СССР, начало разработки – 26.02.60 г.
С.Г. Мороз
Справочник
Флагман «Аэрофлота» – это звание было неофициальным, однако полностью отражало то положение, которое занял пассажирский самолет Ильюшин Ил-62, выйдя на авиалинии. Хотя он не был ни самым массовым нашим гражданским самолетом, уступая большинству других и по числу выпушенных, и по объему выполняемых перевозок, ни самым большим и дальним (здесь лидировал в то время Ту-114), но по сочетанию экономических показателей с дальностью, скоростью и комфортом полета это действительно был один из лучших лайнеров в мире.
Реактивный Ил-62 ускорил путешествия по самой большой в мире стране и связал ее со всем миром, сменив турбовинтовой Ту-114 и в качестве рейсового авиалайнера, и как борт №1 для полетов правительственных делегаций.
Фото: Г. Кмит (информационное агентство «Спутник») // https://fr.rbth.com/tech/82094-kim-jong-un-avion-russe-il-62
Проект и опытные самолеты
Ил-62 проект, дальнемагистральный пассажирский самолет.
В 1959 г. в СССР подведены итоги развития гражданской авиации. За предыдущее десятилетие с 1950 г. объемы пассажирских авиаперевозок выросли в 10 раз, причем более 50% пассажиров воспользовались авиалайнерами «Аэрофлота» дальнего следования. В этом году началась регулярная эксплуатация на пассажирских линиях большой протяженности самолетов Ил-18Б.
Рассматривая дальнейшие пути развития гражданской авиации, Генеральный конструктор ОКБ-240 ГКАТ СССР (с 30.04.66 г. – ММЗ «Стрела») Сергей Владимирович Ильюшин наметил следующие направления усовершенствований, которые должны были стать главными при разработке новых пассажирских самолетов:
- одновременное повышение практической дальности и крейсерской скорости;
- повышение надежности самолетов и безопасности полетов;
- повышения комфорта на борту за счет снижения шумности в салоне и увеличения обитаемого объема, приходящегося на каждого пассажира;
- повышение экономической эффективности авиаперевозок;
- расширение охвата авиаперевозками ранее неосвоенных территорий.
Фото: https://iz.ru/860906/arsenii-zamostianov/akademik-i-geroi-sergei-iliushin-i-ego-samolety
В начале 1960 г. Главное управление Гражданского воздушного флота при Совете Министров СССР (на основании Указа Президиума Верховного Совета СССР от 27 июля 1964 г. №2729-VI «Об образовании общесоюзного Министерства гражданской авиации СССР» ГУ ГВФ преобразовано в Министерство гражданской авиации СССР – МГА) сформировало и направило в ОКБ Государственного комитета по авиационной технике (ГКАТ, с 02.03.1965 г. упразднен и вновь образовано Министерство авиационной промышленности СССР) технические требования на дальнемагистральный пассажирский самолет.
Целью работы было создание дальнемагистрального пассажирского самолета (ДМПС), который должен был заменить ДМПС Туполев Ту-114, который имел высокую себестоимость производства и обеспечения эксплуатации, ограниченный ресурс использования (по требованию разработчика из условий гарантии безопасности полетов) и чрезмерную шумность в пассажирском салоне.
В ОКБ-240 эти Требования были приняты к исполнению и были намечены следующие пути достижения поставленных задач:
- усовершенствование аэродинамики при больших числах М, компоновки и конструкции самолета;
- применение новых силовых установок с двухконтурными турбореактивными двигателями, которые должны обладать лучшей экономичностью, малым удельным весом и меньшей шумностью, чем существующие турбореактивные двигатели с одним контуром газо-воздушного тракта;
- в ОКБ-240 совместно со специалистами ЦАГИ, ВИАМ и НИАТ найдены пути проектирования топливных баков-отсеков крыла (кессон-баков) с использованием длинномерных панелей из высокопрочных алюминиевых сплавов с уменьшением числа стыков, что дало снижение веса конструкции;
- с использованием опыта работ над Ил-18 и др. самолетами в ОКБ-240 совместно со специалистами ЦАГИ и ВИАМ найдены пути проектирования фюзеляжей с гермокабинами большого объема с обеспечением их минимальной массы при достаточных значениях прочности и ресурса;
- установка новых приборов, средств навигации и связи для полетов над малообжитой местностью и над морем, в то же время учитывалось развитие в СССР и за рубежом сети наземных средств управления воздушным движением (УВД);
- повсеместная модернизация существующих аэропортов и строительство новых.
