Табло сигнальное — светосигнализатор для выдачи информации экипажу и пассажирам ЛА в виде светящейся надписи или мнемосимвола. Используются для выдачи аварийных, предупреждающих и уведомляющих сигналов. Различают Т. с. групповые, включающие несколько сигнальных надписей; секционные, состоящие из одной надписи; универсальные, у которых число надписей и их текст могут меняться по этапам полёта и в зависимости от ситуации (в качестве универсального Т. с. могут использоваться экранные индикаторы). Сигнальные надписи выполняются цветными светящимися буквами на тёмном фоне. Размеры поля для сигнальной надписи в групповых Т. с., устанавливаемых на приборных досках членов экипажа, обычно составляют 20{{×}}11 мм. Т. с. группируются на приборных досках по следующим признакам: категории выдаваемого сигнала (например, аварийные, предупреждающие); принадлежности к одному функциональному комплексу или системе (например, двигателю); одновременности использования (например, при заходе на посадку). На отечественных самолетах Т. с. появились в начале 50-х гг.

Таганрогский авиационный научно-технический комплекс имени Г. М. Бериева — берёт начало от Центрального конструкторского бюро морского самолётостроения, которое было образовано в 1934 и до 1939 входило в состав Таганрогского авиационного завода № 31 имени Г. Димитрова. В начале 1941 КБ было переведено в г. Кимры Калининской области, а с октября 1941 и до конца 1945 находилось в эвакуации — сначала в Омске, а затем в Красноярске. Предприятие возобновило свою деятельность в Таганроге в 1946 как Государственный союзный опытный завод морского самолётостроения. Указанное название с 1989. О самолётах, созданных на предприятии под руководством Г. М. Бериева (имя которого оно носит с 1989) и его преемника А. К. Константинова, см. в ст. Бе.

Таганрогское авиационное производственное объединение имени Г. Димитрова — берёт начало от образованного в 1916 в Таганроге отделения акционерного общества воздухоплавания В. А. Лебедев и К{{º}}, базировавшегося в Петрограде. В 1917 была начата сборка самолётов (“Лебедь-12”, “Вуазен”), однако в годы Гражданской войны завод фактически не работал. Он был восстановлен в 1920 (завод № 10 “Лебедь”, с 1927 — завод № 31, с 1934 — имени Г. Димитрова), и в 20—30-х гг. строил самолёты различных типов (с преобладанием гидросамолётов) — разведчики Р-1 (МР-1), Р-5, МР-6 (АНТ-7), МДР-4 (АНТ-27), МБР-2, КОР-1 (Бе-2), МБР-5 (конструктор П. Д. Самсонов), МДР-6 (Че-2), бомбардировщик ТБ-3 (АНТ-6), пассажирские самолёты АНТ-9, МП-1, многоцелевые самолёты Ш-2, Су-2, лицензионные гидросамолёты “Савойя” S-62 (Италия), Консолидейтед PBY-1 (США) — под названием ГСТ и др. В 1934—39 главным конструктором завода был Г. М. Бериев. В разные годы в КБ завода работали М. Л. Миль, В. Б. Шавров, Р. Л. Бартини, В. П. Горбунов. В 1941 завод начал производство истребителей ЛаГГ-3, но в октябре был эвакуирован в Тбилиси (см. Тбилисское авиационное производственное объединение имени Г. Димитрова). Завод в Таганроге начали восстанавливать (под № 86) в сентябре 1943, и в 50-х гг. он приступил к выпуску гидросамолётов семейства Бе (Бе-6, Бе-8, Бе-10 Бе-12). Предприятие награждено орденами Октябрьской Революции (1984), “Знак Почёта” (1976). В 1988 на основе завода образовано ПО.

Тайц Макс Аркадьевич (1904—1980) — советский учёный в области аэродинамики, один из создателей теории и методов лётных исследований и испытаний ЛА, профессор (1957), доктор технических наук (1955), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1961). Окончил МВТУ (1929), работал в ЦАГИ (1929—41), в ЛИИ (1941—80, начальник самолётной лаборатории, заместитель начальника института). Член технической комиссии по подготовке рекордных полётов самолёта АНТ-25 (1934—37). Преподавал в МВТУ (1938—40), Московском авиационном технологическом институте (1940—41), Московском физико-техническом институте (1955—80). Основные труды в области устойчивости и управляемости ЛА и методов определения их лётных характеристик. Проводил лётные исследования самолётов (Ту-2, Ту-4, Ту-134, МиГ-9, МиГ-15, МиГ-19, Су-9 и др.). Государственная премия СССР (1949). Награждён 2 орденами Ленина, орденами Октябрьской Революции, Отечественной войны 1-й степени, 3 орденами Трудового Красного Знамени, медалями. Портрет см. на стр. 553.

М. А. Тайц.

Соч.: Летные испытания самолетов, М., 1951 (совм. с В. С. Ведровым).

Талалихин Виктор Васильевич (1918—1941) — советский лётчик, младший лейтенант, Герой Советского Союза (1941). В Красной Армии с 1937. Окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков (1938). Участник советско-финляндской войны; сбил 4 самолёта противника. С начала Великой Отечественной войны был командующим звена, затем заместителем командира эскадрильи истребительного авиаполка, защищал подступы к Москве с воздуха. 7 августа 1941 одним из первых применил ночной таран, не допустив к столице немецкий бомбардировщик. В последующих боях сбил ещё 5 самолётов противника и один в составе группы. В октябре 1941 погиб в неравном бою с вражескими истребителями. Зачислен навечно в состав части, в которой служил. Награждён орденами Ленина, Красного Знамени, Красной Звезды, медалью. Памятник в Москве и Подольске Московской области.

Лит.: Утехин С. Г., Талалихин, 2 изд., М., 1965; Землянский А., В ночном небе, в кн.: Бессмертные подвиги, М., 1980.

В. В. Талалихин.

Тангаж (франц. tangage — килевая качка) — угловое движение ЛА, при котором его продольная ось (см. Системы координат) изменяет своё направление относительно горизонтальной плоскости; характеризуется углом Т. и скоростью Т.

Угол тангажа {{θ}} — σгол между продольной осью ОХ и горизонтальной плоскостью ОХ_gZ_g нормальной системы координат (СК); положителен, когда продольная ось находится выше горизонтальной плоскости. Угол Т. равен сумме угла атаки {{α}} и угла наклона траектории {{θ}} — угла между направлением земной скорости ЛА и горизонтальной плоскостью ОХ_gZ_g (угол {{θ}} положителен, когда проекция земной скорости на ось OY_g положительна). При определении ориентации скоростной СК относительно нормальной СК используют скоростной угол тангажа {{θ_a}} — угол между скоростной осью ОХ_a и горизонтальной плоскостью ОХ_gZ_g нормальной СК. Скорость тангажа {{ω}}_z — составляющая угловой скорости ЛА по оси OZ связанной СК.

Манёвры с увеличением {{θ}} называются кабрированием, а с уменьшением — пикированием. Эти манёвры осуществляются созданием момента Т. (см. в ст. Аэродинамические силы и моменты) за счёт отклонения органов управления Т.

Измерение скорости Т. осуществляется гироскопическим датчиком угловых скоростей, угол Т. измеряется гировертикалью. См. также Продольное движение.

М. А. Ерусалимский.

Тагенциальные разрывы в аэро- и гидродинамике — разрывы гидродинамические, в которых отсутствует протекание вещества через поверхность разрыва. Т. р. в отличие от ударных волн всегда отделяют одну часть среды от другой. В Т. р. давление p и нормальная к поверхности разрыва составляющая скорости {{υ_n}} одинаковы по обе стороны поверхности разрыва, а касательная составляющая скорости {{υ_τ}}, плотность и др. газодинамических величин, кроме р и {{υ_n}}, могут претерпевать произвольный разрыв. Примером Т. р. является граница струи в газе, поверхность реки, отделяющая воздух от воды. Т. р., на которых не терпит разрыв и {{υ_τ}}, называется также контактными разрывами. См. также Контактная поверхность, Свободная поверхность.

Таран Павел Андреевич (р. 1916) — советский лётчик, генерал-лейтенант авиации (1967), дважды Герой Советского Союза (1942, 1944). В Советской Армии с 1937. Окончил Качинскую военную авиационную школу лётчиков имени А. Ф. Мясникова (1938), Военную академию Генштаба Вооружённых Сил СССР (1958). Участник Великой Отечественной войны. В ходе войны был командиром звена, командиром эскадрильи, инспектором-лётчиком по технике пилотирования авиакорпуса дальнего действия, командиром бомбардировочного авиаполка. Совершил 386 боевых вылетов. После войны на командных и штабных должностях в войсках и МО СССР. Награждён орденами Ленина, Октябрьской Революции, 2 орденами Красного Знамени, 2 орденами Отечественной войны 1-й степени, орденами Александра Невского, Трудового Красного Знамени, 2 орденами Красной Звезды, медалями. Бронзовый бюст в селе Шолохово Днепропетровской области.

Лит.: Горянов Л., Бомбардировщик П. Таран. в кн.: Советские летчики в боях за Родину, М., 1958; П. А. Таран, в кн.: Золотые звезды, Днепропетровск, 1967.

П. А. Таран.

Таран воздушный — один из приёмов воздушного боя. Заключается в нанесении удара винтом или крылом самолёта по вражескому самолёту (после израсходования боезапаса). Является наивысшим проявлением мужества и воли лётчика. Первый Т. в. самолётом совершён русским военным лётчиком П. Н. Нестеровым 26 августа (8 сентября) 1914 в начале 1-й мировой войны. Первый ночной Т. в. выполнен советский лётчиком Е. Н. Степановым 28 октября 1937 в Испании. В период Великой Отечественной войны советский лётчики свыше 600 раз таранили вражеские самолёты. В первый день войны Т. в. совершили 16 лётчиков (И. И. Иванов, Д. В. Кокорев, А. И. Мокляк, Л. Г. Бутелин, С. М. Гудимов, В. С. Лобода и др.). За годы войны 34 лётчика применили таран дважды, А. С. Хлобыстов — трижды, а Б. И. Ковзан — четырежды. В лобовой атаке сразила врага таранным ударом Е. И. Зеленко. Первый Т. в. на реактивном самолёте совершил Г. Н. Елисеев 28 ноября 1973, уничтожив самолёт-нарушитель.

Тарифы на воздушные перевозки — провозная плата за воздушную перевозку пассажиров, багажа (сверх нормы бесплатного провоза) и груза. Международные авиатарифы и правила их применения устанавливаются в основном Международной ассоциацией воздушного транспорта — ИАТА (см. Международные авиационные организации) и вступают в силу только после одобрения их правительствами государств, национальную принадлежность которых имеют заинтересованные авиатранспортные предприятия — члены ИАТА.

В нашей стране сложилась практика установления международных авиатарифов на двусторонней и региональной основе. Тарифы согласуются между заинтересованными авиатранспортными предприятиями, а затем утверждаются ведомствами гражданской авиации договаривающихся государств. Воздушный кодекс СССР предусматривал административную ответственность авиатранспортного предприятий за несоблюдение установленных тарифов международной перевозки пассажиров, багажа и грузов и правил их применения.

“таром” (TAROM, Transporturile Aeriene Romane) — авиакомпания Румынии. Осуществляет перевозки внутри страны и в страны Европы, Северной Африки, Ближнего и Дальнего Востока, а также в США. Основана в 1954. В 1989 перевезла 1,27 млн. пассажиров, пассажирооборот 1,65 млрд. п.-км. Авиационный парк — 83 самолёта.

“ТАТ” (Transport A{{é}}rien Transr{{é}}gional) — авиакомпания Франции. Осуществляет перевозки на внутренних авиалиниях, а также в некоторые страны Европы. Основана в 1968. В 1989 перевезла 2,7 млн. пассажиров. Авиационный парк — 71 самолёт.

Ташкентское авиационное производственное объединение имени В. П. Чкалова — берёт начало от основанного в 1932 в г. Химки Московской области ремонтного завода № 84 ГВФ (позднее — авиационного завод имени В. П. Чкалова), эвакуированного в 1941 в Ташкент. В 1936 в состав завода вошло КБ Н. Н. Поликарпова, в котором продолжались работы по истребителю И-16. В 1938—40 КБ завода возглавляли В. И. Левков (были выпущены его летающие лодки Л-1, Л-5) и В. Ф. Болховитинов (построен бомбардировщик ББС). В 1939 началось серийное производство пассажирского самолёта ПС-84 (Ли-2), выпуск которого в годы Великой Отечественной войны был продолжен в Ташкенте (в 1941—45 изготовлено 2258 самолётов в различных вариантах). В дальнейшем строились пассажирский самолёт Ил-14, винтокрыл Ка-22, транспортные самолёты Ан-8, Ан-12, Ан-22, Ил-76. В 1972 на основе завода образовано ПО. Предприятие (объединение) награждено 2 орденами Ленина (1945, 1982), орденами Октябрьской Революции (1970), Трудового Красного Знамени (1962).

ТБ — принятое в СССР обозначение созданных в 20—20-х гг. самолетов типа “тяжёлый бомбардировщик”. Наиболее известные из них ТБ-1, ТБ-3, ТБ-7, разработанные под руководством А. Н. Туполева (см. Ту). ТБ-7, спроектированный бригадой А. М. Петлякова, после его гибели стал называться Пе-8 (1942). ТБ-1, ТБ-3 и ТБ-7 использовались также как гражданские самолёты, в том числе в полярной авиации.

Тбилисское авиационное производственное объединение имени Г. Димитрова. Тбилисский авиационный завод образован в октябре 1941 на базе эвакуированного Таганрогского авиационного завода № 31 имени Г. Димитрова (см. Таганрогское авиационное производственное объединение имени Г. Димитрова), Севастопольского авиаремонтного завода № 45 и строившегося в Тбилиси авиамоторного завода № 448. В годы Великой Отечественной войны Тбилисский завод № 31 имени Г. Димитрова выпустил свыше 3000 истребителей ЛаГГ-3, Ла-5, Як-3. С 1946 вёл производство реактивных самолётов Як-15, Як-17, Як-23, МиГ-15, МиГ-17, МиГ-21УТИ и др. Предприятие награждено орденом Красной Звезды (1946). В 1985 на основе завода образовано ПО.

ТВ — обозначение некоторых советских авиационных ГТД. В их числе вертолётные двигатели ТВ2-ВК конструкции А. Г. Ивченко, ТВ2-117 и ТВ3-117 конструкции С. П. Изотова (см. ВК).

“ТВА” (TWА, Trans World Airlines) — авиакомпания США. Осуществляет перевозки внутри страны, и Канаду, а также в страны Западной Европы, Центральной Америки. Основаная в 1930. В 1989 перевезла 25,3 млн. пассажиров, пассажирооборот 56,58 млрд. п.-км. Авиационный парк — 213 самолётов.

