ЧОМУ ПІД ЧАС ВИГОТОВЛЕННЯ ЛІТАКІВ НЕ ВИКОРИСТОВУЮТЬ ЗАЛІЗО

Чому літаки не роблять із заліза?

Старі, величезні авіалайнери часів минулих часто робили з заліза, та з часом виробники літаків все більше почали їх замінювати іншими металами, такими як алюміній і титан. Це стало основною тенденцією у XX столітті, а також і сьогодні. Чому так? Хіба залізо не міцне та зносостійке? Виявляється, кожен з цих металів має свої переваги та недоліки. Тому ми пропонуємо детальніше розібратися з цього приводу.

Характеристики металів

Перш ніж розбиратися з особливостями виготовлення літаків, слід згадати кілька фактів про залізо та його альтернативи алюміній і титан:

• Залізо.
  Щільність: 7,87 г/см³
  Міцність на розрив: 400 МПа
  Модуль Юнга: 210 ГПа

• Алюміній.
  Щільність: 2,70 г/см³
  Міцність на розрив: 70-440 МПа
  Модуль Юнга: 70 ГПа

• Титан.
  Щільність: 4,51 г/см³
  Міцність на розрив: 450-1250 МПа
  Модуль Юнга: 116 ГПа

З цих характеристик видно, що залізо є найважчим і найміцнішим, але також найменш гнучким. Це означає, що воно може витримувати велике навантаження, але воно також більш схильне до розтріскування. Алюміній є найлегшим і найгнучкішим, але також найменш міцним. Це робить його гарним вибором для деталей, які повинні бути легкими, але не обов'язково міцними. Титан знаходиться десь посередині – він міцніший за алюміній, але легший за залізо. Він також більш гнучкий, ніж залізо, але менш гнучкий, ніж алюміній.

Використання металів у виробництві літаків

Маючи основне уявлення про характеристики різних металів, можна перейти до питання, чому залізо рідко використовують для виготовлення літаків. Відповідь полягає в тому, що залізо дуже важке. Літаки повинні бути легкими, щоб вони могли літати. Залізо також схильне до корозії, що може зробити його слабшим і менш безпечним з часом.

Алюміній, навпаки, легкий і стійкий до корозії. Це робить його гарним вибором для деталей літака, які повинні бути легкими та міцними. Титан також легкий, міцний і стійкий до корозії, але він більш дорогий, ніж алюміній. Тому його в основному використовують для деталей літака, які повинні бути дуже міцними, наприклад, для двигунів і шасі.

Переваги та недоліки використання металів у виробництві літаків

• Залізо
  Переваги: Міцність, зносостійкість
  Недоліки: Вага, схильність до корозії

• Алюміній
  Переваги: Легкість, гнучкість, стійкість до корозії
  Недоліки: Менша міцність

• Титан
  Переваги: Легкість, міцність, стійкість до корозії
  Недоліки: Висока вартість

Висновок

Вибір металу для виготовлення літаків залежить від властивостей металу та призначення деталі. Залізо є найважчим і найміцнішим, але також найменш гнучким і стійким до корозії. Алюміній є найлегшим і найгнучкішим, але також найменш міцним. Титан знаходиться десь посередині – він міцніший за алюміній, але легший за залізо. Він також більш гнучкий, ніж залізо, але менш гнучкий, ніж алюміній.

Часті запитання

1. Чому літаки не роблять з міцнішого заліза?
2. Які метали використовуються для виготовлення літаків?
3. Які переваги та недоліки використання різних металів у виробництві літаків?
4. Як вибір металу впливає на вартість літака?
5. Які майбутні тенденції у використанні металів у виробництві літаків?