Все эти направления уже либо прорабатывались, либо существовали методики или планы работ по ним.
Предложение о разработке самолета представлено Генеральным конструктором ОКБ-240 С.В. Ильюшиным 26.02.60 г. Предполагалось перевозить 50-150 пассажиров на дальность 4500-8500 км.
Главными требованиями к самолету в порядке их важности были определены:
- наиболее полная безопасность пассажиров и экипажа;
- максимальный комфорт для пассажиров (и комфорт для экипажа – одно из условий безопасности полета);
- высокая экономическая эффективность.
Основным назначением самолета были беспосадочные перевозки пассажиров с багажом и попутных грузов (почта, малогабаритные грузы в таре, требующие срочной доставки) по территории СССР на большие расстояния – прежде всего, на Сибирско-Дальневосточном и Среднеазиатском направлениях (в то время развитию этих районов и повышению их удобства для жизни уделялось первостепенное значение).
Самолет проектировался с учетом требований Международной организации гражданской авиации (ИКАО) с которой СССР начал активное сотрудничество с лета 1956 г. – это открывало лучшие возможности для организации воздушного сообщения по всему миру, для чего самолет также предназначался.
Предполагалось создать самолет классической аэродинамической схемы, но с расположением четырех перспективных высокоэкономичных малошумных турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) на хвостовой части – согласно требованиям ГУ ГВФ они должны были быть типа НК-8, но ОКБ-240 на этом этапе рассматривало РД-23-600. В то время оба эти ТРДД только проектировались, первое стендовое испытание НК-8 состоялось в декабре 1961 г., РД-23-600 так и не был построен.
Преимущества и недостатки выбранной компоновки – см. ниже.
18 июня 1960 г. после рассмотрения технического предложения ОКБ-240 оно было принято и в этот день вышло Постановление Совета Министров СССР о разработке и строительстве дальнемагистрального пассажирского самолета, которому было присвоено обозначение Ил-62.
В середине лета 1960 г. работы по проекту были официально начаты в ОКБ-240, которое получило возможность привлекать сторонние организации, основными из которых были:
- Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ, занимался вопросами аэродинамики и прочности планера, обеспечивал Центральный экспериментальные работы в этом плане, включая продувки в аэродинамических трубах, статические прочностные, частотные и ресурсные испытания, испытания на герметичность в гидробассейне, предоставлял статистические данные по зарубежным и отечественным самолетам);
- Всесоюзный институт авиационного материаловедения (ВИАМ, давал рекомендации о применении новых материалов, обеспечении технологичности и ресурса конструкций из них, при этом в самом ОКБ-240 принято решение ограничить применение некоторых новых материалов и технологий, таких, как алюминиевый сплав повышенной прочности В95Т и монолитные панели из него как не обеспечивающий ресурса, достаточного для гражданской авиации, в которой интенсивность полетов и срок службы самолетов больше, чем в авиации военной);
- Научный институт авиационной технологии (НИАТ, усовершенствование плазово-шаблонного метода сборки и увязки авиационных конструкций больших размеров, расширение использования горячей штамповки и литься для изготовления крупногабаритных деталей, технологии для новых материалов);
- Центральный авиамоторный институт (ЦИАМ, использование ТРДД, работа двигателей в условиях вихревой пелены, сходящей с фюзеляжа и крыла, акустика ТРДД);
- Летно-испытательный институт им. М.В. Громова – обеспечение летных экспериментов, необходимых для разработки самолета, и его летных испытаний.