Твёрдое ракетное топливо — вещество или совокупность веществ, способных к закономерному горению без доступа кислорода извне с выделением значительного количества энергии. Делятся на баллиститные пороха и смесевые Т. р. т. Баллиститные пороха — гомогенные системы (твёрдые растворы органических веществ, молекулы которых содержат атомы горючих и окислительных элементов). Смесевые Т. р. т. — многокомпонентные гетерогенные смеси окислителя (обычно перхлората аммония), горючего-связующего (каучука, полиуретана и др.) и добавок различного назначения (например, порошка алюминия для повышения энергетических характеристик). По удельному импульсу (отношение тяги, развиваемой двигателем, к секундному массовому расходу топлива) Т. р. т. уступают жидким, так как в них из-за химической несовместимости не всегда удаётся использовать энергетически эффективные компоненты.

Лит.: Сарнер С., Химия ракетных топлив, пер. с англ., М., 1969.

Тейлор (Taylor) Джефри Инграм (1886—1975) — английский учёный в области механики, член Лондонского королевского общества (1919), иностранных член АН СССР (1966) и многих др. академий мира. Окончил Кембриджский университет (1910). Основные труды по механике сплошных сред. Развил теорию устойчивости течений вязкой жидкости, создал полуэмпирическую теорию турбулентности (теория переноса завихренности), исследовал однородную и изотропную турбулентность. Занимался аэродинамикой самолёта и парашюта, околозвуковым обтеканием тел и т. д.

Соч.: The scientific papers, v. 1—4, Camb., 1958—71.

Дж. И. Тейлор.

Тележка шасси — часть шасси ЛА, состоящая из рамы и колёс. Т. ш. бывают двухосные — с креплением на них четырёх или восьми колёс и трёхосные — с креплением шести колёс; неуправляемые и управляемые при движении ЛА для разбега перед взлётом и пробега и торможения после посадки. По конструктивным схемам различают балочные Т. ш., рамы которых выполнены в виде силовой балки, и рычажные, основные силовые элементы которых выполнены в виде рычагов. Достоинствами тележечного шасси являются рассредоточивание нагрузки на ВПП благодаря увеличению площади контакта с землёй; компактность (облегчается компоновка шасси на ЛА). Четырёхколесная Т. ш. применена на пассажирских самолётах Ил-18, Ту-104, Ан-10, Ил-62, Ил-86, Боинг-707, Макдоннелл-Дуглас DC-8 и др., шестиколёсная — на Ту-154, а восьмиколёсная Т. ш. была установлена, например, на военно-транспортном самолёте Шорт “Белфаст” (Великобритания).

Телеуправляемый летательный аппарат — см. в ст. Дистанционно-пилотируемый летательный аппарат.

Телешов николай Афанасьевич (1828—1895) — русский артиллерийский офицер, изобретатель, один из авторов первых проектов самолёта. В 1864 запатентовал во Франции и Великобритании пассажирский самолёт “Система воздухоплавания” на 120 человек с паровой машиной и толкающим воздушным винтом, а в 1867 во Франции самолёт “Усовершенствованная система воздухоплавания” (известный также под названием “Дельта”) с треугольным крылом и реактивным двигателем типа ПуВРД. Эти проекты были неосуществимы в те годы, но они предвосхитили некоторые важные будущие направления развития авиации. См. рис. в табл. 1.

Н. А. Телешов.

Температура равновесная — установившаяся температура газа на поверхности обтекаемого тела в условиях теплового баланса, обусловленного конвективным тепловым потоком от газа, излучением с поверхности тела, теплопроводностью материала, из которого изготовлено тело, химическими реакциями и т. п. При наличии только конвективного теплообмена Т. р. обычно называется адиабатической температурой Т₁ и, как правило, не совпадает с температурой торможения Т₀. Для поверхности ЛА в воздухе обычно Т_r<Т₀, но на больших высотах (разреженный воздух) может быть и Т_r>Т₀.

Температура торможения потока — температура Т₀ изоэнтропически (без теплообмена с внешней средой) заторможенного газа. Играет важную роль при движении идеального совершенного газа; в так называемом адиабатическом течении она соответствует максимально возможной температуре газа и характеризует его полную удельную энергию, которая остаётся постоянной вдоль линии тока. При отсутствии массовых сил её значение вычисляется на основе Бернулли уравнения:

T₀=T + V²/2c_p,

где Т — температура, V — скорость, c_p — удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении. Часто используется в аэродинамических расчётах в качестве характерного масштаба температуры.

Температурные поля в конструкции ЛА — совокупность значений температур во всех точках конструкции ЛА в полёте или в процессе нагревания в лабораторных условиях. Т. п. в полёте возникают вследствие аэродинамического нагревания, а также тепловых воздействий от факела двигателя, излучений Солнца и Земли и т. п. В лабораторных условиях при теплопрочностных испытаниях полётные тепловые воздействия моделируются с помощью конвективного или радиационного нагревания. Теплота, поступившая от внешнего воздействий в обшивку, в результате теплопроводности элементов, контактного теплообмена в соединениях, излучения и теплообмена свободной конвекцией во внутренних полостях распространяется по всем элементам конструкции ЛА, создавая нестационарные Т. п.

Расчёт Т. п. — составная часть проектировочных и поверочных расчётов, проводимых на всех этапах создания нового ЛА. Данные о Т. п. позволяют обоснованно выбрать теплозащиту и конструкционные материалы для проектируемого ЛА, оказывают значительное влияние на выбор силовой схемы и конструктивное решение его частей и элементов (см., например, Горячая конструкция, Охлаждаемая конструкция). Знание Т. п. необходимо также для определения температурных напряжений, расчёта деформаций ползучести, оценки живучести и ресурса конструкции. Характер и количественные характеристики Т. п. описываются связанной системой уравнений теплопроводности в элементах конструкции с условиями теплового взаимодействия их между собой и с внешней средой, уравнений радиационного теплообмена и уравнений свободноконвективного нагревания сред (топлива) во внутренних полостях. При расчёте Т. п. в конструкции ЛА широко используется так называемый принцип выделения, когда отдельно решаются задачи для различных узлов и элементов конструкции. Это обусловлено сложностью и разнообразием геометрических форм конструкций ЛА, трудностью решения больших систем уравнений упомянутых типов, а также локальным характером процессов теплопереноса в конструкции (за исключением радиационного теплообмена, который является дальнодействующим в границах отсека). Разработан комплекс типовых задач и расчётных схем, обеспечивающий расчёт Т. п. в основных элементах конструкции ЛА на всех этапах её проектирования и экспериментальной отработки. Важнейшие и наиболее распространённые расчётные схемы: расчет температуры равновесной и температуры обшивки на различных режимах полёта; расчёт Т. п. в многослойной теплозащите; расчёт Т. п. топливных баков; расчёт Т. п. в стержневых и пластинчато-стержневых системах (сечениях тонкостенных конструкций с массивными элементами); расчёт Т. п. в пространственных тонкостенных системах, массивных элементах сложной формы.

В. М. Юдин.

Температурный скачок в граничных условиях — разность температур газа и тела, которая вводится в задачах разреженных газов динамики вместо обычного в аэро- и гидродинамике граничного условия о равенстве температур газа и тела на его поверхности. Т. с. пропорционален длине свободного пробега частиц газа.

Температуроустойчивые покрытия в авиастроении — служат для защиты поверхностей материалов и изделий либо для придания им заданных свойств и характеристик в условиях воздействия агрессивных и др. экстремальных факторов внешней среды при высоких температурах. Основные области применения Т. п.: газотурбинные и др. двигатели, внешние и внутренние поверхности агрегатов и узлов ЛА, поверхности заготовок и деталей из труднодеформируемых металлов и сплавов в технологии горячей обработки. Назначение Т. п.: защита металлов и сплавов от высокотемпературной газовой коррозии; повышение эрозионной стойкости материалов, управление процессами переноса теплоты излучением, отражением, теплоизоляция, обеспечение электроизоляционных, механических, оптических и др. характеристик поверхностей изделий. Объектами защиты обычно являются детали и изделия из жаропрочных сплавов на никелевой основе, а также из титановых, ниобиевых и молибденовых сплавов, сложнолегированных сталей, неметаллических тугоплавких материалов и т. д.

Покрытия получают по шликерно-обжиговой технологии (эмалевые, реакционно-спекаемые, реакционно-отверждаемые и др.); газоплазменным или плазменным напылением оксидов (алюминия, циркония), жаростойких сплавов, интерметаллидов, термодиффузивным насыщением поверхностей одним (алюминий, кремний) либо несколькими (алюминий — хром, алюминий — кремний и др.) компонентами; электронно-лучевым осаждением композиций типа никель — хром — алюминий — иттрий, газофазным методом из карбидов, нитридов, боридов и т. п. материалов.

Применение Т. п. характеризуется значительной технико-экономической эффективностью вследствие увеличения надёжности, ресурса изделий, обеспечения технических требований, снижения материало- и трудоёмкости производства.

Лит.: Аппен А. А. Температуроустойчивые неорганические покрытия, 2 изд., Л., 1976, Солнцев С. С., Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали, М., 1984.

С. С. Солнцев.

Теневой метод исследования — метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных преломляющих средах и дефектов отражающих поверхностей (например зеркал); один из основных оптических методов исследования течений. Оптическая схема теневого прибора (прибора Тёплера), типичного для аэродинамического эксперимента, приведена на рис. 1. Посредством оптической системы и осветительной диафрагмы коллиматора формируется пучок света, который направляется на исследуемую область течения и далее через оптическую систему приёмной части на экран. Оптическая система приёмной части отображает на экране некоторую плоскость исследуемой области. В некоторой плоскости между оптическими деталями приёмной части образуется изображение осветительной диафрагмы и располагается визуализирующая диафрагма. Если среда в исследуемой области однородна, экран оказывается равномерно освещённым либо затемнённым в зависимости от взаимного расположения изображения осветительных и визуализирующей диафрагм. Если же в среде возникают неоднородности, то лучи светового пучка на них отклоняются от первоначального направления, частично задерживаются (или пропускаются) визуализирующей диафрагмой, и на экране возникает теневое изображение неоднородной среды, которое рассматривается визуально или регистрируется на фотоплёнку. В отличие от прямотеневого метода исследования в Т. м. и. необходимыми условиями являются наличие визуализирующей диафрагмы и оптическое сопряжение исследуемой области течения с экраном. Известные схемы Т. м. и. различаются между собой формой визуализирующих и осветитительных диафрагм. В аэродинамическом эксперименте наибольшее распространение получили схемы: а) с ножевой (так называемый нож Фуко) визуализирующей и щелевой осветительными диафрагмами (фотометрический метод), б) с визуализирующей решёткой и осветительной щелью; в) с диафрагмами для получения цветных теневых изображений. Т. м. и. обладает высокой чувствительностью, его рабочий диапазон в зависимости от характера поставленной задачи варьируется выбором формы и размеров визуализирующей и осветительной диафрагм. На качество теневых изображений существенное влияние оказывает качество деталей оптической системы теневого прибора, а также внешние факторы (вибрации, нагрев и др.). Т. м. и. позволяет осуществлять визуализацию течений, содержащих участки постоянного или медленно изменяющегося градиента плотности среды, и используется для визуализации ударных волн, областей сжатия и разрежения, явлений в пограничном слое. Типичное теневое изображение неоднородного сверхзвукового потока приведено на рис. 2. Т. м. и. позволяет также измерять плотность движущейся газовой среды.

В. А. Яковлев.

Коллиматор

Приемная часть

Рис. 1. Оптическая схема теневого прибора: 1 — источник света; 2 — осветительная диафрагма; 3 и 3' — соответственно невозмущённый и возмущенный световые лучи; 4 — изучаемая область потока; 5 — модель; 6 — изображение осветительной щели; 7 — экран (фотоплёнка); 8 — визуализирующая диафрагма.

Рис. 2 Теневое изображение потока: 1 — модель (круговой цилиндр с острой конической носовой частью); 2 — набегающий сверхзвуковой поток; 3 — конический скачок уплотнения; 4 — область конического течения; 5 — область течения разрежения.

Тензометрия (от лат. tensus — напряжённый, натянутый и греч. мetr{{éō}} — čзмеряю) — экспериментальное определение напряжённого состояния конструкций, основанное на измерении местных деформаций. Методы и средства Т. обеспечивают выявление причин разрушений по результатам исследования напряжённо-деформированного состояния элементов конструкции, позволяют находить наиболее оптимальные и совершенные конструктивные решения, изучать влияние различных технолог факторов на прочность конструкций и т. п. Основные методы Т.: рентгеновские и поляризационно-оптические, муаровых полос, хрупких покрытий, гальванических покрытий и методы, основанные на масштабном преобразовании деформаций конструкций с помощью тензометров. По принципу действия тензометры делятся на механические, оптические, пневматические, струнные (акустические) и электрические. В авиастроении получили распространение электрические тензометры, действие которых основано на изменении параметров их электрической цепи или генерировании электрических сигналов в зависимости от измеряемой деформации. Наибольшее применение при тензометрировании натурных конструкций находят электрические тензометры сопротивления — тензорезисторы (см. рис.). Диэлектрическая подложка тензорезистора соединяется с чувствительной решёткой и исследуемой конструкцией связующим материалом. Принцип действия тензорезисторов основан на изменении электрического сопротивления чувствительной решётки при ее деформировании вместе с конструкцией. Изменение деформации конструкции {{ε}} определяется по формуле {{ε}} = {{∆}}R/kR, где {{∆}}R — изменение номинального сопротивления R, k — коэффициент чувствительности. Используют следующие виды тензорезисторов: проводниковый и полупроводниковый, у которых чувствительные элементы выполнены соответственно из металлической проволоки или фольги и из полупроводникового материала; термо- и тензорезистор, содержащий термо- и тензочувствительные элементы и тензорезисторную розетку, у которой на общей подложке устанавливается несколько чувствительных элементов с главными осями, ориентированными под определёнными углами друг к другу. Выпускаются тензорезисторы для криогенных (ниже —150{{°}}С), нормальных (20{{±}}15{{°}}С), повышенных (до 300{{°}}С) и высоких (до 600{{°}}С) температур, что позволяет осуществлять тензометрирование при нестационарных тепловых процессах. Температурные приращения сопротивления в рабочем диапазоне температур учитываются путём применения различных схем компенсации или внесением соответствующих поправок при обработке результатов. Тензорезистор является составной частью информационно-измерительной системы для тензометрирования авиационных конструкций и представляет собой комплекс технических средств, обеспечивающих получение информации о тепловом, деформированном и напряжённом состояниях. В такой комплекс для тензометрирования натурной конструкции входят тензорезисторы, измерительные коммутаторы и устройства, пульты оператора, аппаратура связи, ЭВМ, средства оперативного представления и оформления информации.

Лит.: Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолётов, М., 1974; Тензометрия в машиностроении, под ред. Р. А. Макарова, М., 1975.

Ю. С. Ильин.

Тензометр для определения деформаций при нормальных температурах: 1 — чувствительная решётка; 2 — диэлектрическая подложка; 3 — связующее; 4 — защитная подложка; 5 — накладка; 6 — выводные проводники; 7 — узел соединения.

