Временное сопротивление материала — это та предель­ная нагрузка, при которой наступает разрушение. Но ведь изделие, которое будет изготовлено из этого материала, раз­рушаться не должно! Чтобы этого не случилось, оно долж­но обладать необходимым запасом прочности. Чтобы создать такой запас, гарантирующий сохранность изделия при рабо­те, конструктор при расчете должен допускать в его элемен­тах напряжение, которое значительно меньше предела проч­ности материала.

Число, показывающее, во сколько раз допущенное в кон­струкции напряжение меньше предела прочности материа­ла, называется коэффициентом запаса прочности. Его вели­чина зависит от условий работы конструкции и от того, насколько опасны последствия разрушения ее элемента.

Что, например, может случиться, если сломается крю­чок вешалки, на котором висит пальто? Ничего особенного: поднимешь пальто, почистишь и повесишь на другой крю­чок. А что произойдет, если оборвется предохранительный пояс, который удерживает верхолаза, выполняющего работу на верхушке мачты электропередачи, или же не выдержат нагрузки стропы парашюта в момент его раскрытия? Прои­зойдет страшное: и верхолаз, и парашютист погибнут. Поэтому крючок вешалки достаточно рассчитать на стати­ческую нагрузку, лишь не намного превышающую вес паль­то, а предохранительный пояс и детали парашюта — на ди­намическую нагрузку, значительно превышающую средний вес человека и падающего вместе с ним снаряжения.

В тех случаях, когда недостаточная прочность изделия или какой-либо из его частей может привести к авариям, предварительная проверка только материала и отдельных элементов конструкции недостаточна, и тогда приходится испытывать все изделие целиком. Для такого испытания изготавливается опытный образец конструкции в натураль­ную величину или его точная, но уменьшенная копия — модель. Испытание проводится так, чтобы каждый элемент конструкции подвергался действию нагрузок, значительно превышающих те, которые будет испытывать этот же эле­мент при работе в обычных для конструкции условиях. На­пример, при испытании моста на него завозят и ставят вплот­ную, колесо к колесу, десятки большегрузных автомоби­лей. В процессе же эксплуатации мост испытывает нагрузку в несколько раз меньшую, так как расстояние между иду­щими через мост машинами всегда намного больше, а вес у большинства из них гораздо меньше. Парашют же вначале испытывают, сбрасывая на нем по многу раз с самолета ма­некен, вес которого значительно больше веса человека.

Проверка самолета предварительно производится в аэро­динамической трубе. Внутри ее закрепляют модель самолета и мощными вентиляторами разгоняют обтекающий ее воз­дух до нужной скорости. Если модель испытания не выдер­жит и разрушится, то в конструкцию будут внесены необхо­димые изменения за счет увеличения прочности отдельных ее элементов. Когда же будет достигнута необходимая проч­ность модели, конструкторы произведут соответствующий перерасчет размеров каждой детали и будет изготовлен опыт­ный образец самолета в натуральную величину. Его много раз будут испытывать сначала на земле, а затем в воздухе, выбирая наиболее трудные условия. Производить испытание будут опытнейшие летчики-испытатели, а вместо пассажи­ров в салонах будут размещены мешки с песком и контроль­ные приборы. Испытатели будут вводить самолет в грозо­вые тучи, выключать в полете часть двигателей, сажать са­молет с одним выпущенным шасси и с убранными шасси, не на колеса, а на «брюхо», то есть в условиях наиболее тяжелого полета и вынужденной посадки.

Все конструкции, разрушение которых в процессе ра­боты может поставить под угрозу жизнь людей, наделяются повышенным коэффициентом запаса прочности. Таковы все виды транспортных и подъемных машин, жилые здания и т. д. Например, трос, на котором подвешена кабина лифта, рассчитан так, чтобы выдержать 14-, а то и 20-кратную пе­регрузку. Это, естественно, вызывает добавочный расход материала. Но речь ведь идет о безопасности людей!..