Аэродинамическая схема, общая компоновка и состав силовой установки самолета были выбраны практически сразу и без подробного сравнения многих их альтернативных вариантов (лишь тип применяемых двигателей менялся), но в процессе проектирования вносились значительные изменения в конструкцию, размерность агрегатов и в комплектность оборудования, например:
- по инициативе Ильюшина были увеличены и дальность, и грузоподъемность, что потребовало увеличить запас топлива и прочность самолета;
- увеличен диаметр фюзеляжа, что позволило в компоновке салона экономического класса добавить один ряд кресел и обеспечить конкурентоспособность самолета в сравнении с английским Виккерс VC10;
- по результатам продувок вместо первоначально предполагаемого крестообразного оперения по образцу французского самолета SNCASE S.E.210 «Каравелла» выбрано Т-образное как на английском Виккерс VC10 как более эффективное, но площадь, вес и аэродинамическое сопротивление его удалось уменьшить без ущерба для устойчивости и управляемости;
- установлена пилотажно-навигационная система «Полет-1» и другие приборы для полетов над морем в любых погодно-климатических условиях и широтах.
Разработка самолета проходила под непосредственным руководством С.В. Ильюшина, а затем с 1970 г. – Г.В. Новожилова и Я.А. Кутепова.
15 октября 1964 г. приказом №147/К Председателя ГКАТ П.В. Дементьева Г.В. Новожилову присвоена квалификация «Главный конструктор 2-й степени» и он был назначен заместителем генерального конструктора предприятия.
Фото: https://www.rbc.ru/society/28/04/2019/5cc5f4069a79473930cc74fa
Эскизное проектирование выполнялось под руководством Д.В. Лещинера, весовое – В.М. Шейнина, проектирование ПНК и ЭО – В.И. Смирнова.
К тому времени ОКБ-240 имело значительный опыт в разработке реактивных самолетов – были созданы фронтовые и дальние бомбардировщики пяти типов:
- Ил-22, первый полет 24.07.47 г.;
- Ил-28, первый полет 08.07.1948 г.;
- Ил-30, построен в 1949 г.;
- Ил-46, первый полет 03.04.52 г.;
- Ил-54, первый полет 03.04.55 г.
Самолеты Ил-30 и Ил-54 имели стреловидное крыло, такое крыло должен был иметь недостроенный 2-й опытный самолет Ил-46С.
Однако пассажирские самолеты этим ОКБ создавались пока только с поршневой и турбовинтовой силовой установкой, при этом их вес был значительно меньше предполагаемого в этом проекте.
Опыта проектирования силовой установки с реактивными двигателями на ХЧФ в СССР не было, да и в мире пока был только один такой самолет – французский SNCASE S.E.210 «Каравелла». Советский Союз получил возможность ознакомиться с ним самим и с официальными сведениями о его конструкции и тактико-технических данных. Также интерес представляли его «чистое» стреловидное крыло и крестообразное стреловидное оперение.
Фото: https://www.airliners.net
Аэродинамическая схема и общая компоновка самолета
Выбор сделан учетом опыта разработки реактивных пассажирских самолетов I и II поколения в СССР и за рубежом. Прежде всего, рассматривались советские самолеты Туполев Ту-104 и Ту-104, американский Дуглас DC-8 и французский SNCASE S.E.210 «Каравелла», но также учитывалась статистика по самолетам де Хэвилленд DH.106 «Комет» (Великобритания) и Боинг 707 (США) и появившиеся в Великобритании сообщения о разработке самолета Виккерс VC10.
Сравнив достоинства и недостатки размещения двигателей на «чистом» крыле по бортам средней части фюзеляжа (Ту-104 и Ту-104, DH.106 «Комет») и на хвостовой части фюзеляжа (S.E.210 «Каравелла», проект VC10) выбран последний способ, показавший указанные ниже преимущества.