Тензор напряжений — совокупность величин, характеризующая напряжённое состояние сплошной среды в рассматриваемой точке поля течения:

||P|| = (p_{{αβ}})

где {{α, β}} = x, y, z — декартовы координаты, p_{{αβ}}({{α = β}}) — нормальные напряжения, p_{{αβ}} ({{α ≠ β}}) — касательные напряжения (см. Поверхностностные силы). Т. н. симметричен, то есть p_{{αβ}} = p_{{βα}} ({{α ≠ β}}), и для него существуют так называемые главные оси x{{'}}, y{{'}}, z{{'}}, в которых касательные напряжения обращаются в нуль и Т. н. содержит только диагональные члены: p₁ = p_x{{'}}x{{'}}, p₂ = p_y{{'}}y{{'}}, p₃ = p_z{{'}}z{{'}}. Для Т. н. сумма его диагональных членов является инвариантом линейных преобразований

p_xx + p_yy + p_zz = p₁ + p₂ + p₃,

то есть сумма нормальных напряжений, приложенных к трём взаимно перпендикулярным площадкам, не зависит от ориентации площадок. Это позволяет представить Т. н. в виде

||P|| = —pE + ||T||,

где p — давление гидродинамическое, Е — единичный тензор, ||T|| = ({{τ_αβ}}) — тензор вязких напряжений (напряжений трения), который отличен от нуля только в движущейся жидкости.

Т. н. зависит от локальных свойств и характера движения среды и связан с тензором скоростей деформаций ||Ф||. В аэро- и гидродинамике обычно используется линейная зависимость между ||P|| и ||Ф|| с коэффициентами {{μ, λ}}, не зависящими от выбора системы координат:

||P|| = (-p + {{λ}}divV)E + {{μ}}||Τ||.

Коэффициент {{μ}} называют динамической вязкостью, а жидкости, для которых выполняется приведенное соотношение, — ньютоновскими. Для идеальной жидкости, для которой μ = λ = 0 и в которой возникают только нормальные напряжения (p_xx = p_yy = p_zz = p_n), будем иметь

p = —{{}} ||P|| = —{{}}(p_xx + p_yy + p_zz) = -p_n.

В. А. Башкин.

Тензор скоростей деформации — совокупность величин, характеризующая скорость деформации элементарного объёма сплошной среды:

||Ф|| = (е{{_αβ}}),

где ({{α, β}} = x, y, z — декартовы координаты). Величины e_xx, e_yy, e_zz пропорциональны скоростям изменения линейных размеров в направлении осей x, y, z, a, e_xy, e_xz, e_yx, e_yz, e_zx, e_zy — скоростям изменения угловых размеров элементарного объёма среды.

Т. с. д. симметричен; для него справедливы соотношения: e_xy = e_yx, e_xz = e_zx, e_yz = e_zy и существуют так называемые главные оси x{{'}}, y{{'}}, z{{'}} в которых e_x'y' = e_x'z' = e_y'z' = 0, и Т. с. д. содержит только так называемые диагональные члены: e₁ = e_x'x', e₂ = e_y'y', e₃ = e_z'z'. В этой системе координат деформация объёма среды сводится лишь к растяжению вдоль главных осей. Например, объём жидкости, имевшей первоначально сферическую форму, с течением времени будет деформироваться в эллипсоид.

Компоненты Т. с. д. связаны с полем скоростей следующими соотношениями:

e_xx = {{}}; e_yy = {{}}; e_zz = {{}};

e_xy = {{}}; e_yz = {{}};

e_zx = {{}},

где u, {{υ, ω}} — проекции вектора скорости соответственно на оси координат x, y, z. Величина

{{}}(e_xx + e_yy + e_zz) = {{}} =divV

является инвариантом Т. с. д. Она представляет собой увеличение единицы объёма среды в единицу времени и называется объёмным расширением или расхождением (дивергенцией) вектора скорости V.

В. А. Башкин.

Теплера прибор — оптический прибор для реализации теневого метода исследования неоднородных газовых потоков. Предложен немецким учёным А. Теплером (A. T{{ö}}pler) в 1867.

Тепловая защита — средство обеспечения нормального теплового режима в установках и аппаратах, работающих в условиях подвода к поверхности значительных тепловых потоков. Т. з. широко распространена в авиационной и ракетной технике для защиты ЛА от аэродинамического нагревания при движении в плотных слоях атмосферы, а также для защиты камер сгорания и сопел ВРД и РД охлаждения турбин ГТД. Существуют пассивные и активные методы Т. з. В пассивных методах Т. з. воздействие теплового потока воспринимается с помощью специальных внешних оболочек, температуроустойчивых покрытий наносимых на основную конструкцию, разрушающихся покрытий (см. Абляция, Теплозащитные материалы). В активных методах Т. з. газообразный или жидкий охладитель принудительно подаётся к защищаемой поверхности. При подаче во внешний поток охладитель поглощает часть поступающей теплоты. Кроме того, тепловой поток уменьшается вследствие разбавления и оттеснения пограничного слоя вдуваемым газом или парами жидкости. Данный метод применяется для Т. з. камер сгорания, лопаток турбин и сопел двигателей (см. также Охлаждения двигателя). Рассматривается возможность применения для Т. з. отдельных участков внешней поверхности ЛА. Известны несколько разновидностей этого способа: плёночное охлаждение (заградительное охлаждение) — вдув охладителя через щель или ряд отверстий; пористая защита — вдув охладителя через пористую поверхность (вариант пористой защиты — испарение твёрдого вещества, которым пропитан жаропрочный пористый каркас). При конвективном (регенеративном) охлаждении охладитель пропускается через узкий канал (рубашку) вдоль внутренней (по отношению к подходящему тепловому потоку) стороны защищаемой поверхности (см. Охлаждаемая конструкция). Аналогичный способ применяется для Т. з. камер сгорания ЖРД (в качестве охладителя используется один из компонентов топлива).

Лит.: Полежаев Ю. В., Юревич Ф. Б., Тепловая защита, М., 1976.

В. Я. Боровой.

Тепловая прочность авиационных конструкций — прочность авиационный конструкций в условиях одновременного воздействия механических и тепловых нагрузок, возникающих при эксплуатации ЛА. Тепловые воздействия от обтекающего ЛА потока (см. Аэродинамическое нагревание), работающего двигателя и т. д. приводят к повышению температуры элементов конструкции, в общем случае различному для разных элементов ЛА и переменному по времени полёта. Повышение температуры вызывает ряд явлений, приводящих к снижению прочности конструкций. К причинам снижения прочности относятся: понижение модуля упругости, временного сопротивления, предела текучести и др. прочностных характеристик материалов, из которых выполнена конструкция; температурное расширение материалов от нагревания и связанные с ним неблагоприятные температурные деформации и напряжения в конструкции; ползучесть материалов, проявляющаяся в виде нарастающих во времени необратимых деформаций конструкции; специфические, связанные с нагреванием, формы потери устойчивости (термоустойчивости) и коробление элементов конструкции. Т. п. проверяется теплопрочностными расчётами и в ходе теплопрочностных испытаний, проводимых для наиболее неблагоприятных условий (с учётом указанных выше явлений, сочетаний температурных полей и нагрузок, возможных при эксплуатации ЛА). Принимаются во внимание моменты времени по траектории полёта, характеризующиеся максимальными температурами, наибольшими температурными перепадами и напряжениями в элементах, учитывается время пребывания конструкции в условиях максимальных температур, число циклов нагрева, повторяемость тепловых и механических нагрузок. С целью повышения Т. п. в авиационных конструкциях применяются жаропрочные сплавы, гофрированные и др. поглощающие температурное расширение конструктивные элементы и соединения (см., например, Горячая конструкция).

Г. Н. Замула.

Тепловой аэростат — аэростат, оболочка которого наполняется воздухом, нагретым до температуры на 40—120{{º}}С выше температуры окружающего воздуха; современное название “монгольфьера” (рис. 1). Т. а. используются в США, Великобритании, Франции, ФРГ и др. странах для спортивных полётов (в основном), научных полётов, рекламы, развлекательных целей. Применяются для полёта с экипажем от 1 до 22 человек. Т. а. способны совершать полёты продолжительностью более 33 ч. Высота полёта может достигать 10—16 км. Удельная подъёмная сила (см. Подъёмный газ) составляет 2,06—3,43 Н/м³. При этом подъёмная сила Т. а. в 3—5 раз меньше подъёмной силы такого же по объёму аэростата, наполненного водородом.

Т. а. состоит из оболочки, к которой крепится гондола с экипажем (рис. 2), аппаратурой нагрева воздуха, управления полётом и поддержания связи. Оболочка Т. а., открытая снизу, имеет так называемую оптимальную (естественную) форму (см. Свободный аэростат) с меридиональным каркасированием стальными тросами. Полотнища оболочки изготавливаются, из прочной синтетической ткани (типа дакрон, нейлон), покрытой с внутренней стороны термостойкой синтетической плёнкой, выдерживающей температуру до 150°С. Четырёхгранная гондола подвешивается на стальных тросах к усиленной нижней части оболочки. Она имеет лёгкий металлический трубчатый каркас с прикреплёнными к нему матерчатыми стенками или плетёную (корзиночного типа) конструкцию. Для нагрева воздуха сжигается пропан, хранящийся в гондоле в жидком состоянии в стальных баллонах. Горелка подогревателя монтируется на трубчатой пирамиде, крепящейся к каркасу гондолы, под нижним отверстием оболочки. В гондоле располагаются также скамейки для экипажа и приборы, определяющие высоту полёта, скорость взлёта, температуру воздуха в оболочке и давление в баллонах с пропаном.

Управление полётом производится путём изменения температуры воздуха в оболочке (в пределах, допускаемых материалом оболочки), а также частичным выпуском воздуха через особые щели и клапан в оболочке. Скорость взлёта и спуска регулируется в пределах 2—5 м/с.

Оболочки и гондолы выпускаются стандартных типов. Объём оболочки от 400 м³ до 20 тыс. м³ и более. Для полёта с одним воздухоплавателем применяются Т. а. с оболочкой объёмом от 400 до 1700 м³ и с гондолой, имеющей площадь пола от 0,25 до 0,5 м², высоту стенок 0,9—1 м. При объёме оболочки 1700 м³ полёт может продолжаться до 5 ч, а высота полёта достигать 3 км (с одним баллоном пропана объёмом 60 л). Для полёта с двумя воздухоплавателями используются Т. а. с оболочкой объёмом от 1200 до 2700 м³ и с гондолой, имеющей площадь пола 1 м², высоту стенок 1 м. Для полёта Т. а. с экипажем 8 и 12 человек применяются оболочки объёмом от 4 до 15 тыс. м³.

Старт Т. а. проводится при скорости ветра не более 4 м/с. Наполнение осуществляется с помощью передвижных воздуходувок. Для наполнения и снаряжения Т. а. обычно требуется 8—10 мин. Т. а. с оболочкой объёмом 1700 м³ готовит к старту команда из 2—3 человек, а с оболочкой объёмом до 2700 м³ — 3—5 человек.

Р. В. Пятышев.

Рис. 1. Старт теплового реостата.

Рис. 2. Гондола теплового аэростата.

Тепловой поток — количество теплоты, переносимое через какую-либо поверхность в процессе теплообмена. Характеризуется плотностью Т. п., которая представляет собой отношение количества теплоты, перенесённой через поверхность, к интервалу времени, за который этот перенос осуществлён, и площади этой поверхности.

При полёте ЛА в атмосфере с большими сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями прилегающие слои газа нагреваются из-за внутреннего трения и сжатия в ударных волнах, что вызывает теплопередачу от газа к поверхности ЛА. Передача теплоты осуществляется конвекцией и теплопроводностью, а при скоростях полёта порядка второй космической скорости и выше — также и излучением (см. Аэродинамическое нагревание). Т. п. тем больше, чем больше скорость ЛА и плотность газа в атмосфере. Например, при скорости ЛА 1500 м/с на высоте 40000 м плотность Т. п. к поверхности крыла на расстоянии 1 м от передней кромки при ламинарном течении может достигать 50 кВт/м². Переход ламинарного течения в турбулентное приводит к увеличению Т. п. в несколько раз. Шероховатость поверхности также вызывает увеличение Т. п. Химическая природа материала, из которого изготовлена или которым покрыта поверхность ЛА, не влияет на значение Т. п. при скорости ЛА приблизительно до 3000 м/с. При б{{ó}}льших скоростях полёта, когда воздух в пограничном слое частично диссоциирован, химическая природа материала оказывает влияние на скорость рекомбинации ионов у поверхности тела и количество выделяющейся при этом теплоты. Путём использования материала, не являющегося катализатором, Т. п. может быть уменьшен при благоприятных условиях приблизительно в два раза.

Лит.: Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике, под ред. В. К. Кошкина. М., 1975.

В. Я. Боровой.

Тепловые измерения в аэродинамическом эксперименте — измерения температуры конструкции ЛА (его модели) и температуры окружающей его газовой среды, а также теплового потока, поступающего на поверхность ЛА.

Для измерений температуры конструкции применяются термоэлектрические термометры (термопары) и термометры сопротивления, а также приборы, принцип действия которых основан на регистрации теплового излучения поверхности (оптические и фотоэлектрические пирометры тепловизоры — телевизионные системы, приёмные электронно-лучевые трубки которых чувствительны к тепловому излучению). При Т. и. газового потока обычно измеряют температуру торможения с помощью термопары, заключённой в камеру с небольшим протоком газа (камеру торможения). О плотности теплового потока от газа к поверхности ЛА (модели) обычно судят по скорости изменения температуры соответствующего участка поверхности ЛА (модели). При этом температура поверхности определяется дискретными измерителями температуры (термопарами) или с помощью так называемых панорамных методов. Термопары используются в составе “тонких стенок” (металлическая стенка модели толщиной от 0,1 до 1 мм, к которой приварены термопары — до 1000 штук; применяются при исследовании в аэродинамических трубах) и калориметров (металлический диск, теплоизолированный от остальной конструкции ЛА, к которому присоединена термопара; используются при лётных исследованиях ЛА). При панорамных методах (применяются при исследованиях в аэродинамических трубах) температура поверхности модели определяется с помощью тепловизоров или путём нанесения на поверхность термоиндикаторных покрытий — тонких слоёв вещества, резко изменяющего цвет или др. оптические характеристики при известной температуре. Линия, на которой изменяется цвет поверхности, является линией постоянного значения температуры (теплового потока). Перемещение линии по поверхности модели регистрируется кинокамерой; плотность теплового потока определяют по скорости её перемещения.

Лит.: Петунин А. Н., Измерение параметров газового потока (Приборы для измерения давления, температуры и скорости), М., 1974; Преображенский В. П., Теплотехнические измерения и приборы, 3 изд., М.. 1978.

В. Я. Боровой.

Теплозащитные материалы в авиастроении — конструкционные материалы, применяемые в качестве пассивного средства защиты какой-либо поверхности ЛА или др. элементов конструкций от аэродинамического нагревания или воздействия горячего газового потока. Различают 3 основных типа Т. м.: абляционные материалы; материалы с высокой эрозионной стойкостью и теплопоглощающей способностью; неразрушающиеся материалы с низкой теплопроводностью и высокой излучаемой способностью.

