Ударно-разведывательный самолет Т-4 - Бедретдинов Ильдар Ахметович - Страница 13

Для самолета Т-4 ВИАМом был разработан целый ряд марок высокопрочных сталей и технологических процессов изготовления полуфабрикатов и деталей с учетом специфики их работы в конструкции самолета. В указанных работах активно участвовали ведущие специалисты ВИАМа - Я.М. Потак, Ю.Ф. Оржеховский, В.В. Сачков, О.К. Ревякина, С.В. Лепнев, А.Л. Селяво и др.

Потребность в размещении максимального объёма топлива и высокие эксплуатационные напряжения в силовых элементах конструкции определили необходимость применения в качестве конструкционных материалов коррозионностойких высокопрочных сталей.

Задачи по их созданию были успешно решены коллективом учёных ВИАМа. При этом высокие характеристики механических свойств разработанных сталей и технологические возможности изготовления из них деталей и сварных узлов позволили определить целый ряд конструктивных решений узлов самолёта.

Так, для несущих высокие нагрузки топливных кессон-баков были разработаны коррозионно-стойкие стали ВНС-2 и ВНС-5 (Я.М. Потак, Ю.Ф. Оржеховский, Л.С. Попова, С.И. Бирман, Н.М. Вознесенская), обладающие высокой прочностью (более 1150 МПа и 1500 МПа соответственно), вязкостью разрушения, коррозионной стойкостью, высоким сопротивлением повторным нагрузкам, термостойкостью. На заводах металлургической промышленности была разработана технология выплавки, деформации с получением поковок, профилей, штамповок, листов.

Для стали ВНС-2, являющейся основным материалом цельносварных отсеков, были разработаны режимы и присадочные материалы для сварки без проведения последующей термообработки. Применение стали ВНС-2, отличительной особенностью которой являются незначительные деформации при сварке, (что связано с низкой температурой мартенситного превращения), позволило изготовлять крупногабаритные сварные конструкции сложной формы с высокой точностью и дало возможность выполнять ремонтные подварки практически в полевых условиях.

Для силового набора планера (лонжероны, балки) были освоены крупногабаритные полуфабрикаты из стали ВКС-3, режимы термообработки, обеспечивающие надёжную работоспособность деталей при температурах до 450°С. Ряд силовых шпангоутов и балка основной стойки шасси были выполнены из стали 30ХГСН2А, обработанной на прочность 1600-1800 МПа, при этом были проведены глубокие исследования режимов термообработки, работоспособности стали с учётом концентрации напряжений и условий нагружения деталей (В.В. Сачков, С.В. Лепнев, М.Ф. Алексеенко, Ф.Ф. Ажогин, И.Г. Покровская).

Впервые для ресурсных деталей - цилиндры амортизатора, штоки, балка передней стойки шасси - была создана высокопрочная сталь ВКС-210 с прочностью 2100 МПа (Я.М. Потак, О.К. Ревякина, В.В. Сачков). Для этих крупногабаритных деталей из стали ВКС-210 были разработаны технологии вакуумной выплавки слитков, деформации полуфабрикатов, специальные режимы термообработки заготовок и деталей, обеспечивающие работоспособность узлов шасси.

Разработанные материалы обеспечили создание надёжной конструкции узлов изделия "100" и их высокую весовую эффективность.

Была отработана технология сварки сплава ВНЛ-3 и его сочетаний с ВНС-2, проведены исследования по свариваемости сплавов ВТ-21 Л конструкций больших размеров (под руководством В.А. Костюка).

Проводились работы по отработке технологии пайки неразъемных соединений из разнородных материалов применительно к трубопроводным системам (под руководством А.П. Световидова), а совместно с ТМЗ исследованы вибропрочность и работоспособность сварных трубопроводов из титановых сплавов, применяемых в трубопроводах, работающих под внутренним давлением.

В конструкции планера самолёта Т-4 впервые в отечественной практике были применены принципиально новые для того времени теплостойкие полимерные материалы: стеклопластики радиотехнического назначения, герметики,клеи,топливостойкие резины и уплотнители и др., способные длительно работать при температурах до 250- 300°С, соответствующих экстремальным рабочим условиям полёта.

