4.2. Материалы, применяемые в конструкции вс и их пожарная опасность

Алюминиевые сплавы. Вследствие высоких механических свойств и небольшой плотности они занимают основное место в самолетостроении и составляет 70 – 80% массы конструкции самолета (вертолета). Чистый алюминий – серебристо-белый металл с плотностью 2,7 г/см³ и температурой плавления 660 ^оС. Он обладает высокими электро и теплопроводностью. Отрицательные свойства: высокий коэффициент температурного расширения (в 2÷3 раза больше, чем у стали), склонность к остаточным деформа­циям, снижение прочности при нагревании до 250° С. Для улуч­шения механических свойств к алюминию добавляются легирующие элементы.

Широко применяется дюралюминий – сплав на основе алюминия, в который вводятся медь и магний для повышения прочности и твердости, марганец – для повышения коррозионной стойкости. Высоколегированный дюралюминий Д16 применяется для силовых элементов конструкции воздушных судов, деталей каркаса, лонжеронов, шпангоутов, нервюр, обшивки. Низколегированный дюралюминий Д16 применяется только для закле­пок.

Для наиболее ответственных силовых элементов (лонжеронов, стрингеров, нервюр, шпангоутов) применяется сплав В95, высо­кая прочность которого обеспечивается наличием в нем меди, маг­ния и цинка. Для повышения коррозионной стойкости в сплав вводятся марганец и хром.

Магниевые сплавы. Среди технических металлов магний обла­дает наименьшей плотностью 1,74 г/см³, что оправдывает повы­шенный интерес к нему и его сплавам. Температура плавления 651° С. По характеру горения магний и его сплавы относятся к группе «летучих» металлов, т. е. при горении находятся в жидком состоянии. Воспламеняемость магниевых сплавов возможна при горении топлива, тормозной жидкости, резины и других материалов. Температура горения развивается до 3100° С.

Однако магниевые сплавы широко применяют в конструкции самолета и вертолета. Из них отливают тормозные барабаны колес, штурвалы, качалки, крон­штейны, корпуса агрегатов топливной, масляной и гидросистем само­лета и двигателя, каркасы кресел пассажирских салонов и пилот­ских кабин. На турбовинтовых двигателях (ТВД) их применяют для изготовления картера редуктора и лобового картера.

Титановые сплавы. Титан имеет серебристо-белый цвет, плотность 4,5 г/см³, температуру плавления 1668 °С, обладает значительной коррозионной стойкостью. Титановые сплавы исполь­зуются для изготовления обшивки самолетов, передних кромок крыла и стабилизатора, лонжеронов, нервюр, шпангоутов, противо­пожарных перегородок, створок шасси, закрылков, глушителей. В двигателях титановые сплавы используются для изготовления деталей компрессора: лопаток и дисков, капотов, наружных кожу­хов камер сгорания, реактивных сопел и выхлопных патрубков. Титановые сплавы не теряют своих рабочих свойств при темпера­турах от 300 до 700 °С (в зависимости от марки сплава и его назначения). При определенно создавшихся условиях они могут гореть. Температура гоpeния развивается до 3500 °С.

Пластические массы. Пластмассами называются органические вещества, переходящие при нагревании в пластичное состояние, что позволяет изготовлять из них детали нужной формы путем горячего прессования. Пластмассы состоят обычно из смолы, на­полнителя, стабилизатора, пластификатора, отвердителя и специ­альных добавок. По применению пластмассы делятся на конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные, радиопрозрач­ные, прокладочные, уплотнительные, теплозвукоизоляционные, фрик­ционные, антифрикционные, кислотоупорные и химостойкие. Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи, но имеют различную температуру воспламенения и интенсивность го­рения.

К светопрозрачным пластмассам относятся акрилаты (авиацион­ное органическое стекло) – полимеры из эфиров, амидов и нитрилов акриловой и метакриловой кислот. В зависимости от температуры они могут находиться в трех состояниях: стеклообразном (до 105 °С), высокоэластичном (105÷150 °С), вязкотекучем (150÷275 °С). При температурах 275÷300 °С оргстекло разлагается. Марка оргстекла выбирается в зависимости от температуры, при которой работает остекление.