В авиационной технике в качестве Т. м. обычно используют высокопрочные керамические или органические материалы с наполнителями. Наиболее распространены абляционные Т. м. (см. Абляция). Основные абляционные Т. м. — графит, фенольный стеклопластик, силикат циркония. Конструкционные Т. м. с высокой эрозионной стойкостью эффективны, если они обладают высокой теплопоглощающей способностью, оцениваемой по общему количеству теплоты, затрачиваемой на нагревание материала до температуры плавления. Наиболее эрозионностойкими являются углеродсодержащие Т. м. и вольфрам, применяемые в авиационно-космической технике, например для изготовления вкладышей сопел РДТТ. Неразрушающиеся Т. м. с низкой теплопроводностью и высокой излучательной способностью относятся к многократно используемым средствам пассивной защиты. Так, Т. м. на основе кварцевых волокон с эрозионно-стойким покрытием, содержащим кварц и борид кремния, имеющий плотность 150—250 кг/м³, теплопроводность менее 0,1 Вт/(м{{·°}}С), степень черноты не менее 0,9, способен десятки часов работать при температуре до 1250{{°}}С. Рабочая температура Т. м. многоразового использования на основе элементоорганических связующих и неорганических наполнителей при плотности не более 1640 кг/м³ не превышает 1000{{°}}С.

Лит.: Полежаев Ю. В., Юревич Ф. Б., Тепловая защита. М., 1976; Фахрутдинов И. Х., Ракетные двигатели твердого топлива. М., 1981.

Э. К. Кондрашов, В. А. Устинов.

Теплоизоляционные материалы в авиастроении. В авиационной технике широко применяются лёгкие Т. м. преимущественно волокнистой структуры (см. Волокнистые материалы), так как помимо малой теплопроводности они имеют малую плотность, технологичны, долговечны, биостойки, негорючи. Для теплоизоляции используются также эластичные и жёсткие пенопласты замкнуто-ячеистой структуры (см. Пеноматериалы). Для защиты теплоизоляции от влаги и механических повреждений применяются облицовочные ткани с водонепроницаемыми покрытиями, металлическая фольга, лакокрасочные покрытия.

По структуре Т. м. можно разделить на лёгкие (рыхловолокнистые), тканые (холсты), стёганые маты, нетканые полотна, формованные плиты и изделия, шнуры. Волокнистые Т. м. имеют сообщающиеся поры и обладают хорошими звукопоглощающими свойствами, поэтому широко используются в технике и как звукопоглощающие материалы. На самолётах и вертолётах в качестве теплозвукоизоляционных материалов применяются главным образом самые лёгкие (рыхловолокнистые) Т. м. с плотностью 10—25 кг/м³.

В. Г. Набатов.

Теплопеленгатор — устройство на борту ЛА для определения направления на каком-либо объект (цель) по его тепловому (инфракрасному) излучению. Различают Т. обзорные, следящие и обзорно-следящие; автономные и входящие в состав тепловизионных систем, оптических локаторов и т. д. По конкретному назначению бывают Т. воздушных целей, Т. наземных объектов и т. д.

Тепловое излучение испускается всеми телами при любых температурах, отличных от абсолютного нуля. Интенсивность и спектр излучения, дошедшего до Т., определяются агрегатным состоянием, температурой и коэффициентом излучения объектов, а также характеристиками поглощения и рассеяния излучения в атмосфере. Оптическая система Т. собирает излучение от объектов и направляет его на приёмник, преобразующий ИК излучение в электрический сигнал. В результате формируется мгновенное поле зрения (одно- или многодиаграммное в соответствии с числом чувствительных площадок приёмника). Система отклонения мгновенного поля зрения (оптико-механическая, акустооптическая и др.) обеспечивает стабилизацию и угловые перемещения поля зрения, а также сканирование (просмотр) поля обзора. Перед тем как попасть на приёмник, излучение может проходить через оптический модулятор, который осуществляет пространственную фильтрацию оптического изображения и кодирование информации, позволяющее определить направление на цель. Для уменьшения уровня шумов в электрическом сигнале применяется устройство охлаждения. Электрический сигнал приёмника поступает в схему обработки сигнала, которая обеспечивает приём и усиление сигнала в полосе частот, соответствующей частоте оптической модуляции, извлечение из сигнала информации о положении цели и передачу её на индикатор и в обратную связь контура слежения за целью.

Лит.: Лазарев Л. П., Оптико-электронные приборы систем управления летательными аппаратами, 4 изд., М., 1984; Госсорг Ж., Инфракрасная термография, пер. с франц. М., 1988.

К. В. Обросов.

Теплопрочностные испытания — экспериментальное исследование тепловой прочности натурной конструкции ЛА в лабораторных условиях, при котором воспроизводятся наиболее опасные возможные в эксплуатации комбинации температурных полей в испытываемой конструкции и действующих на ЛА нагрузок для определения реакций конструкции на эти воздействия. Результаты Т. и. служат основным критерием при оценке несущей способности и ресурса конструкции ЛА, а также, наряду с расчетными данными, используются для выявления её напряженно-деформированного состояния и слабых мест, требующих усиления. Т. и. проводятся с середины 50-х гг. в связи с резко возросшими скоростями полетов, вызывающими аэродинамическое нагревание поверхностей ЛА.

При Т. и. натурную конструкцию ЛА синхронно нагревают и нагружают по разработанным программам, доводя в заданный момент времени нагрузку до значения, при котором наступает разрушение конструкции. Используемые при Т. и. средства нагружения отличаются от применяемых при статических испытаниях тем, что все устройства, попадающие в зону высоких температур, выполняются из жаропрочных материалов или имеют теплоизоляцию. Программное нагревание испытываемой конструкции обычно осуществляют при помощи ИК нагревателей с излучателями в виде трубчатых кварцевых ламп накаливания или тонкостенных элементов из жаростойких сплавов, например нихрома. Для предотвращения рассеивания лучистой энергии нагреватели оборудуются либо рефлекторами из алюминия или его сплавов, либо экранами из термостойкой пористой керамики. ИК нагреватель с кварцевыми лампами может длительно работать при температуре испытываемой конструкции до 1400{{ }}К. В нейтральной среде или вакууме применяют графитовые излучатели в виде пластин, трубок и спиралей, которые обеспечивают нагревание конструкций до 2000{{ }}К. Иногда для нагревания конструкции используют поток горячего газа. Программное охлаждение испытываемой конструкции производят, обдувая её поверхность потоком или струями воздуха. Низкие температуры и высокие скорости охлаждения получают, впрыскивая в воздух жидкий азот.

Контроль за воспроизведением внешних воздействий на испытываемую конструкцию и определение её реакций осуществляют путём измерения температуры, плотности лучистых потоков, усилий, давлений, прогибов и относительных деформаций. В качестве первичных преобразователей, число которых может превосходить 10000, наиболее распространены термопары и тензорезисторы (см. Тензометрия). Т. и. проводятся в залах или вакуумных каналах, оборудованных гидравлической системой нагружения, тиристорными регуляторами напряжения (число их может достигать 500, а общая мощность 40 МВт), системой охлаждения сжатым воздухом (иногда с впрыском в него жидкого азота) и т. д. Сбор и обработку экспериментальных данных производят быстродействующие измерительно-информационные системы с ЭВМ. Для управления быстрым программным нагреванием и нагружением сложной натурной конструкции ЛА используют многоканальные САУ, имеющие иногда до 250 каналов независимого программного нагружения и до 500 каналов нагревания.

А. Н. Баранов.

Теплота сгорания топлива — количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Т. с., отнесённая к единице массы топлива, называется массовой, Т. с., отнесённая к единице объёма, — объёмной Т. с., или энергоёмкостью. Различают высшую и низшую Т. с. топлива. Высшая Т. с. определяется с учётом теплоты фазовых превращений продуктов сгорания при их охлаждении до 20{{°}}С, низшая — без учёта этой теплоты. Например, при подсчёте низшей Т. с. углеводородных топлив из количества теплоты; выделившейся при полном сгорании топлива, вычитается теплота, затрачиваемая на испарение воды, содержавшейся в топливе до сгорания и образовавшейся при сгорании. Разница между высшей и низшей Т. с. нефтепродуктов составляет 5—10%. Обычно для теплотехнических расчётов и сравнительной оценки топлив пользуются низшей Т. с.

Т. с. определяет требуемый запас топлива на борту ЛА для выполнения полётного задания. Чем выше Т. с., тем меньше топлива требуется для заправки самолёта (вертолёта). Это особенно важно в тех случаях, когда трудно разместить на самолёте баки требуемой вместимости (высокоскоростные самолёты, самолёты, рассчитанные на большую дальность полёта). Фактические значения низшей массовой Т. с. авиационных бензинов 43,4—43,8 МДж/кг (10350—10450 ккал/кг), реактивных топлив 43—43,4 МДж/кг (10250—10350 ккал/кг). Из горючих веществ наибольшей массовой Т. с. обладает водород. Его высшая Т. с. 144 МДж/кг (34500 ккал/кг), низшая — 119 МДж/кг (28550 ккал/кг).

Из отечественных стандартных реактивных топлив (см. Топливо авиационное) наибольшей объёмной Т. с. обладает топливо Т-6—36,1 МДж/л (8650 ккал/л). Это на 7—8% больше, чем у массового реактивного топлива ТС-1, и на 12—13% больше, чем у авиационных бензинов. Объёмная Т. с. реактивных топлив может быть значительно повышена введением в них порошкообразных металлов (бор, алюминий и др.). Например, при содержании в топливе типа РТ 50% бора (по массе) объёмная Т. с. смеси составляет 61,3 МДж/л (14650 ккал/л). Для предотвращения расслоения смесевого топлива с осаждением порошка металла в топливо должна вводиться стабилизирующая присадка, превращающая смесь в устойчивую суспензию. Разработка суспензионных топлив для авиации — перспективное направление повышения энергоёмкости топлив.

Е. П. Фёдоров.

“Тёркиш эрлайнс” (THY Turkish Airlines, T{{ü}}rk Hava Yollari АО) — национальная авиакомпания Турции. Основана в 1933 под названием “Девлет Хава Йоллари”, современное название с 1956. Осуществляет перевозки на внутренних авиалиниях, а также в страны Европы, Ближнего и Дальнего Востока, Северной Африки. В 1989 перевезла 4,2 млн. пассажиров, пассажирооборот 5,05 млрд. п.-км. Авиационный парк 35 самолётов.

Тер-маркарян Арутюн Мкртчян (1903—1990) — советский организатор авиационной промышленности, профессор (1953), кандидат технических наук (1948). После окончания МВТУ в 1926 работал инженером-конструктором, начальник конструкторского отдела, начальник производства, главный инженер авиационного завода № 22 в Москве. В 1937—39 — директор и начальник строительства авиационный завода в Комсомольске-на-Амуре. Принимал участие в организации перелёта в США В. П. Чкалова, А. В. Белякова, Г. Ф. Байдукова, а также розыска самолёта В. С. Гризодубовой, П. Д. Осипенко, М. Д. Расковой. В 1940—41 — главный инженер Саратовского и Новосибирского авиационный заводов, в 1941—57 — начальник главного управления МАП СССР, затем (до 1967) — заместитель начальника отдела в Госплане СССР. С 1941 преподавал в МАИ. Принимал участие в освоении производства многих самолётов А. Н. Туполева, А. С. Яковлева, Н. Н. Поликарпова, А. И. Микояна, С. В. Ильюшина, П. О. Сухого и др., в организации вертолётостроения, выплавки стали хромансиль, производства воздушных винтов изменяемого шага. Государственная премия СССР (1946, 1950). Награждён 3 орденами Ленина, орденами Отечественной войны 1-й степени, Трудового Красного Знамени, медалями. Портрет см. на стр. 566.

А. М. Тер-Маркарян.

Термобарокамера (от греч. Th{{é}}rm{{ē}} — ņепло и барокамера) — камера, в которой при испытаниях авиационных двигателей и их элементов воспроизводятся давление и температура воздуха, соответствующие полётным условиям. Т. — рабочая часть испытательного стенда, в которой размещается объект испытаний. Для работы Т. необходима мощная компрессорно-эксгаустерная станция, обеспечивающая Т. необходимым количеством воздуха с давлениями, соответствующими сочетаниям заданных значений скорости и высоты полёта. Для обеспечения необходимой температуры торможения применяются воздухоподогреватели или холодильно-осушительные станции.

Для испытаний авиационных двигателей по параметрам торможения, то есть при давлении и температуре на входе в двигатель, соответствующих полётным условиям, наиболее распространены Т. с присоединённым трубопроводом на входе (см. рис.). Двигатель 1 с присоединённым трубопроводом 2 устанавливается на силоизмерительном устройстве 3. Воздух с заданными давлением и температурой поступает к двигателю из успокоительной камеры 4 через плавный входной коллектор 5, стыковка которого с присоединённым трубопроводом осуществляется с помощью эластичного уплотнения 6. В присоединённом трубопроводе может размещаться устройство для измерения расхода воздуха на входе в двигатель. Через патрубок 7 в Т. подаётся воздух для поддержания заданной температуры. При отсосе высокотемпературных газов через выпускной трубопровод 9 внутри Т. создаётся давление, соответствующее имитируемой высоте испытаний. Т. может быть снабжена противовзрывными предохранительными клапанами 8.

Т. может служить рабочей частью аэродинамического стенда для испытаний силовой установки в условиях обдува воздухозаборника до- или сверхзвуковым потоком воздуха. При этом силовая установка размещается в Т., а на входе в Т. устанавливается аэродинамическое сопло. Т. широко используется для воспроизведения климатических условий при испытаниях авиационных двигателей.

А. И. Тимошин.

Термобарокамера.

Термостабильность топлива — устойчивость топлива к химическим превращениям при повышенных температурах. Для топлива авиационного под Т. т. понимают устойчивость к образованию осадков, смол, гидропероксидов, газообразных углеводородов и др. продуктов термоокисления и термодеструкции, приводящих к нарушению нормальной работы топливной системы ЛА. От Т. т. зависит допустимый уровень нагревания топлива в топливных системах. Из отечественных авиационных топлив наименее термостабильны топлива, получаемые прямой перегонкой нефти Т-1, ТС-1, Т-2. В их составе содержатся природные гетероатомные соединения, которые легко окисляются растворённым в топливе кислородом уже при температурах 100—120{{°}}С с образованием осадков и смолистых соединений. Поэтому указанные топлива не применяются на ЛА с температурами топлива в системах выше 120{{°}}С. Более термостабильны топлива РТ, Т-6, Т-8В.

Для предотвращения образования в гидроочищенных топливах гидропероксидов, активных радикалов — продуктов термоокисления, агрессивных к уплотнительным материалам топливных систем, — эти топлива дополнительно стабилизируют антиокислительными присадками. При надёжной стабилизации гидроочищенные топлива могут нагреваться в топливных системах до температур начала интенсивной термодеструкции (350{{°}}С и выше в зависимости от времени нахождения в зоне нагрева и контактирующих материалов).

Г. И. Ковалёв.

Техническая дальность полёта — расстояние, которое ЛА может пролететь от взлёта до посадки в условиях стандартной атмосферы (см. Международная стандартная атмосфера) без ветра, с максимально возможной выработкой топлива и с нагрузкой, обусловленной техническими требованиями.