Эти материалы, разработанные ВИАМом совместно с институтами химической промышленности и Академии наук СССР, с успехом были применены в конструкциях антенных обтекателей, топливных баков, остекления и других элементов фюзеляжа самолёта.

В связи с огромным значением, которое придавалось научно-исследовательским работам по созданию и освоению новых топливостойких полимерных материалов, решением Правительства СССР был создан Межведомственный научный совет по топливостойким полимерным материалам для сверхскоростных самолётов под научным руководством академика Кузьмы Андриановича Андрианова. Его заместителем был назначен начальник ВИАМа Алексей Тихонович Туманов.

Одной из важнейших и несомненно сложных задач, возникших при проектировании и создании уникальной реактивной машины, была проблема носового антенного обтекателя. К его конструкции, помимо требований по параметрам радиотехнических свойств, предъявлялись требования по высоким прочностным характеристикам при нагреве конструкции до температур 300-350°С. Сотрудниками ВИАМа (В.В. Павлов, Б.А. Киселёв, О.К. Белый, И.Ф. Давыдова, В.А. Косарев) были разработаны высокотермостойкое полиамидное связующее (совместно с НИИПМ) и стеклотекстолит на его основе, сохраняющий необходимый комплекс радиотехнических и прочностных свойств при воздействии высоких температур (300-400°С).

Пришлось разрабатывать специальные оригинальные соты на основе стеклянных наполнителей, пропитанных тем же термостойким связующим. Была создана пятислойная конструкция обтекателя, в которой средний слой с толщиной стенки до 1,5 мм нёс основную силовую нагрузку. Для защиты внешней поверхности обтекателя сотрудниками ВИАМ Э.К. Кондрашовым и Л.А. Бутомо было разработано термостойкое, атмосферостойкое кремнийорганическое покрытие.

Необходимо отметить также работы группы сотрудников ВИАМа В.А. Захарова, Г.Н. Надёжиной, А.Н. Насоновой по разработке и освоению в промышленном производстве термостойких пресс-волокнитов на кремнийорганических смолах. Все штепсельные разъёмы этой "горячей" машины изготовлялись из этих материалов.

Проекции эскизного проекта самолета Т-4 (№46 по схеме на стр. 21). ( Николай Гордюков)

При создании герметичных воздушных отсеков фюзеляжа, а также топливных отсеков были использованы специально созданные теплостойкие герметики на кремнийорганической и полисульфидной основах типа Виксинт (У-1-18, У-2-28 и др.), а также УЗОМЭС-5 и др. Работы осуществлялись под руководством главного химика по герметикам Н.Б. Барановской (ВИАМ).

При создании самолёта "100" возникла необходимость разработки теплозвукоизоляционного материала с рабочей температурой до 300°С вместо серийно применявшихся на других самолётах материалов с температурой до 60°С.

Специалистами ВИАМа под руководством доктора химических наук Н.С. Лезнова и кандидата технических наук В.Г. Набатова в соответствии с техническим заданием был создан материал марки АТМ-7 плотностью 10кг/м2 на основе супертонкого стекловолокна и кремнийорганического связующего.

На Дороховском стеклозаводе отрабатывалась технология изготовления материала АТМ-7. В весьма сжатые сроки было освоено его производство. Разработка материала АТМ-7 явилась весомым вкладом в создание эффективной теплозвукоизоляции для высокоскоростных самолётов.

Эти и многие другие разработки: гидрожидкости, лакокрасочные покрытия, материалы остекления и другие, разработанные ВИАМом, - обеспечили создание агрегатов самолёта Т-4.

Все конструктивно-технологические решения, связанные с применением титановых сплавов и других материалов на самолете Т-4, принимались главным конструктором самолета Н.С. Черняковым только после рассмотрения результатов комплекса подтверждающих испытаний образцов - имитаторов предполагаемой конструкции.

Период создания Т-4 характеризуется бурным развитием всех видов авиационных технологий: фасонного литья, объемной и листовой штамповки, сварки, пайки и др. В этот период сосредоточили свои усилия на создании комплекса техпроцессов и специализированного оборудования для производства деталей и агрегатов из новых титановых сплавов и сталей и ученые НИАТа. Совместно с ВИАМом, ВИЛСом, ИМЕТом и другими научными учреждениями были определены технологические характеристики титановых сплавов, важные для процессов литья, сварки, формообразования, термической и механической обработки.