С самого начала летательный аппарат потребовал использова­ния пластиков для своего создания. Крылья наиболее раннего летательного аппарата были обтянуты тканью, пропитанной ни­троцеллюлозой, а фанеру, проклеенную фенольными смолами, использовали для конструкционных деталей. Творение братьев Райт, поднятое в воздух в 1903 году, представляло собой набор фанеры, проволоки и ткани. Мы рассматриваем этот факт сегодня как шедевр аэронавтики и большой шаг в развитии авиационных материалов. Сегодня конструкция братьев Райт считается при­митивной. Масса конструкции этого пионера самолетостроения составляла приблизительно 200 кг. Для сравнения, построенный в 1968 г. фирмой «Локхид» самый большой в мире самолет «Га - лакси С-5А» имеет массу 144 т. Фанера и ткань оставались основ­ными строительными элементами летательных средств примерно в течение 20 лет после первого полета братьев Райт. И хотя пре­имущества в технологии использования этих материалов были минимальные, казалось, что разработчики летательных аппара­тов сопротивлялись использованию новых материалов.

Самолет «Вега» фирмы «Локхид», разработанный в 1923 г., был, по-видимому, первым удачным отходом от летательных средств, покрытых тканью. Его конструкция была создана цели­ком из фанеры с использованием процесса формования под давле­нием для изготовления поперечно согнутых покрывающих пане­лей. Отличительным преимуществом этого знаменитого моно­плана было отсутствие необходимости нового тканевого покрытия после двух или трех лет использования.

В начале 20-х годов фирма «Юнкере» разработала цельноалю- миниевьш аэроплан. Понадобилось еще 15 лет, прежде чем цель­нометаллические авиационные конструкции стали общеприня­тыми. Прослеживая путь развития технического прогресса, видим, что противодействие цельнометаллическим конструкциям было отмечено возвращением к фанере и ткани уже во время второй мировой щ>йны, начиная с создания английского бомбар­дировщика «Москитоу» и разработки гигантской летающей лодки фирмы «Хыоз»„ Фанера была основным материалом при разра-
28.1. Анализ конструкционных данных по первому

Соотношение испытательной

Нагрузки и предельно до­пустимой, %

Конструкция

Летательному аппарату ВТ-15, изготовленному с использованием АП *

Эффективное отношение прочности к массе, %

* Задняя часть фюзеляжа типа «Моиокок» имела многослойную стекло - пластиковую конструкцию. Самолет был впервые испытан 24 марта 1944 г.

Ботке многих летательных аппаратов. Одновременно стали все шире использоваться авиаконструкции на основе стали и алю­миния. Применение металлов в конструкциях летательных аппара­тов потребовало новых подходов и новой «философии» разработок.

Тот же самый психологический барьер существовал при ис­пользовании относительно новых и экзотических конструкционных пластиков. По мере того как разработчики оценивали возможно­сти металлов, они осознавали, что их новые представления могут быть реализованы при использовании высокопрочных материалов, имеющих меньшую массу, что может привести к более компакт­ным конструкциям. Многослойные конструкции из армированных пластиков (АП) хвостовой части монококового фюзеляжа были изготовлены еще в 1944 г. (табл. 28.1), что явилось веским дово­дом в пользу целесообразности применения АП (несмотря на то, что сравнение по стоимости было принципиально неблагоприятно для их развития). Вехами в применении такого рода материалов могут служить также этапы применения акриловых производных для глазирования; полиэтилена — для изоляции кабелей рада­ров; армированных стекловолокном слоистых пластиков (СП) на основе полиэфиров — для обтекателей; конструкций, соеди­ненных с помощью адгезивов (клееных) и специальных эласто­меров, — для шин.

Примером современного 'применения композитов может слу­жить эффективное использование в некоторых областях компози­ций на основе смесей фторполимера с сополимерами этилена и пропилена с полиамидом (найлоном) для изоляции проводов взамен системы поливинилхлорид—полиамид. Такая замена обе­спечивает снижение массы на 10 %, снижение объема на одну треть и появление возможности непрерывной эксплуатации изде­лий при температуре 120 °С. 540