Техническая диагностика состояния ЛА — установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в ЛА (его системах, силовых установках, бортовом оборудовании), для определения его технического состояния, характера и причин нарушения нормального функционирования, выявления мест возникновения и закономерностей развития повреждений и отказов ЛА. Т. д. как раздел авиационной науки разрабатывает принципы и методы исследований и прогнозирования технического состояния ЛА, применения системы сбора полётной информации, бортовых и наземных средств контроля, а также диагностические алгоритмы (проверки и поиска). При диагностировании технического состояния ЛА используются оперативная и накапливаемая в бортовом накопителе информация, программно-математического обеспечение, реализующее диагностические алгоритмы.

На стадии проектирования ЛА принципы Т. д. осуществляются путём реализации требований к контролепригодности, включая выбор диагностических средств и параметров. При испытаниях авиационной техники оценивается эффективность диагностических средств для заданных условий и режимов полёта. При техническом обслуживании ЛА в процессе эксплуатации авиационной техники используются созданные диагностические средства и на основе анализа полученной информации определяется фактическое техническое состояние ЛА.

Применение Т. д. способствует повышению безопасности и эффективности полётов, снижению трудозатрат на техническое обслуживание и переходу к эксплуатации ЛА по фактическому состоянию.

В. В. Косточкин.

Техническая скорость — скорость полёта, определяемая как отношение расстояния между пунктами вылета и посадки к интервалу времени от начала разбега ЛА на взлёте и до окончания пробега на посадке. При составлении расписаний учитывается также время рулений перед разбегом и после пробега.

Технический контроль в авиастроении — совокупность работ по контролю количественной и качественной характеристик свойств продукции или технологического процесса, от которого зависит качество продукции, с целью обеспечения установленного техническими требованиями качества, эксплуатационной надёжности и долговечности изделий авиационной техники. Т. к. включает: 1) входной контроль продукции предприятий-поставщиков — материалов, полуфабрикатов и комплектующих готовых изделий; 2) операционный контроль на разных стадиях изготовления деталей, узлов и изделий; 3) контроль технологического процесса, включая контроль за состоянием технологического оборудования, оснастки и т. п., 4) приёмочный контроль готовой продукции, по результатам которого принимается решение о её годности к поставке и использованию. Т. к. состоит из контрольных операций и испытаний, весьма разнообразных по составу, содержанию, исполнителям, месту и времени исполнения, степени сложности изделий, характеру технологического процесса (см. рис.). Особенности Т. к. в авиастроении: высокие требования к надёжности изделий; необходимость сплошного контроля на всех этапах производства, в том числе после каждой сборочной, монтажной, регулировочной операции; большой объём работ по контролю правильности функционирования и работоспособности изделий при наземных и лётных испытаниях; большое число различных по физической природе контролируемых параметров и характеристик, измерение которых необходимо выполнять с высокой достоверностью и точностью, большой удельный вес контрольно-испытательных работ в общей трудоёмкости и цикле производства продукции.

В авиастроении широко применяются физические методы неразрушающего контроля с использованием ионизирующих излучений, УЗ колебаний, электромагнитных полей и др. физических явлений (см. Дефектоскопия), специальные измерительные приборы, устройства, установки и контрольно-испытательные стенды, автоматизированные информационно-измерительные системы, обеспечивающие сокращение трудоёмкости и возможность контроля работоспособности агрегатов, двигателей, бортовых систем ЛА на режимах работы и в условиях, приближённых к эксплуатационным.

Важное значение имеет метрологическое обеспечение авиационного производства, включающее совокупность мер по обеспечению единства, достоверности и требуемой точности измерений, анализа состояния, совершенствования и эффективного использования измерительных и контрольно-испытательных средств.

С. В. Румянцев.

Схема технического контроля на авиационном заводе: ЦЗЛ — центральная заводская лаборатория; КИС — контрольно-испытательная станция; ЛИС — лётно-испытательная станция.

Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. При технической эксплуатации до предотказного состояния выполняется техническое обслуживание (ТО) с контролем параметров и ремонт после замены изделий по техническому состоянию, при технической эксплуатации до безопасного отказа — ТО с контролем уровня надёжности и ремонт после отказа изделия.

При ТО с контролем параметров в эксплуатационной документации устанавливается предотказное значение параметра, определяющего техническое состояние того или иного изделия авиационной техники; при достижении этого значения параметра изделие считается неисправным и требующим проведения операций ТО или ремонта. Этот вид ТО применяется для изделий, обладающих достаточной контролепригодностью, отказы которых влияют на безопасность и регулярность полётов, а значения наработок до отказа имеют существенный разброс; позволяет обеспечить безопасность полётов за счёт раннего, до наступления отказа, обнаружения дефектов и повысить экономическую эффективность эксплуатации путём максимально возможного использования работоспособности каждого изделия.

При ТО с контролем уровня надёжности операции ТО назначаются после отказа изделия. По результатам контроля уровня надёжности парка изделий применяются меры по повышению их надёжности. Этот вид ТО предусмотрен для изделий, отказы которых непосредственно не влияют на безопасность полётов, а значения наработок до отказа имеют существенный разброс; обеспечивает высокую экономическую эффективность эксплуатации за счёт полного использования работоспособности каждого изделия.

Ремонт по техническому состоянию предусматривает восстановление исправности изделия, нарушение которой случайно во времени и определяется диагностированием изделия при поступлении его на ремонтное предприятие. Предупредительное восстановление ресурса производится только для “слабых” (с точки зрения надёжности) составных частей изделия. См. также ст. Техническая диагностика, Эксплуатация авиационной техники.

В. Е. Квитка.

Технологичность конструкции летательного аппарата — совокупность свойств конструкции с заданными эксплуатационными характеристиками, обеспечивающих наименьшие затраты при её производстве, техническом обслуживании (ТО) и ремонте ЛА. Различают производственную и эксплуатационную технологичность. При создании ЛА возможна разработка различных вариантов конструкции, полностью удовлетворяющих заданным техническим требованиям, но не равнозначных по затратам на производство и эксплуатацию. Оптимальная Т. к. зависит от используемых материалов, способов изготовления деталей, методов сборки узлов, отсеков и агрегатов, монтажа и контроля бортовых систем.

Т. к. является одной из основных характеристик ЛА, которая должна быть обеспечена при его проектировании наряду с такими характеристиками, как масса, надёжность, ресурс и др. При этом учитывают взаимосвязь всех параметров конструкции, так как в ряде случаев улучшение какого-либо одного параметра может привести к ухудшению другого или нескольких из них. Например, уменьшение массы конструкции ЛА достигается применением высокопрочных материалов, однако они трудно поддаются обработке и имеют высокую стоимость, в то время как одно из основных требований Т. к. — применение дешёвых и легкообрабатываемых материалов. Противоречивость требований к конструкции ЛА вызывает необходимость поиска приемлемых компромиссных решений на основе анализа различных вариантов. При производстве одной и той же составной части ЛА также возможны несколько вариантов технологических процессов, каждый из которых может полностью удовлетворять требованиям чертежей и технических условий, но существенно отличаться по производственным затратам. Выбор технологических процессов в значительной мере определяется производственными условиями, типом производства (единичное, серийное и т. д.).

Для объективной оценки Т. к. различных вариантов необходимо сравнение экономических показателей технологических процессов изготовления, ТО и ремонта ЛА с учётом суммарных затрат на всех этих стадиях. Увеличение затрат на одних стадиях может значительно уменьшить затраты на других и снизить общие затраты на изготовление и эксплуатацию ЛА. Оценку вариантов конструкции желательно проводить на всех стадиях жизненного цикла изделий авиационной техники. Особенно важна и необходима оценка Т. к. на ранней стадии проектирования, когда определяется общая компоновка ЛА.

На всех стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации ЛА может применяться метод качественной оценки Т. к. Основное содержание этого метода, используемого конструкторами и технологами, — выявление соответствия конструктивного оформления составных частей ЛА требованиям технологических процессов их изготовления, ТО и ремонта. Однако качественная оценка Т. к. имеет ряд недостатков — субъективность, односторонность оценок специалистов различного профиля и т. д.

Поэтому применяют также методы количественной оценки различных вариантов конструкции, основным содержанием которых являются расчёт и сравнение показателей Т. к. К этим методам относятся метод экспертных оценок, аналоговый метод, метод структурных показателей и аналитический метод. Экспертная оценка Т. к. производится на основании сравнения конструктивных особенностей нового и ранее выпускавшегося ЛА. При аналоговом методе оценку Т. к. проводят по показателям изделия-аналога, внося необходимые коррективы. Для уточнения оценки Т. к. проводят расчёт показателей Т. к. по формулам, учитывающим их зависимость от какого-либо определяющего параметра конструкции, например от её массы. При оценке Т. к. методом структурных показателей рассчитывают коэффициенты, учитывающие унификацию и стандартизацию деталей, преемственность составных частей, свойства используемых материалов, точность обработки, объём применения различных технологических процессов и др. факторы.

Перспективным является аналитический метод оценки Т. к., базирующийся на сравнении объективных показателей, полученных на основе математического моделирования конструкции составных частей ЛА и технологии их изготовления, ТО и ремонта. Для каждого варианта конструкции детали, узла, секции, отсека и агрегата ЛА с помощью математической модели выбирается оптимальный вариант технологического процесса, а также производится расчёт объективных показателей Т. к. Окончательный вариант конструкции выбирается на основе сравнения объективных показателей Т. к. каждого варианта. В качестве объективных показателей Т. к. используют себестоимость и трудоёмкость производства, ТО и ремонта изделий, материалоёмкость, суммарные затраты времени на производство (производственный цикл), ТО (цикл обслуживания) и ремонт (ремонтный цикл) изделий авиационной техники.

П. Н. Белянин, М. Б. Уланов.

Технология авиастроения — область технологии машиностроения, включающая процессы, методы, способы и технические средства изготовления изделий авиационной техники.

В начальный период развития авиационной техники Т. а. располагала ограниченными средствами, которые определяли характер технологических процессов при создании ЛА, изготовлявшихся в основном из деревянных деталей с использованием полотняной обшивки. В заготовительном производстве преобладали деревообрабатывающие операции, на сборке применялось главным образом склеивание деталей органическими клеями. Подавляющее большинство операций производилось вручную; сборка узлов и агрегатов — без специальных приспособлений с подгонкой деталей по месту сопряжения. По мере увеличения в планёре числа металлических деталей стала применяться обработка металлов резанием, в основном точение, сверление и фрезерование на универсальном оборудовании; совершенствовались слесарно-сборочные работы.

В 20-е гг. с началом создания цельнометаллических самолётов появились новые технологические операции: изготовление деталей из металлических листов, профилей и труб, а также новые виды соединений, в том числе неразъёмных — ручная клепка и ручная кислородно-ацетиленовая сварка. Для получения плоских металлических деталей разработаны методы раскроя листовых заготовок, штамповки и прессования. При сборке узлов и агрегатов нашли применение специальные приспособления. В 30-е гг. интенсивно развивались специфические для авиационной промышленности технологические процессы и технические средства оснащения производства, в том числе процессы механизированной потайной клёпки.

Сокращению сроков освоения новой авиационной техники способствовало внедрение типизации технологических операций и процессов, стандартизации элементов технологической оснастки и инструмента. Трудоёмкие ручные операции постепенно заменены механизированными: изготовление деталей из листов и профилей на молотах и прессах, клёпка пневмомолотками, а также с использованием переносных и стационарных прессов, выполнение сварных соединений электродуговой, атомно-водородной и электроконтактной сваркой. Для увязки геометрических параметров составных частей ЛА (агрегатов), аэродинамические обводы которых стали более сложными, был разработан плазово-шаблонный метод. Значительное увеличение выпуска самолётов в период Великой Отечественной войны потребовало расширения механизации технологических процессов, применения поточной и поточно-конвейерной сборки ЛА и авиационных двигателей. В послевоенные годы в связи с созданием реактивной техники для технологического обеспечения производства разработаны новые технические средства и технологические процессы изготовления заготовок, деталей, узлов и агрегатов ЛА. К ним относятся: получение заготовок крупногабаритных тонкостенных деталей (например, панелей из алюминиевых сплавов) литьём способом выжимания; корпусных деталей из алюминиевых и магниевых сплавов литьём под низким давлением; деталей из жаропрочных и магниевых сплавов штамповкой на молотах и прессах; изготовление деталей из листов и профилей методами группового раскроя листовых заготовок на копировально-фрезерных станках; получение обшивок ЛА одинарной и двойной кривизны гибкой, прокаткой, обтяжкой или обтяжкой с растяжением; листовых деталей сложных форм вытяжкой; бесшовных тонкостенных оболочек постоянной и переменной толщины с оребрением раскаткой и выдавливанием; корпусных деталей кольцевой обтяжкой разжимными пуансонами, гибкой или гибкой с растяжением. В области обработки деталей резанием разработаны и освоены такие процессы, как контурное фрезерование длинномерных деталей (поясов лонжеронов, стрингеров и поясов балок) переменного сечения на специализированных станках со следящими копировальными устройствами; фрезерование сложных силовых деталей на копировальных станках с гидравлическим следящим приводом; обработка профиля пера, замковой части и кромок лопаток газотурбинных двигателей на копировальных фрезерных, шлифовальных и доводочных станках; обработка деталей из жаропрочных сплавов и высокопрочных сталей с интенсификацией режимов резания.

Различными способами сварки обеспечиваются сварные соединения. Ручной и автоматической аргоно-дуговой сваркой соединяют элементы деталей из сталей и лёгких сплавов; автоматической сваркой в среде защитных газов — стальные изделия; полуавтоматической и автоматической сваркой под флюсом — детали из сталей; импульсной сваркой — тонкие оболочки, сильфоны и гибкие металлические рукава; механизированной контактной точечной и роликовой сваркой — различные элементы листовых заготовок; термоимпульсной и УЗ сваркой — полимерные материалы.

Для выполнения сборочно-клепальных работ созданы и освоены различные способы монтажа сборочной оснастки из нормализованных элементов с использованием плазкондукторов и инструментальных стендов; приёмы сборки узлов, секций, отсеков и агрегатов ЛА по сборочным и базовым отверстиям. Получило распространение механизированное сверление и зенкование отверстий под заклёпки и болты; полуавтоматическая групповая прессовая клёпка плоских каркасных узлов и панелей, освоено выполнение высокоресурсных герметичных заклёпочных соединений.

Дальнейшее интенсивное развитие Т. а. связано с созданием сверхзвуковых самолётов, пассажирский самолётов новых поколений, а также с применением в авиастроении нержавеющих высокопрочных сталей и титановых сплавов. Для технологического обеспечения производства ЛА разработаны такие процессы, как изготовление деталей и моноблочных элементов конструкций на станках с числовым программным управлением (ЧПУ); электрохимическая и электрофизическая, электронно-лучевая и лазерная обработка, виброупрочнение поверхностей деталей. Продолжается совершенствование изготовления деталей и узлов из лёгких цветных и жаропрочных сплавов.