Достоинства выбранной схемы:
- аэродинамическая схема выбрана классическая статически устойчивая как наиболее изученная и обеспечивающая безопасность полета;
- крыло умеренной стреловидности и большого удлинения без размещения на нем гондол двигателей и шасси становится «чистым» и позволяет достичь высокого аэродинамического качества, как на крейсерском режиме, так и на взлете и посадке благодаря созданию оптимальных условий для работы своей механизации, которая занимает весь размах консолей кроме зоны элеронов, тогда как размещение закрылков за мотогондолами нежелательно;
- при размещении четырех реактивных двигателей на ХЧФ в сдвоенных гондолах на пилонах эти агрегаты играют роль дополнительного стабилизатора, позволяя уменьшить площадь стабилизатора основного, расстояние от осей двигателей до плоскости симметрии самолета (ПСС) в сравнении с размещением на пилонах под крылом (Боинг 707, DC-8) уменьшается значительно, несколько меньше оно и в сравнении с размещением по бортам фюзеляжа (Ту-104 и Ту-104, DH.106 «Комет»), благодаря чему уменьшается разворачивающий момент при отказе одного двигателя с возникновением асимметрии тяги, а это позволяет уменьшить избыточную площадь вертикального оперения, вес и аэродинамическое сопротивление оперения в целом уменьшаются значительно, при этом прибавки указанных вредных факторов в части силовой установки нет;
- использование компоновки с размещением двигателей «горизонтальным пакетом» с крестообразным (далее – Т-образным) оперением даже при малой его площади позволило значительно уменьшить потребные управляющие моменты и отказаться от применения гидравлических усилителей (бустеров) в системе основного управления самолетом, снизив его вес, упростив конструкцию, уменьшив стоимость производства и эксплуатации самолета (конструкторы английской фирмы «Виккерс» этой возможностью не воспользовались, и на их самолете такой же компоновки VC10 установлено 17 бустеров системы управления при том, что площадь его оперения значительно больше, чем у Ил-62 – и абсолютная, и относительная, отнесенная к крылу);
- поскольку ХЧФ сужается, нет необходимости установки реактивных двигателей под углом к ПСС для снижения воздействия их струй на борта фюзеляжа, что исключает потери тяги, облегчает и упрощает конструкцию фюзеляжа;
- при размещении четырех реактивных двигателей на ХЧФ за герметичной зоной снижаются акустические (высокочастотные) нагрузки на среднюю часть фюзеляжа, наиболее нагруженную усилиями статическими, что снижает шумность в кабине экипажа, в пассажирском салоне и бытовых помещениях в рабочей зоне стюардесс, исключает вредное влияние акустики на ресурс фюзеляжа, а в случае пожара его распространению на обитаемый объем препятствует задний герметичный шпангоут;
- удаление двигателей от баков-кессонов в крыле также улучшает пожарную безопасность и надежность самолета с точки зрения их взаимного повреждения при пожаре и / или взрыве;
- с учетом максимума интенсивности создаваемого самолетом шума на местности в конусе с углом 35…40 град. от оси каждого двигателя значительно меньше, чем при расположении двигателей под крылом и даже несколько меньше, чем при размещении двигателей по бортам фюзеляжа (становится уже полоса интенсивного шума), дополнительное снижение шума дает использование турбореактивных двигателей двухконтурных – ТРДД;
- удаление двигателей от топливных баков в крыле значительно снижает риск их возгорания и взрыва при пожаре двигателя;
- установка двигателей за обитаемым объемом упрощает конструкцию и облегчает компоновку пассажирского салона, его дверей, остекления и аварийных выходов, позволяя варьировать компоновки салона;
- при расположении двигателей на горизонтальных пилонах на ХЧФ уменьшаются высота и вес шасси, также уменьшаются размеры ниш для уборки его опор и тем самым упрощается компоновка и конструкция планера, снижается его вес;
- при расположении двигателей на горизонтальных пилонах на ХЧФ увеличивается их высота от поверхности аэродрома, что практически исключает риск попадания в них посторонних предметов и вывода тем самым из строя (в данном случае дополнительную защиту от попадания посторонних предметов обеспечивают закрылки) и безопасность работы аэродромного техсостава у самолета при запущенных двигателях (особенно в сравнении с размещением двигателей под крылом на пилонах);
- на пассажирских самолетах с размещением двигателей под крылом на пилонах наблюдаются случаи удара внешними гондолами двигателей о поверхность аэродрома в момент ее касания на посадке и в начале пробега из-за ошибочных действий летчиков при внезапном боковом порыве ветра или при «сдвиге ветра», что, как правило, приводит к аварии с возможностью тяжелых последствий для пассажиров, экипажа и самолета – размещение двигателей на ХЧФ исключает такую опасность;
- при аварийной посадке на фюзеляж (а к 1960 г. такие случаи с реактивными пассажирскими самолетами уже были) гондолы двигателей под крылом и сами двигатели разрушаются, часто приводя к дополнительным повреждениям крыла, удорожая ремонт или даже делая его невозможным, при размещении двигателей на ХЧФ они при этом не страдают.