Триплекс – безосколочное органическое стекло. Органический триплекс представляет собой композицию из двух склеенных бутварной пленкой листов органического стекла. Он применяется при температурах 60÷80° С. Высокотеплостойкий триплекс склеенный эластичной прослойкой из поливинилбутиральной пленки, хорошо работает при температурах 60÷200° С. Применяется для остекленения герметических кабин высокоскоростных самолетов, для изготовления шлемов высотных костюмов.

Целлулоид является твердым раствором нитроцеллюлозы и камфоры. Авиационный целлулоид выпускается в виде листов толщиной 1÷3 мм, легко воспламеняется, применяется для задвиж­ных шторок таблиц, окон. Для изготовления силовых деталей используются слоистые плас­тики – текстолит, стеклотекстолит, гетинакс. Они отличаются высо­кой механической стойкостью.

Стеклотекстолит получают горячим прессованием слоев стеклян­ной ткани, пропитанной резольной бакелитовой смолой. Он хими­чески и термически устойчив, не горит, применяется для изготовления контейнеров топливных баков.

Гетинакс получают горячим прессованием слоев бумаги, про­питанной бакелитовой смолой. Он используется как конструкцион­ный и электроизоляционный материал.

Текстолит применяют для изготовления бесшумных зубчатых колес, роликов, прокладок, штурвалов, электрощитков, панелей с электрооборудованием.

К электроизоляционным пластмассам относится полистирол, представляющий собой твердый стекловидный продукт. Из него де­лают различные изолирующие детали радиолокационного и электро­технического оборудования. Изготовленная из полистирола пленка толщиной 0,02 мм используется вместо слюды в конденсаторах высокочастотных установок.

Полиэтилен эластичен при низких температурах (до - 45° С). Применяется для изоляции высокочастотных кабелей.

Асболит применяется для изготовления элементов фрикционов. Асботекстолит применяется для фрикционных дисков передач к нагнетателям и других деталей, где имеется трение с выделением тепла. Тормозная плетеная лента из асбеста с сердечником из мед­ной или латунной проволоки, пропитанная фенолоформальдегидной смолой, имеет высокий коэффициент трения, применяется для из­готовления тормозных колодок авиаколес.

Из резины изготовляют пневматики колес шасси, резинотка­невые топливные баки, гибкие шланги, коврики, различные уплот­нения для входных дверей, люков, окон. При горении развивается высокая температура, резина обугливается, выделяется много сажи.

Пенопласт ПХВ-1 – пенистый, твердый, конструкционный негорючий материал с равномерно пористой структурой. Из пенопласта изготовляются перегородки, двери, столы и полы.

Поропласт – пористый полиуретановый эластичный материал. Из него делают подушки пассажирских кресел. Поропласт при­меняется также в виде упругого мягкого подслоя под декоративно-облицовочный павинол.

Авиационный павинол, получивший название «дублер», наклеи­вается на поропласт. Им облицовываются стены и потолки. Он снижает массу конструкции, имеет хорошие теплозвукоизолирующие свойства, приятный декоративный вид.

Слоистый пластик (гетинакс) – жесткий облицовочно – конструкционный материал с глянцево-гладкой лицевой поверхностью. Им облицовывают стены туалета и буфета, столы в пассажирских салонах.

Капроновые ковровые дорожки покрывают полы всех помеще­ний, кроме туалетов и багажных отделений. Дорожки состоят из капроновой ворсовой ткани (гладкой или с рисунком) и подслоя из латексной губчатой резины.

Резиновые коврики из резиновой смеси с добавлением антипирена имеют рифленую поверхность, предназначены для покрытия полов в вестибюлях, туалетах и буфете-кухне.

Винилкожа АИК – трикотажная ткань с пористомонолитным поливинилхлоридным покрытием применяется для облицовки сидений и подлокотников пассажирских кресел.

Драпировочные ткани используют для портьер пассажирских салонов. Занавески для окон – вискозные или синтетические и имеют огнеупорную пропитку.

Винипласт – жесткий облицовочный материал, хорошо формуется. Применяется для изготовления межоконных панелей и облицовочных панелей аварийных люков.

Древесные материалы применяют для интерьера кухни-буфета полов, перегородок, дверей и столов, для изготовления панелей облицовок салонов, бытовых и вспомогательных помещений. этих целей используют фанеру, которая перфорируется для уменьшения массы, а также фанеру в конструктивном пакете с пено­пластом. Для увеличения срока службы древесину пропитывают антисептиком и огнестойкими веществами. При горении образуются уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, окись углерода, метан и другие углеводороды.