Развитие Т. а. в 80-е гг. определялось дальнейшим расширением номенклатуры изделий авиационной техники, повышением их эксплуатационных характеристик. Усложнение аэродинамических обводов ЛА, улучшение характеристик ГТД, повышение требований к точности и качеству изготовления узлов и деталей потребовало расширения применения труднообрабатываемых материалов, в особенности титановых сплавов и жаропрочных сталей. В связи с увеличением размеров самолётов и вертолётов возросло применение монолитных крупногабаритных деталей (нервюр, шпангоутов, балок, стенок), в том числе длиной до 30 м из высокопрочных алюминиевых сплавов (панелей крыла, поясов лонжеронов и др.). Всё в большем объёме применяются сотовые клеёные, сварные и паяные конструкции, а также конструкции с деталями из полимерных композиционных материалов.

Для технологического обеспечения создания и серийного производства новой авиационной техники современная Т. а. располагает совокупностью процессов, методов, способов и технических средств изготовления различных видов заготовок, деталей, узлов и агрегатов на всех этапах производства от заготовительного до отделочной обработки и сборки. В заготовительном производстве применяются технологии, обеспечивающие изготовление заготовок с высокими и стабильными прочностными свойствами, с минимальными припусками на механическую обработку и минимальной дополнительной размерной обработкой поверхностей. В области технологии литья эта задача решается путём освоения технологических процессов точного стального и титанового литья, в том числе литья под давлением, в вакууме, обеспечивающих повышение прочности и плотности отливок, процессов для получения тонкостенных отливок, работающих в условиях высоких знакопеременных нагрузок, литья с использованием эффекта направленного затвердевания расплава. В кузнечно-штамповочном производстве выпуск точных заготовок из высокопрочных и труднодеформируемых сталей, титановых и др. сплавов обеспечивается такими прогрессивными процессами, как малоокислительный и безокислительный нагрев, нагрев с применением защитно-смазочных покрытий, деформирование на высокоскоростных молотах, деформирование в изотермических условиях и условиях сверхпластичности, электровысадка, холодное выдавливание, высокоскоростная штамповка, горячее деформирование композиционных и порошковых материалов в условиях сверхвысокого гидростатического давления. Для технологии заготовительно-штамповочного производства характерно получение сложных деталей из труднодеформируемых материалов, внедрение процессов пластического деформирования взамен процессов резания, а также снижение ручных доводочных работ в результате изготовления деталей из листов, профильных материалов и труб. Специфические процессы механической обработки деталей в авиастроении включают: фрезерование монолитных панелей больших размеров, фрезерование сотовых заполнителей, изготовление лопаток, валов и дисков газовых турбин и др. процессы. Механическая обработка осуществляется на специальном и специализированном металлорежущем оборудовании, часто с ЧПУ. В конце 60-х гг. получили распространение технологические процессы размерного химического травления, электрохимической и электрофизической обработки. Область их применения всё более расширяется. Размерное химическое травление применяется для обработки крупногабаритных листовых деталей сложного профиля (типа обшивок, панелей), для удаления тонких слоёв материала с поверхности деталей с целью уменьшения их массы и шероховатости и повышения точности, для получения клиновых сечений деталей.

Важное место в Т. а. занимает термическая обработка металлов. Специфичной для Т. а. является термообработка в защитных средах и с применением высококонцентрированных источников нагрева, в том числе скоростная электротермическая обработка тонкостенных корпусных деталей из высокопрочных сталей и титановых сплавов; несимметричных стальных изделий с большой толщиной стенок; поверхностей деталей и узлов, работающих в условиях ударного нагружения и износа. При изготовлении крупногабаритных сварных конструкций из титановых сплавов применяется термообработка в вакууме и аргоне, совмещённая с термической правкой, с релаксацией упругих напряжений. Технология термообработки развивается в направлении совершенствования методов упрочняющей обработки крупногабаритных изделий, конструкций из высокопрочных материалов, создания принципиально новых способов упрочнения, обеспечивающих полную реализацию прочностных возможностей материалов.

Упрочняющая обработка в Т. а. необходима при изготовлении большой номенклатуры алюминиевых, стальных и титановых деталей, работающих в широком диапазоне нагрузок и температур, а также для обеспечения надёжной работы контактирующих поверхностей подвижных и неподвижных соединений, в том числе поверхностей сквозных и глухих отверстий. Используются различные методы поверхностного пластического деформирования — пневмодинамический, ударно-барабанный, гидродробеструйный, а также методы раскатывания, обкатывания, алмазного выглаживания, глубокого пластического деформирования. Совершенствование упрочняющей обработки направлено на повышение производительности оборудования и улучшение качества; одним из направлений является применение программного управления процессами.

Сборка в общей трудоёмкости изготовления авиационной техники составляет 40—50%. Заданную точность и взаимозаменяемость составных частей ЛА обеспечивают методы увязки геометрических параметров: плазовые, эталонные, программные. Высокое качество сборки частей ЛА, включающих крупногабаритные детали, даёт применение их предварительной комплектации. Точность стыковки отсеков и агрегатов и их взаимозаменяемость гарантируются обработкой отверстий и поверхностей разъёмов и стыков в разделочных стендах. Совершенствование технологии сборки направлено на сокращение подгоночных работ, на повышение уровня механизации и автоматизации сборочных процессов, а также на повышение точности и улучшение качества аэродинамических поверхностей ЛА.

Для получения соединений элементов конструкций ЛА наиболее широко применяются установка болтов, различные способы клёпки и сварки, пайка, склеивание. Соединение обшивки с элементами каркаса и соединение элементов каркаса выполняются клёпкой или контактной сваркой. Клёпка открытых конструкций типа плоских каркасных узлов и панелей ведётся на стационарных прессах и автоматах. При сборке закрытых конструкций применяется ударная клёпка пневматическими молотками, клёпка переносными прессами, соединение заклёпками с односторонним подходом и безударная клёпка болтами-заклёпками. В технологии клёпки наблюдается сокращение объёма ударной клёпки, в том числе путём расширения области применения контактной сварки, односторонней прессовой и автоматической клёпки заклёпками-стержнями с одновременным образованием двух замыкающих головок. Сборка с применением сварки характерна для Т. а. При этом используются высококонцентрированные источники тепла, обеспечивающие наименьшую зону термического влияния и минимальные остаточные деформации. К числу этих процессов относятся электроннолучевая, плазменная и лазерная сварки стальных и титановых деталей — обшивок, оболочек, роторов, панелей, рам, балок, стоек шасси, ёмкостей, отсеков и т. д. Плоские каркасные узлы и панели фюзеляжа, а также сотовые панели из титановых сплавов и жаропрочных сталей изготовляются с применением точечной и роликовой сварки, а кольцевые заготовки — контактной сваркой на стыковых машинах. В области технологии получения сварных соединений осваиваются способы сварки в твёрдой фазе (диффузионная, магнитно-импульсная, взрывом и др.), а также методы снижения деформаций сварных конструкций. Созданы первые гибкие интегрированные технологии и специальное оборудование, позволяющее на одном рабочем месте выполнять всю подготовку под сварку, сварку и зональную термическую обработку с контролем качества. Эффективным способом получения неразъёмных соединений деталей из высоколегированных жаропрочных сталей и титановых сплавов является высокотемпературная пайка, применяемая при изготовлении узлов ГТД (камер сгорания, турбин, компрессоров высокого давления), панелей с сотовым заполнителем и др. узлов. Технологические процессы склеивания применяются при сборке узлов и агрегатов с сотовыми заполнителями, с гофровым заполнителем, при соединении деталей из металла, стекла, резины, пластмасс, при креплении теплозащитных покрытий. Склеивание используется также в комбинированных соединениях (клеесварных, клееклёпаных, клееболтовых и др.). С помощью склеивания осуществляется изготовление лопастей винтов вертолётов, обшивки и панелей фюзеляжа, панелей хвостовых частей крыла и оперения, секций и панелей предкрылков, закрылков и тормозных щитков.

В Т. а. значительный объём работ связан с обеспечением герметизации различных узлов, топливных и воздушных отсеков, подвижных и неподвижных разъёмов агрегатов, клёпаных и болтовых соединений. Совершенствование технологий склеивания и герметизации направлено на повышение уровня механизации и автоматизации процессов, на уменьшение массы клеев и герметиков в изделиях, на повышение надёжности и ресурса герметичных изделий. При изготовлении узлов и составных частей ЛА из полимерных композиционных материалов применяются методы намотки, выкладки, пултрузии из пропитанных связующим однонаправленных или тканых лент из волокон углерода, стекла или кевлара для изготовления типовых узлов — обшивок, оболочек, панелей, рулей, лонжеронов, створок, крышек люков и т. п.

Важная составная часть Т. а. — испытания и контроль качества изделий. Для испытаний ЛА, двигателей и агрегатов применяются автоматизированные процессы измерения и регистрации параметров, как правило, с использованием ЭВМ. Неразрушающий контроль литых деталей, сварных и паяных соединений ведётся методами радиационной дефектоскопии. Качество точечной электросварки непосредственно в процессе её выполнения контролируется УЗ методом. Неразъёмные соединения деталей из композиционных материалов контролируются радиографическим и акустическим методами. Развитие технологии в этой области идёт в направлении повышения точности, объективности и оперативности оценки качества изделий.

Прогресс авиационной техники в значительной степени зависит от достигнутого уровня и перспектив развития Т. а. Дальнейшее совершенствование Т. а. связано с развитием лазерной технологии и таких методов поверхностной обработки, как ионная имплантация, детонационное и др. виды напыления, коренным образом улучшающие эксплуатационные характеристики конструкций. Большое значение при разработке технологических процессов в авиастроении имеет автоматизация инженерного труда, в том числе на основе использования ЭВМ, САПР и АСУТП. Одним из направлений развития Т. а. и авиационного производства является создание и широкое применение гибких автоматизированных производств (ГАП) — организационно-технических систем, позволяющих в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства в короткий срок наладить выпуск новой продукции. Отличительной особенностью ГАП по сравнению с традиционным неавтоматизированным производством является его способность обеспечивать выполнение основных принципов массового поточного производства — непрерывности, ритмичности и пропорциональности в условиях выпуска большой номенклатуры изделий малыми сериями. Для ГАП характерно использование оборудования с ЧПУ и электронных вычислительных и управляющих машин для ведения технологических процессов, а также использование различных средств для автоматизации всех проектно-конструкторских и расчётных работ. Принципиально новыми компонентами ГАП являются также легко (гибко) перестраиваемые многономенклатурные автоматизированные участки технологической подготовки производства и поисково-информационной системы подготовки и реализации сменно-суточных заданий. В производственную часть ГАП входит автоматизированное технологическое оборудование основного производства (станки с ЧПУ, прессы-автоматы, сборочные или контрольные автоматы и т. п.), а также средства загрузки-выгрузки и накопления заготовок, деталей, материалов или полуфабрикатов, автоматизированные устройства комплектации, автоматизированные транспортно-складские системы, объединяющие в единое целое участки основного и вспомогательного производств. Для выполнения транспортных, погрузочных, а в ряде случаев и основных технологических операций используются манипуляторы (промышленные роботы). Участки технологической подготовки производства строятся так же, как и участки основного производства — по принципу многономенклатурных гибко перестраиваемых автоматизированных производств, на которых изготовляются инструмент, приспособления и технологическая оснастка, необходимая для длительного функционирования ГАП. Соответствующее металлорежущее и др. оборудование объединяется в гибкую производственную систему, управляемую ЭВМ. К обязательным функциям ГАП относятся автоматическое диспетчирование, автоматизированное проектирование и расчёт всех управляющих технологическими процессами программ (обработки, сборки и др.). В ГАП автоматизированы расчёт плана загрузки оборудования и учёт фактической его реализации с помощью АСУ; проектно-конструкторские и расчётные работы, осуществляемые программно-вычислительными комплексами. К техническим средствам комплексов относятся мини- и микро-ЭВМ с периферийными устройствами, а также всё программное и математическое обеспечение ГАП. Т. а. как наиболее прогрессивная технология впитывает все новейшие достижения науки и техники, обеспечивая быстрый прогресс авиационной техники. Специфика основных технологических процессов Т. а. рассмотрена ниже.

Литьё. Литые заготовки и детали экономичны с точки зрения обеспечения максимальной точности изготовления, минимального расхода материала и затрат труда. Изделия авиационной техники содержат значительное число литых деталей, длительно работающих при высоких температурах (до 1300 К) и давлениях (до 100 МПа), в коррозионных средах при статических и динамических (в том числе знакопеременных) нагрузках. Основное направление развития литейного производства в Т. а. — совершенствование и внедрение способов литья, позволяющих получать тонкостенные крупногабаритные отливки, отвечающие прочностным и весовым требованиям ЛА, по конфигурации и размерам максимально приближенные к готовым деталям. Выбор способа литья определяется конфигурацией, габаритными размерами и толщиной стенок деталей, характером производства, а также требованиями к механическим свойствам, точности обработки и качеству поверхности деталей. Наибольшее применение в авиастроении нашли способы точного литья: литьё по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением и др.

Литьё по выплавляемым моделям — способ, который позволяет получать детали любой конфигурации практически из всех применяемых в авиастроении сплавов (нержавеющих и жаропрочных сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов) с толщиной стенок 1—2,5 мм и длиной до 0,7 м с точными размерами и высоким качеством поверхности (низкой шероховатостью — R_z 40—2,5 мкм). Литьё в кокиль (многократно используемую металлическую форму) применяется для отливки деталей главным образом из алюминиевых и магниевых сплавов с толщиной стенок до 4 мм и длиной до 1,5 м, обеспечивая сравнительно точные размеры при хорошем качестве поверхности (R_z 40—20 мкм). Литьё под давлением является комплексно-механизированным процессом, обеспечивающим изготовление отливок из алюминиевых, магниевых и др. сплавов с толщиной стенок до 1 мм и длиной 0,6 м с обеспечением высокого качества поверхности (R_z 2,5—2 мкм). Детали не нуждаются, как правило, в дальнейшей механической обработке за исключением некоторых сопрягаемых поверхностей. Вакуумирование сплава и подпрессовка позволяют получать отливки из высокопрочных термоупрочняемых алюминиевых сплавов с высокими механическими свойствами (предел прочности 500—450 МПа). Этот способ перспективен также для изготовления цельнолитых силовых деталей ответственного назначения, деталей из титановых сплавов и стали. Литьё осуществляют на машинах с холодной горизонтальной и вертикальной камерами прессования, часто с использованием блок-форм, существенно снижающих стоимость оснастки. Отливки с толщиной стенок до 4 мм и длиной до 0,8 м из алюминиевых и магниевых сплавов с повышенной плотностью и достаточно низкой шероховатостью (R_z 40—20 мкм), со стабильными качественными и весовыми характеристиками получают литьём под низким давлением, осуществляемым на литейных машинах, обеспечивающих высокую степень механизации. Отливки с толщиной стенок до 4 мм и длиной до 1 м из алюминиевых и магниевых сплавов получают литьём в формы из смесей холодного твердения. Этот способ обеспечивает хорошее качество поверхности (R_z до 20 мкм) и является перспективным для поточных линий с групповой технологией. Отливки из титановых сплавов любой сложности с толщиной стенок до 3 мм, длиной до 2 м получают литьём в набивные графитовые формы с центробежной или стационарной заливкой. Способ является универсальным и позволяет при относительно коротком цикле и недорогой (металлической и деревянной) оснастке отливать детали практически любой сложности, но обеспечивает сравнительно небольшую точность и шероховатость R_z до 80 мкм. Наиболее массовые и характерные для авиационного производства тонкостенные детали (типа панелей, корпусов и т. п.) из всех алюминиевых сплавов разнообразной конфигурации с толщиной до 1 мм и длиной до 3 м получают способом литья выжиманием, который обеспечивает заполнение форм практически без перегрева, что резко уменьшает объёмную усадку и, следовательно, гарантирует высокую плотность отливок и точность размеров при достаточно хорошем качестве поверхности (R_z 40—20 мкм).