Недостатки выбранной схемы:
- расположение двигателей с разнесением по размаху крыла разгружает его конструкцию от изгибных и крутильных воздушных нагрузок, позволяя снизить ее вес, что не достигается при их размещении на ХЧФ, в то же время в таком случае не нужны дополнительные силовые нервюры крыла;
- для установки двигателей на ХЧФ требуется усиление и ее, и средней части фюзеляжа для восприятия дополнительных нагрузок при этом, что ведет к усложнению и увеличению веса фюзеляжа, однако это нежелательное увеличение оказалось меньше полученной экономии с переходом на установку двигателей на ХЧФ;
- разница положения центра масс пустого и загруженного самолета достигает 25…30% длины средней аэродинамической хорды крыла (САХ) против 6…8% у самолетов других компоновок, для обеспечения устойчивости самолета с обычным трехопорным шасси с носовым колесом при загрузке требуется отнести основные опоры шасси на 16…18% САХ назад от переднего возможного положения ЦМ, что уменьшает расстояние от них до фокуса ГО так, что а характеристики управляемости по тангажу при движении по аэродрому (в т.ч. с поднятой передней опорой шасси в конце разбега и в начале пробега) становятся неприемлемыми – эта проблема наблюдается и на некоторых пассажирских самолетах с большой относительной длиной и задней загрузкой салона вне зависимости от способа установки двигателей, на данном самолете решена путем установки вспомогательной хвостовой опоры шасси и компоновкой оборудования, см. соответствующие разделы;
- предложение разместить значительную часть оборудования самолета в его носовой части, что снижало разбег центровок в полетной и незагруженной конфигурации до 6…8%, было отклонено, т.к. оно оказывалось далеко от источников питания на двигателях, что вело к увеличению веса проводки, усложнению ее прокладки в самолете, обслуживания, ремонта и замены, а также к росту расхода дорогостоящих цветных металлов на нее;
- установка двигателей на ХЧФ далеко от баков в крыле значительно удлиняет топливные магистрали и усложняет их конструкцию, но прирост массы самолета и трудоемкости его изготовления и обслуживания при этом сравнительно невелик;
- установка двигателей на ХЧФ далеко от баков в крыле значительно удлиняет проводку управления ими в сравнении с самолетами с двигателями по бортам фюзеляжа, но разница с самолетами с двигателями под крылом невелика.
Анализ воздействия достоинств и недостатков компоновок с расположением четырех ТРДД в хвостовой части самолета и на пилонах под крылом потребовал проведения углубленных научных исследований и инженерных расчетов и показал, что выбранный вариант дает экономию массы планера 2700 кг с учетом прироста его веса от указанных выше нежелательных факторов. Также были выявлены существенные аэродинамические преимущества, подтвердившиеся при продувках моделей самолета в АДТ.
Сложности с обеспечением разбега центровок были преодолены путем установки вспомогательной опоры шасси за стояночным ЦМ пустого самолета – такая схема шасси является изобретением ОКБ-240 и на нее получены патенты в Италии, Великобритании, Федеративной Республике Германия, Франции, Японии и др. странах.
