свою очередь, способствует более сильному растворению ионов металла с поверхности. Все это несет за собой заметное увеличение щелочности (вследствие образования, например, едкой натриевой щелочи) - "щелочное воздействие".

Вследствие этих процессов происходит разрушение кремнийкислородных связей, что ведет к увеличению пористости поверхности стекла и еще более активному ее взаимодействию с атмосферой. В конечном итоге процес становится необратимым, чему способствуют и "кислые дожди".

При воздействии воды на поверхность стекла происходит гдролиз, в результате которого освобождаются щелочи, в свою очередь воздействующие на стекло:
NaSO3+H2OH2SO4+2NaOH (RAR архив).

артём> Т.о. нынешний отказ от деревянных конструкций это не от дефекта древисины как конструкционного материала, а от высокой дороговизны производства деревянных конструкций.

Совершенно верно, но есть еще одна причина: исчерпание годного сырья. Дерево, в отличие от стекловолокна, растет десятилетиями.

Jerard> Глупости он написал. Просачивание воды в СП, это объективный процесс обусловленный структурой поверхности стекла. А дальше уже попавшая внутрь вода так или иначе разрушает СП. В первую очередь за счет изменения собственного объема.

КТо хочет сдклвть - ищет способ, кто не хочет - ищет причину.
Вот, курите Композит ЛТД -Страница не найдена

Все давно придумано - летом можете на водоем мотнуть, сотни стеклопластиковых яхт и катеров успешно живут себе.