Штамповка — формообразование деталей с помощью специализированного инструмента (штампа). Штамповкой получают из профильного и листового материала (листовая штамповка) плоские и пространственные детали, у которых толщина значительно меньше других размеров. В Т. а. применяют специальные методы листовой штамповки: обтяжку и гибку с растяжением для формообразования элементов обшивки двойной кривизны и длинномерных деталей планёра ЛА из профильных материалов. Штамповка производится на прессах, конструкция которых позволяет использовать упрощённые штампы, содержащие пуансон или матрицу. Для изготовления деталей каркаса самолёта из листового материала широко применяется групповая штамповка эластичными средами. Формообразование осуществляется с помощью форм-блока, являющегося пуансоном или матрицей. Роль второй части штампа выполняет эластичный материал, находящийся в контейнере, который входит в конструкцию пресса. Крупногабаритные детали несложной формы (обшивки одинарной кривизны, кольцевые детали) получают способом штамповки, которая называется гибкой-выкаткой. Эта операция производится на специализированных станках в гибочных валках. Формообразование листовых деталей из высокопрочных труднодеформируемых материалов производят способом горячей листовой штамповки, в том числе формообразование в режиме сверхпластичности, ползучести, а также совместно с термообработкой (для термически упрочняемых сплавов и сталей). Листовая штамповка осуществляется на специализированном прессовом оборудовании — растяжно-обтяжных и обтяжных прессах, прессах для штамповки эластичными средами.

Объёмной штамповкой, в результате которой существенно изменяется форма исходной заготовки, получают детали сложной пространственной формы с переменным по длине сечением. Применяют обычные методы объёмной штамповки на универсальном оборудовании (штамповочных молотах и кривошипных горяче-штамповочных прессах), а также способы изотермической (в том числе в режиме сверхпластичности) и высокоскоростной малоотходной и безотходной штамповки на винтовых и многоплунжерных прессах в разъёмных матрицах. С целью повышения точности заготовок и снижения расхода металла проводят предварительное фасонирование: горячую вальцовку, прокатку, высадку, выдавливание и др.

В качестве специализированного оборудования применяются гидравлические прессы для изотермической штамповки, многоплунжерные молоты, электровысадочные машины, вальцы, прокатные станы. Высокоточные детали сложной пространственной формы, например лопатки ГТД, получают холодной вальцовкой на специализированных установках. Нагрев исходного материала под штамповку осуществляется в электрических печах, имеющих небольшой перепад температуры по поду печи. Нагрев стальных заготовок ведётся в газовых печах малоокислительного нагрева.

Электрохимическая обработка — способ, которым можно обрабатывать практически любые токопроводящие материалы, независимо от их физико-механических характеристик. В основе способа лежит процесс анодного растворения металла при высокой плотности тока в проточном электролите с последующим удалением образующихся продуктов реакции из зоны обработки. В качестве электролитов используются водные растворы нейтральных солей. Для обеспечения высокой плотности тока применяются источники постоянного тока с напряжением до 24 В. Электрод-инструмент в процессе обработки не изнашивается. Наиболее эффективно применение этого способа для изготовления деталей из высокопрочных жаропрочных титановых сплавов и сталей, обработка которых резанием затруднена. Хорошо обрабатываются нержавеющие, легированные стали и цветные сплавы. В результате электрохимической обработки в поверхностном слое не происходит структурных изменений, его микротвёрдость такая же, как и основного металла. Остаточные напряжения отсутствуют, не образуется микротрещин и наклёпа. Однако растравливание поверхности на 5—15% снижает усталостную прочность. В Т. а. применяют следующие способы электрохимической обработки: объёмное копирование, прошивку отверстий, электрохимическое шлифование и безразмерную обработку. Объёмное копирование применяется для обработки лопаток газовых турбин и компрессоров, фасонных поверхностей дисков, полостей корпусных деталей ГТД, полостей (гравюр) штампов и пресс-форм, различных пазов в деталях и т. п. Способом прошивки изготовляют охлаждающие каналы в лопатках, межлопаточные каналы в монороторах, отверстия различной формы. Максимальная скорость съёма металла при объёмном копировании 0,5—2 мм/мин, при прошивке 2,5—8 мм/мин. Шероховатость поверхности деталей из жаропрочных и титановых сплавов при копировании R_а 2,5—0,83 мкм, при прошивке R_а 20—10 мкм. Глубина растравливания поверхностного слоя зависит от режимов обработки, химического состава обрабатываемого материала; обычно для жаропрочных сплавов 3—20 мкм. Погрешность обработки при объёмном копировании 0,15—0,5 мм, при прошивке отверстий 0,05—0,2 мм.

С 70-х гг. получили распространение импульсно-циклические процессы электрохимической обработки с использованием специальных импульсных источников питания и дискретно-циклических схем перемещения электрода-инструмента. Эти процессы позволяют в 2—5 раз повысить точность обработки, однако скорость съёма металла уменьшается в 1,5—3 раза, поэтому такая обработка целесообразна на финишных операциях обработки со снятием небольшого припуска.

Электрохимическое шлифование применяют для обработки профиля пера лопаток газовых турбин, лабиринтных уплотнений и базовых поверхностей лопаток, сотовых уплотнений корпусных деталей двигателей. Этим методом осуществляют также профильное шлифование и заточку инструмента из твёрдых сплавов. Обработка по физической сущности не отличается от копирования и прошивки; осуществляется вращающимся электродом-инструментом, на который подаётся электролит, движущийся вслед за кругом (вдоль зазора), удаляющий продукты обработки. Процесс интенсифицируется совмещением электрохимического растворения металла с абразивным резанием, для чего применяются абразивные или алмазные круги на токопроводящей связке. Обработка ведётся при напряжении постоянного или переменного тока 4—20 В, сила тока в зависимости от площади обработки 100—400 А. Скорость подачи электрода при глубинном электрохимическом шлифовании 8—15 мм/мин, при совмещении с обработкой абразивным инструментом 20—30 мм/мин. При этом обеспечивается шероховатость поверхности R_а 0,63—2,5 мкм, погрешность формообразования {{±}} 0,05 мм, отсутствуют заусенцы, прижоги.

Для полирования лопаток газовых турбин, удаления заусенцев, скругления в деталях турбин и т. п применяют безразмерную электрохимическую обработку, при которой электрод-инструмент остаётся неподвижным. Производительность процесса 0,3—0,5 мм/мин.

Электрофизическая обработка — общее название способов обработки конструкционных материалов непосредственно электрическим током, электронным пучком, световым лучом и др., а также комбинирование электромеханических способов, например электроабразивной обработки. В Т. а. применяется электроэрозионная, электронно-лучевая и лазерная обработки.

Электроэрозионная обработка, к которой относится, в частности, электроискровой способ, предложенный в 1943 Н. И. и Б. Р. Лазаренко, основан на использовании искрового разряда между электродом-инструментом (катодом) и обрабатываемой заготовкой (анодом), помещёнными в жидкий диэлектрик. При сближении электродов происходит пробой диэлектрика, в результате чего возникает электрический разряд, в канале которого образуется высокотемпературная плазма (до 10000°С). Длительность электрических импульсов 1—50 мкс, поэтому тепло не успевает распространиться в глубь материала. Способ позволяет получить поверхность высокого качества (шероховатость на чистовых режимах R_z 20 мкм, на особо тонких R_а 1,25—0,63 мкм), но отличается большим износом инструмента (до 125% от объёма снятого материала при обработке стальных заготовок) и низкой производительностью. Этим способом обычно обрабатывают поверхности небольших деталей, образуют отверстия диаметром до 2 мм в листах, тонкие щели, полости небольших штампов, а также вырезают листовые заготовки. Производительность процесса может быть повышена в 5—10 раз при использовании многоконтурных схем и импульсных генераторов.

Разновидностью электроэрозионной обработки является электроимпульсный способ, предложенный в 1948 М. М. Писаревским. Способ основан на использовании импульсов дугового разряда, который в отличие от искрового разряда даёт температуру плазмы в канале 4000—5000{{º}}С, что позволяет увеличить длительность импульсов, уменьшить промежутки между ними. В зону обработки вводятся большие мощности (до нескольких десятков кВт), и таким образом увеличивается производительность (до 25000 мм³/мин). Длительность импульсов 0,05—10 мс, мощность разряда до 60 кВт. Этим способом обычно осуществляют черновую обработку поверхностей (пазов, щелей, отверстий, полостей штампов), калибруют профили лопаток газовых турбин и т. п. Шероховатость поверхности на грубых режимах R_z 80—40 мкм, на тонких R_а 2,5—0,3 мкм. Достоинством способа является малый износ электрода (0,5—2% от снимаемого объёма материала для углеграфитового электрода при обработке стальной заготовки, до 20% — для медно-графитового электрода).

Электронно-лучевая обработка осуществляется на специальных установках в рабочих камерах, в которых поддерживается вакуум, соответствующий давлению 2—10 Па. Основной элемент установки — электронная пушка, вырабатывающая пучок электронов высоких энергий (до 100 кэВ), сконцентрированный на весьма малой площади, что позволяет создавать в зоне обработки огромную плотность потока энергии. Установка оснащена системой программного управления электронным пучком, а также имеет систему ЧПУ или ЭВМ для управления координатными перемещениями обрабатываемой детали и электронной пушки. Способ применяется для резания заготовок практически из любых материалов, прошивки отверстий диаметром 0,05—1 мм (в лопатках турбин, панелях, камерах сгорания, теплозащитных экранах и т. п.). Обработка деталей из жаропрочных сплавов в оптимальных режимах характеризуется высокой точностью получаемых размеров, малой шероховатостью поверхности (R_a 2,5—0,4 мкм); зона структурных изменений материала находится на глубине 0,01—0,1 мм.

Лазерная обработка производится на установках с твердотельными и газовыми лазерами непрерывного и импульсного действия. Лазерное излучение характеризуется высокой степенью монохроматичности и когерентности. Для увеличения плотности потока излучения и локализации зоны обработки используются оптические системы, которые обеспечивают высокую плотность потока излучения (до 10⁷ кВт/м²), необходимую для создания термического эффекта за короткое время (длительность импульса 0,1—1 мс). Лазерная обработка применяется для образования малых отверстий диаметром 0,1—1 мм в деталях небольшой толщины (до 10 мм) и для разрезки заготовок из любых материалов. Характеризуется высокой точностью обработки отверстий, шероховатостью поверхности R_а 2,5—0,16 мкм при небольшой глубине структурного изменения поверхностного слоя (1—100 мкм). Эффективность обработки повышается при совмещении воздействия лазерного луча с искровым разрядом, а также в случае применения сжатого воздуха для продувки при калибровке отверстий (например, в деталях топливной аппаратуры, лопатках газовых турбин, экранах камер сгорания). Для разрезания листов толщиной до 1,5 мм применяют твердотельные лазеры на алюмоиттриевом гранате, толщиной до 10 мм — более мощные газовые (углекислый газ) лазеры. Процессы резки и удаления продуктов разрушения интенсифицируют совместным воздействием луча лазера и струи газа (обычно кислорода). Режим обработки: мощность 300—1000 Вт, плотность потока излучения в зоне обработки 10⁶—10⁷ кВт/м², ширина реза 0,2—1 мм, скорость резки 0,5—10 м/мин. Способ применяется для прямолинейной и контурной обрезки лопаток газовых турбин, вырезки шаблонов, сеток нагревательных элементов, для разметки заготовок и маркировки деталей. Обработка осуществляется на лазерных установках, оснащённых ЧПУ для координатного перемещения стола.

Размерное химическое травление, или химфрезерование, получило распространение в авиационной промышленности с 1953—54. Способ разработан на основе технологии цинкографии и химического гравирования, основан на химическом взаимодействии материала заготовки с определёнными химическими растворами, в результате чего происходит удаление части материала в виде летучих или растворимых веществ. Достоинством способа является возможность уже на стадии проектирования предусмотреть объединение тонкостенных деталей в монолитные узлы (например, сопряжение обшивки с окантовкой, накладками, усиливающими лентами) и тем самым уменьшить многодетальность конструкции ЛА, а также обеспечить равнопрочность, снижение массы.

Применяют эквидистантное травление, в том числе контурное и общее, и неэквидистантное, в том числе доводочное и направленное (калибровочное), с использованием различных агрессивных сред. При контурном травлении на очищенную и обезжиренную заготовку наносится специальное лакокрасочное покрытие (определённого состава в зависимости от применяемого раствора для травления); по шаблону прочерчивается контур детали, удаляется покрытие с мест травления, деталь подвергается травлению, осветлению и промывке, после чего очищается от покрытия. Контурное травление может быть одно-, многоступенчатым и простым. Общее травление имеет целью доведение размеров заготовки до заданных и улучшение качества поверхности. При доводочном травлении производится местное или общее удаление тонких слоев материала, в результате чего уменьшается масса детали, улучшается качество поверхности (снижается шероховатость), повышается точность обработки. При этом возможно также исправление недостатков предшествующих операций. Направленное травление осуществляется воздействием травителя на отдельные участки детали в течение определённого времени (например, деталь постепенно погружают в раствор и вынимают из него).

При химическом травлении используют различные растворы: для алюминиевых сплавов раствор на основе щёлочи с добавлением серы и серосодержащих и др. соединений; для титановых сплавов — плавиковую кислоту, другие минеральные кислоты, сульфокислоты; для магниевых сплавов — серную кислоту, другие кислоты, глицерин, ингибиторы; для стальные деталей — смесь минеральных кислот. Химическое травление оказывает положительное влияние на коррозионную стойкость материалов, уменьшает концентрацию напряжений вокруг неровностей поверхности листовых деталей. Способ обработки является энергосберегающим процессом, так как требует в 3—5 раз меньше затрат энергии, чем при обработке резанием.