Перекур! Прежде чем приступить к рассмотрению тех конструкционных материалов и производственных технологий, которые были заложены в проект самолета Ил-62, надо передохнуть. Но травить себя и окружающих никотином мы не будем, а лучше посмотрим, как можно провести свободное время на свежем воздухе с пользой и с удовольствием (кстати, в предлагаемой статье – тоже о вопросах технологии, применения инструмента механического и психологического, ведь если наболело, то и слово бывает крепче зубила!). Об этом лучше всех расскажет канал Деревянные лошадки
Применяемые материалы и технологии:
- основным конструкционным материалом для изготовления деталей планера со средним уровнем нагруженности и высоконагруженных с распределенным характером приложенной к ним нагрузки, а также некоторых слабонагруженных деталей (в т.ч. кронштейнов и стенок отсеков оборудования, облицовок, фальшбортов и т.п.) выбран хорошо освоенный в производстве дюраль средней прочности Д16Т в листах, плитах, прессованных профилях, прутах и бесшовных трубах (в т.ч. толстостенных);
- крупногабаритные детали планера с высоким уровнем нагружения и его распределенным характером штамповки (например, части силовых шпангоутов фюзеляжа) изготовлены из алюминиевого сплава Д6 методом объемной штамповки;
- многие кронштейны и массивные детали систем сложной пространственной формы со средним уровнем нагружения выполнены из стали (в основном, 30ХГСА) и деформируемых алюминиевых сплавов АК4 и АК6 как штамповки или литьем (в т.ч. точным по выплавляемым моделям) из алюминиевых сплавов АЛ и магниевых МЛ с обработкой только по посадочным местам;
Компьютерная графика: https://olgagritsay.artstation.com/projects/v12XO3
- изготавливаемые объемной штамповкой (в т.ч. эксплуатируемые по ресурсу) и литьем детали спроектированы таким образом, что могут изготавливаться и механической обработкой из плиты или поковки, несмотря на некоторую разницу механических свойств (у штампованных деталей они обычно лучше), что позволило в свое время начать серийное производство самолета до выпуска и внедрения всего комплекта штамповочной оснастки (в т.ч. на предприятиях – смежниках), а после окончания производства самолета и утилизации этой оснастки обеспечивать эксплуатируемый парк самолетов запчастями;
Компьютерная графика: https://olgagritsay.artstation.com/projects/v12XO3
- узлы навески шасси и рельсы закрылков, подверженные контактным нагрузкам, изготовлены из стали 30ХГСНА;
- детали планера, такие как стыковые узлы агрегатов, направляющие кресел и кронштейны систем, воспринимающие большие сосредоточенные нагрузки, выполнены из легированных сталей среднего уровня закалки, твердости и прочности – прежде всего, из хромансиля 30ХГСА с повышенной чистотой по сере и фосфору, который хорошо освоен в производстве и дешев, полуфабрикаты – листы, катанные профили; прутки, трубы) и из стального литья 35ХГСЛ в землю и в кокиль;
- детали планера и систем, работающие под воздействием коррозии и / или высоких температур изготовлены из нержавеющих сталей (в основном, 12Х18Н10Т);
- для изготовления ряда деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах (например, противопожарные перегородки, подробно см. описание планера и систем), а также защитная панель на двери кабины экипажа изготовлены из титановых сплавов;
- для части деталей систем со средним и малым уровнем нагружения, не являющихся особо ответственными, применена углеродистая сталь 45А;
- средне- и слабонагруженные детали планера и вспомогательных конструкций (например, детали каркаса фонаря кабины летчиков, кронштейны оборудования выполнены из деформируемых алюминиевых сплавов серий АМГ и АМЦМ в листах и прессованных профилях, литейных алюминиевых сплавов АМ и литейных магниевых сплавов МЛ (в т.ч. каркас фонаря кабины летчиков);
- детали систем и планера, подверженные контактным нагрузкам (например, рельсы закрылков) изготовлены горячей объемной штамповкой из сталей, легированных ванадием с механической обработкой до заданной чистоты по посадочным местам и поверхностям контакта;
- некоторые детали планера и интерьера со средним и малым распределенным нагружением изготовлены в виде трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых сплавов Д16Т или АМЦМ с сотовыми пакетами из стальной фольги на клею или пайке;
- для изготовления половиц, дверей и перегородок применены фанера и обычный или армированный пенопласт, составляющие трехслойные конструкции, или только фанера, окантовки таких конструкций обычно из дюралевых профилей, но в ряде случаев представляют собой деревянные рейки;
- облицовки интерьера и отсеков оборудования (кроме металлических), несиловые перегородки и пр. легкие вспомогательные конструкции изготовлены из текстолита и различных сортов термопластичной пластмассы, которая при пожаре плавится, не выделяя токсичных веществ и обильного дыма;