Термическая обработка металлов — технологические процессы, состоящие из нагрева, выдержки и охлаждения металлических изделий с целью изменения их структуры и свойств. В Т. а. используются такие виды термической обработки, как закалка, отпуск, старение и др. Закалка осуществляется для повышения прочности материала в результате образования неравновесной структуры. Для получения неравновесной структуры сплав нагревают выше температуры фазового превращения в твёрдом состоянии, после чего быстро охлаждают, чтобы предотвратить равновесное превращение при охлаждении. Чем меньше критическая скорость охлаждения, тем глубже прокаливается материал детали. Критическая скорость охлаждения стали уменьшается с повышением содержания углерода и легирующих примесей. Отпуск осуществляется для уменьшения хрупкости, снижения внутренних напряжений, повышения характеристик пластичности. Старение используют для повышения прочности главным образом алюминиевых и медных сплавов, жаропрочности никелевых сплавов. Обработка на бейнит проводится для одновременного повышения прочностных и пластических характеристик стали. Термомеханическую обработку (сочетание термической обработки с пластическим деформированием) применяют для получения более высокой прочности, чем при закалке с отпуском. Химико-термическую обработку (сочетание термической обработки с изменением химического состава металла путем воздействия на него определённых сред) осуществляют для изменения химического состава, структуры и свойств поверхностных слоёв деталей. С этой целью проводят насыщение поверхностного слоя низкоуглеродистых сталей углеродом (цементация), азотом (азотирование), азотом и углеродом (цианирование).

Нагревание деталей при термической обработке осуществляют в электронагревательных печах, в печах-ваннах с расплавами солей, на индукционных установках с использованием токов промышленной (400 Гц), повышенной (2500—10000 Гц) и высокой (более 50000 Гц) частоты. Скорость нагревания деталей влияет на кинетику фазовых и структурных превращений в металлах и сплавах, на свойства материала. Скорость нагревания в расплавах в 3—5 раз выше, чем в газовой среде; при индукционном нагреве она достигает сотен {{º}}С в 1 с. Для предотвращения изменения поверхностного слоя материала нагревание деталей осуществляют в инертных газах (аргон), вакууме, в защитных средах на основе азота, аммиака, природного газа и т. д. Химико-термическую обработку выполняют в твёрдом, жидком (например, в расплаве цианистых солей), газообразном или плазменном реагенте. Охлаждение деталей производят или вместе с печью (при отжиге), или на воздухе (при нормализации), а также в жидкостях — воде, масле, синтетических охладителях (при закалке), в расплавах солей — селитре, щелочах (при изотермической и ступенчатой закалке).

Упрочняющая поверхностная обработка — технологический процесс, применяемый главным образом для повышения сопротивления деталей усталостному разрушению, износу, коррозии; осуществляется путём обработки поверхности давлением, в результате чего пластически деформируется только поверхностный слой материала. Такая обработка, называется поверхностным пластическим деформированием (ППД), позволяет повысить назначенный ресурс детали в 2—10 раз. Упрочнению подвергаются детали из металлических материалов, способных деформироваться в холодном состоянии при статическом взаимодействии с инструментом, рабочим телом или средой (статическая ППД) и при ударном взаимодействии (ударная ППД). К статической ППД относится накатывание, к ударному — обработка дробью. Наряду с повышением прочности поверхности деталей такая обработка обеспечивает низкую шероховатость поверхности (не выше R_z 0,32—2,5 мкм), сохранение размеров и взаимного пространственного расположения поверхностей деталей. Качество обработки обеспечивается управлением режимами обработки по заданной программе, применением инструмента из натуральных и синтетических алмазов (главным образом карбонадо), использованием для рабочих тел и сред дроби диаметром 0,03—6 мм из легированных сталей и стекла.

Упрочняющая обработка деталей газовых турбин из жаропрочных сплавов и сталей, работающих при температурах 350—750{{°}}С, назначается и проводится с учётом релаксационных процессов в материале. Это обеспечивает длительное сохранение высокой усталостной прочности деталей. ППД подвергается более 3000 наименований деталей ГТД и ЛА, работающих при температурах от — 120 до 750{{°}}С, длиной от нескольких мм до 30 м (панели, лонжероны, детали механизации крыла, балки, шпангоуты, части фюзеляжа, штоки, цилиндры амортизаторов, подкосы, оси шасси самолётов; лопасти, валы, стаканы воздушных винтов, лонжероны лопастей и др. детали несущей системы вертолётов; галтели и стержни болтов; перо и замок турбинных лопаток, диски роторов, сварные швы корпусов ГТД, валы, зубчатые колёса, лопатки направляющих аппаратов и др.).

Упрочняющая обработка проводится на универсальном и специализированном оборудовании, оснащённом средствами механизации, автоматизации и программного управления, а также в стапеле при сборке ЛА после подгонки сопрягаемых поверхностей и совместной разделки отверстий (диаметром 6—40 мм) в узлах, в том числе в пакетах при различном сочетании материалов (алюминий и сталь, алюминий и титан, алюминий и алюминий).

Клёпка — соединение элементов конструкции заклёпками, в результате чего образуется неразъёмное заклёпочное соединение. Клёпка включает операции образования и зенкования отверстий в соединяемых элементах, вставки заклёпок и их осаживания с целью получения замыкающих головок требуемой формы. Различают клёпку с двусторонним подходом (доступ к закладной и замыкающей головкам заклёпки открыт с двух сторон) и с односторонним подходом (доступ к замыкающей головке закрыт). Клёпка осуществляется ударом (клепальными молотками), прессованием (на клепальных прессах или автоматах), раскатыванием, протягиванием и обжатием (на специальном оборудовании). При клёпке ударом прямым методом удары молотка наносятся по стержню заклёпки, при клёпке обратным методом — по закладной головке. Клёпка прессованием выполняется одиночным методом, когда за один ход штампа расклёпывается одна заклёпка, и групповым, при котором расклёпываются несколько заклёпок. По степени механизации технологических операций различают клёпку ручную (инструментом вручную), механизированную (с помощью ручных механизированных инструментов), машинную (машиной, управляемой оператором), автоматическую (весь комплекс операций, включая иногда и герметизацию, производится автоматом, а оператор контролирует процесс). В зависимости от требований к конструкции ЛА используют потайные заклёпки для соединения деталей, обтекаемых воздушным потоком; непотайные — для элементов каркаса и мест конструкции, в которых они допустимы по условиям эксплуатации; высокоресурсные герметичные, которые образуют потайные и непотайные соединения повышенной плотности и увеличенной выносливости, а также заклёпки для швов с односторонним подходом в зону клёпки. Дальнейшее совершенствование заклёпочных соединений связано с применением новых видов заклёпок и новых средств механизации и автоматизации операций, гарантирующих стабильность качества и высокий ресурс соединений.

Сварка — группа технологических процессов соединения, разъединения и в ряде случаев обработки материалов с использованием местного нагревания: собственно сварка, наплавка, сращивание, термическая резка и т. п. Процесс сварки осуществляется в три стадии: сближение соединяемых деталей на расстояния, необходимые для их физического контакта; образование прочного соединения на микроучастке (химическое взаимодействие); завершение процесса образования соединения в макрообъёме (диффузионные процессы). Для прочного соединения свариваемых деталей необходима активация стыкуемых поверхностей, которая осуществляется с помощью тепловой энергии (термическая активация), упруго-пластических деформаций (механическая), электронного, ионного и фотонного облучения (радиационная). Сварка может производиться без давления — сварка плавлением (газовая, термическая, дуговая, плазменная сжатой дугой, электрошлаковая, индукционная, электронно-лучевая, лазерная); с применением давления — механическая сварка (холодная, трением, УЗ, взрывом) и термомеханическая (контактная, газопрессовая, индукционная, дугопрессовая, печная, термитная, диффузионная). Насчитывается свыше 60 методов сварки. В Т. а. применяются чаще всего контактная и дуговая сварки (ручная, механизированная и автоматическая). При дуговой сварке для защиты сварочной ванны и зоны сварки от взаимодействия с воздухом применяют электродные обмазки или флюсы (защита слоем жидкого шлака); во многих случаях сварку ведут в вакууме или в атмосфере защитных газов (аргон, гелий, водород, углекислый газ, азот) либо их смесей. В производстве ЛА наиболее часто применяют сварку, обеспечивающую высокоэффективную защиту сварочной ванны (дуговую сварку в среде инертных газов или в вакууме плавящимся и неплавящимся электродами), а также сварку с применением высококонцентрированных источников тепла, обеспечивающую наименьшую зону термического влияния и минимальные остаточные деформации (электронно-лучевую, плазменную и лазерную).

Склеивание применяют в Т. а. при изготовлении панелей со стрингерным набором, слоистых обшивок, сотовых конструкций, при выполнении комбинированных соединений (клеезаклёпочных, клееболтовых, клеесварных и др.). Технологический процесс склеивания включает операции предварительной “сухой” сборки, подготовки поверхностей, нанесения клея, окончательной сборки, отверждения клеевых прослоек в соединениях и контроль. Предварительную сборку выполняют для обеспечения требуемых зазоров между склеиваемыми поверхностями (обычно 0,1 мм) в сборочно-склеечном приспособлении. Обшивки и детали каркаса, например из алюминиевых сплавов, перед склеиванием анодируют в серной или хромовой кислотах или после обезжиривания подвергают травлению в жидком трихлорэтилене, в растворе концентрированной серной кислоты, двухромовокислого натрия и воды (пиклинг-процесс). Для защиты подготовленных поверхностей применяют адгезионные грунты, которые способствуют также повышению стабильности, прочности, водо- и тропикостойкости. В состав грунтов вводят ингибиторы коррозионных процессов. Используют жидкие, плёночные, пастообразные, порошкообразные клеи. Жидкие клеи наносят кистью, окунанием, роликом, вальцами, распылением (воздушным, безвоздушным или в электростатическом поле). Плёночные клеи, особенно на эпоксидной основе, применяют, как правило, без подслоя жидкого клея. Плёнку прикатывают на подготовленную поверхность детали роликом, механизированными устройствами и др. способами. Пастообразные клеи наносят шпателем, роликом или механизированными устройствами. При использовании порошкообразных клеев соединение деталей осуществляют в электростатическом поле. Нанесённому на поверхность детали жидкому подслою дают открытую выдержку при нормальных или повышенных температурах для удаления растворителя, наличие которого вызывает пористость шва и снижает его прочность. Окончательную сборку узла ведут по тем же базам сборочно-склеечного приспособления, в котором производились предварительная сборка и подгонка. Соединение клеями горячего отверждения производят в автоклавах, на прессах, в электрических камерных печах с созданием давления пневматическими или механическими устройствами, вакуумированием. Холодное отверждение проводят на вакуумных столах, в приспособлениях и стапелях, обеспечивая прижатие деталей заклёпками, пневматическими или механическими устройствами, вакуумированием; при склеивании на верстаках пользуются для зажима деталей винтовыми или пневматическими струбцинами и др. приспособлениями. Клеевые швы для защиты от воздействия влаги покрывают грунтами или герметиками.

Лит.: Белянин П. Н., Производство широкофюзеляжных самолетов, М., 1979; Кардашов Д. А., Конструкционные клеи, М., 1980, Рыковский Б. П., Смирнов В. А., Щетинин Г. М., Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом, М., 1985; Брондз Л. Д., Технология и обеспечение ресурса самолетов, М., 1986; Одинцов Л. Г., Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник, М., 1987.

А. К. Алтынбаев, А. И. Бабушкин, П. Н. Белянин, В. Е. Берсудский, Е. Б. Глотов, В. В. Голубев, И. А. Денисова, В. В. Книгин, Б. П. Налётов, В. Ф. Орлов, В. П. Осипов, А. В. Петров, Б. П. Рыковский, А. М. Смирнов. Под общей редакцией П. Я. Белянина.

Тимошенко Степан Прокофьевич (1878—1972) — учёный в области теоретической и прикладной механики, академик АН УССР (1919), иностранный член АН СССР (1928), член ряда академий Европы и Америки. Окончил Петербургский институт путей сообщения (1901). Учился в Германии, затем преподавал в Петербургском институте путей сообщения (1903—06). В 1906—11 и 1917—20 профессор Киевского политехнического института, в 1912—17 профессор ряда институтов в Петербурге (Петрограде). Принимал участие в организации АН УССР, в 1919—20 директор Института технической механики АН УССР. В 1920 эмигрировал в Югославию и занял кафедру в Загребском политехническом институте. В 1922 переехал в США. В 1923—27 работал в компании “Вестингауз”, с 1927 профессор Мичиганского университета, с 1936 — Станфордского университета. В 1960 переехал в ФРГ. Основные труды по механике твёрдых деформированных тел и расчёту сооружений. Создал классические учебные пособия “Курс сопротивления материалов” (1911—31, 11 изданий) и “Курс теории упругости” (т. 1—2, 1914—16). В 1916 участвовал в работе специальной комиссии под руководством Н. Е. Жуковского, впервые установившей условия, которые должны выполняться при определении прочности самолётов. Работы Т. широко используются в самолётостроении.

Соч.: Устойчивость упругих систем, пер. с англ., 2 изд., М., 1955; Устойчивость стержней, пластин и оболочек, М., 1971.

Лит.: Григолюк Э. И., С. П. Тимошенко (1878—1972), М., 1977 (Ин-т механики МГУ, Науч. тр., № 47).

Тиняков георгий Александрович (1913—1956) — советский лётчик-испытатель, подполковник. В Советской Армии с 1937. Окончил Ворошиловградскую военную авиационную школу лётчиков (1938), Военную академию командного и штурманского состава ВВС Красной Армии (1943; ныне Военно-воздушная академия имени Ю. А. Гагарина). С 1939 работал лётчиком-испытателем в НИИ ВВС. Проводил испытания вертолётов Ми, Ка, Як. С 1955 лётчик-испытатель вертолётов и самолётов Як. Провёл заводские испытания пассажирского вертолёта Як-24К, опытного реактивного истребителя-перехватчика Як-25, испытывал экспериментальный самолёт с ЖРД и др. ЛА. Летал на самолётах и вертолётах свыше 100 типов. Установил 2 мировых рекорда на вертолёте Як-24. Погиб в испытательном полёте. Награждён орденом Красного Знамени, 4 орденами Красной Звезды, медалями.

Г. А. Тиняков.

Тиссандье (Tissandier) Анри Поль (1891—1945) — французский пилот и испытатель ЛА. Получил свидетельство лётчика в 1909. Установил большое число рекордов на воздушных шарах и самолётах. В 1919—45 генеральный секретарь Международной авиационной федерации (ФАИ). В его честь в 1952 учреждён диплом ФАИ (см. Награды ФАИ).

Тиссандье (Tissandier) Гастон (1843—1899) — французский аэронавт и метеоролог. С 1868 совершал многочисленные полёты на воздушных шарах. 15 апреля 1875 на аэростате “Зенит” достиг высоты около 8600 м (вместе с учёными Ж. Э. Кроче-Спинелли и А. Сивелем, погибшими в этом полёте из-за несовершенства кислородного оборудования). В 1878 опубликовал “Историю воздухоплавания”. Вместе с братом Альбером подучил патент на применение электродвигателя в аэронавтике (1881). В 1883 Т. построил дирижабль (см. рис. 4 на стр. 215) объёмом 1060 м³ с гальванической батареей и электродвигателем мощностью 1,1 кВт, вращающим двухлопастный воздушный винт (общая масса силовой установки 280 кг). Достигнута скорость 2,5 м/с. В 1884 скорость дирижабля с электродвигателем мощностью 1,5 кВт возросла до 3—4 м/с.

Г. Тиссандье.

Для дальнейшего чтения нажмите кнопку