- ковровые покрытия и шторки интерьера пропитаны составом, затрудняющим их возгорание;
- радиопрозрачные панели изготовлены в виде трехслойных конструкций с обшивками из стеклотекстолита и бумажными (пропитанными синтетической смолой) сотами между ними;
- трубопроводы, работающие под высоким давлением, изготовлены из нержавеющей стали, под низким – из алюминиевого сплава (все – бесшовные трубы);
- для изготовления противоскользящих покрытий применена резина;
- для изготовления прокладок, работающих в условиях высокого давления и нагрева используется листовая нержавеющая сталь, при использовании резиновых уплотнений сорт резины должен соответствовать условиям работы, а само уплотнение должно быть резино-металлическим или заключаться в металлическую обойму;
- уплотнения, работающие в контакте с маслом и топливом, выполняются из маслостойкой резины с контролем даты изготовления;
- повышение прочности деталей достигается их термообработкой, а для отдельных стальных деталей – и виброупрочнение, нагартовка при этом не применяется как ухудшающая их ресурс;
- основной вид термообработки деталей из алюминиевых сплавов – закалка и естественное старение (допускается и после нормализации для улучшения деформируемости), для слабонагруженных деталей термообработка не применяется;
- основной вид термообработки деталей из сталей – закалка с охлаждением в водяной, масляной или солевой ванне по указанию конструктора, поверхности деталей, подверженных контактным напряжениям, подвергаются цементации;
- для внутришовной герметизации соединений используется уплотнительная лента У-20А, для поверхностной герметизации – герметик У30-МАС-5 шпательной и кистевой консистенции;
- двери, люки, стекла кабин герметизируются резиновыми прокладками, а двери в гермозоне – надуваемыми шлангами, см. раздел «Фюзеляж»;
- для защиты от коррозии и повышения ресурса планера и систем применяется подбор контактных пар металлических материалов соединяемых деталей (включая крепеж) с учетом их свойств, электрохимическое и лакокрасочное покрытие по предусмотренной конструктором схеме (минимум 2 слоя – грунт и краска), металлизация, а для некоторых деталей – консервирующая смазка и / или пропитка смазкой;
- для деталей из алюминиевых сплавов применятся анодное оксидирование с наполнением хромпиком;
- для деталей из сталей (включая крепеж, кроме нержавейки) применяется кадмирование;
- для стальных деталей (включая крепеж), работающих в контакте с топливом применяется цинкование;
- для деталей из нержавеющих сталей применятся химическое пассивирование, они не красятся;
- для деталей из магниевых сплавов применятся химическое оксидирование;
- болты и заклепки в неподвижных соединениях ставятся на сыром грунте, кроме точек металлизации по указанию конструктора;
- болты в подвижных соединениях ставятся на смазке и без грунта;
- сборка конструкций из алюминиевых сплавов и сталей с большим распределенным, средним и низким уровнем нагружения в зонах с простым подходом выполняется на заклепках (при этом широко использованы высокоресурсные заклепки с компенсатором, дающие соединения повышенной плотности, не требующие поверхностной герметизации, а в местах с ограниченным и односторонним подходом – болтовыми соединениями (в т.ч. в анкерные гайки) и заклепками с односторонним подходом (в высоконагруженных соединениях применяются такие заклепки с высоким сопротивлением срезу со стальным сердечником);
- для сборки узлов из труб с любым уровнем нагруженности, а также слабонагруженных конструкций из металлических профилей и неметаллических панелей используются болтовые соединения и трубчатые заклепки с развальцовкой;
- сборка конструкций из алюминиевых сплавов и сталей с большим сосредоточенным нагружением в неподвижные соединения производится на болтах, устанавливаемых с натягом (в т.ч. конических) и с малым гарантированным зазором с самоконтрящимися гайками или с кернением или контровкой проволокой или шайбами с отгибаемыми частями, гроверные шайбы не применяются;
- для части узлов из сталей всех видов (включая нержавейку) и алюминиевых сплавов АМЦМ применена сварка (ее способ – по указанию конструктора);
- выступание резьбовых частей болтов из гаек регламентировано – 1,5…2 витка резьбы, что обеспечивает надежность соединения при минимальной трудоемкости соединения и его минимально возможный вес;
- сборка подвижных (шарнирных) соединений – на болтах, которые ставятся на смазку с гарантированным малым зазором, в таких соединениях применяются корончатые гайки со шплинтовкой, в особо ответственных узлах ставится второй шплинт в тело удлиненной резьбовой части болта или спецшайба с упором и шплинт в корончатой гайке;
Компьютерная графика: https://olgagritsay.artstation.com/projects/v12XO3
- все шарнирные соединения выполнены на подшипниках, их тип, установка и смазка – по указанию конструктора в соответствии с условиями работы;
- для снижения трения в подвижных деталях и узлах систем и планера кроме применения подшипников их шарнирные узлы спроектированы так, чтобы не вызывать появление сил и реакций, это требование увеличивающие, для направляющих, люнетов и пр. использованы антифрикционные прокладки из нержавеющей стали или фторопласта Ф4;
- установка панелей из неметаллических материалов – на болтах, в отверстия под них в этих деталях вклеены стальные втулки;
- крепеж, подшипники и конструктивные элементы (фаски, подсечки, отверстия под контровку и пр.) в абсолютном большинстве мест применены стандартные, что снизило себестоимость самолета;
- первоначально в проекте весь крепеж, выходящий на наружный контур самолета, имел потайные головки и сопрягались такие панели встык, но по мере уточнения нагрузок для поддержания безопасной эксплуатации и ресурса самолета введен стык панелей в гермозонах внахлест с соединением плосковыпуклыми головками, дающими лучшую длительную герметичность;
- для выполнения отверстий под крепеж в деталях малых и средних размеров из всех материалов широко использованы сверлильные станки, в крупногабаритных – ручные пневматические сверлильные машинки, где возможно – применены кондукторы;
- клепка выполняется ручными пневмомолотками;
- установка болтовых соединений – вручную с вращением гайки (кроме анкерных и мест, где удобно вращать болт), по указанию конструктора применяется затяжка тарировочным ключом на заданный момент, деформация деталей (особенно, литых) при этом не допускается, подгонка стыков – только установкой компенсирующих прокладок и обработкой привалочных поверхностей;
- для сохранения статической и ресурсной прочности расстояния между крепежом и от крайних отв. до края детали строго контролируется;
- для исключения накопления статического электричества, которое вызывает помехи в работе радиоэлектронного оборудования, интенсивную коррозию и риск пожара, применяется металлизация всех неподвижных соединений путем установки части болтов и заклепок без покрытия и грунтовки, а подвижные детали соединяются между собой и с их кронштейнами перемычками стальных из тросиков с обеспечением их электрического контакта на массу;
- для обеспечения удаления накапливаемого массой самолета статического электричества на задних кромках крыла и оперения по их законцовкам установлены стержни-съемники, по которым оно стекает в атмосферу;
- металлизация также обеспечивает самолету молниезащиту;
- зазоры между подвижными частями каждой системы и другими подвижными и неподвижными частями этой и другой системы регламентируются конструктором и контролируются в производстве, чем исключается их заклинивание от деформаций планера и систем, возникающих под воздействием действующих нагрузок и перепадов температур;
- в производстве самолета применен обычный и уже хорошо освоенный плазово-шаблонный метод сборки и увязки оснастки, но в связи с большими размерами самолета и его основных агрегатов выполнение и контроль части больших базовых размеров на оснастке обеспечено не механическими их носителями, а измерением, в т.ч. по реперным точкам с фиксацией баз и размеров на изделии технологическим крепежом в базово-фиксирующие и координатно-фиксирующие отв. (БФО и КФО, в дальнейшем это нововведение привело к созданию для производства тяжелых самолетов координатно-шаблонного метода сборки и увязки оснастки – КШМ с применением оптических средств измерения размеров, параллельности и углов).
Тщательная проработка вопросов технологии производства и выбор конструкционных материалов в пользу уже хорошо освоенных в и имеющих сравнительно низкую стоимость позволила не только облегчить освоение серийного выпуска самолета в будущем, обеспечив постройку достаточно значительного числа этих крупноразмерных авиалайнеров, но и улучшить его экономические показатели. Здесь сыграла свою роль и унификация многих покупных комплектующих изделий с другими воздушными судами – это прежде всего самые дорогостоящие ПКИ, такие как двигатели и бортовая электроника.
Не меньшее значение придавалось и проработке конструкции планера и систем самолета Ил-62.
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
Список использованных источников будет дан в последнем разделе Справочника, посвященном этому самолету
Фото: https://militaryarms.ru/passazhirskie-samolety/il-62/
Продолжение следует
Послесловие не в тему: а теперь я как обычно предлагаю Вам, уважаемый читатель, переключить свое внимание и открыть замечательный канал Кот-ученый. Там каждый найдет то, что он ищет – разумное, доброе, вечное. Ну и, конечно, интересное!
