Григорий Колганов — о конструировании самолетов и автомобилей

Обозреватель “Ъ FM” Григорий Колганов рассказывает, благодаря каким свойствам алюминий заменил сталь в авиа- и автомобилестроении.

В 1915 году в немецком Дёберице проходят испытания цельнометаллического самолета. В отличие от летающих деревянных этажерок, у него всего два крыла. Наблюдатели уверены, что этот стальной гроб не взлетит. Но пилот-смельчак без особых проблем поднимает машину в воздух. Изобретатель новинки, инженер и предприниматель Хуго Юнкерс, счастлив — он совершил прорыв. Однако германское военное командование иного мнения: для нужд армии самолет должен быть легче, быстрее и маневреннее.

Вместо стали требовался невесомый, но прочный материал. И он был найден на заводе в городе Дюрен, где додумались смешать алюминий с медью и магнием, а потом обнаружили, что, состарившись, этот сплав становится примерно в пять раз прочнее чистого алюминия. Следующие самолеты Юнкерс собирал уже из дюралюминия или дюраля, и это уже была настоящая революция в авиастроении.

Сегодня алюминий называют самолетным или крылатым металлом. До 80% общей массы воздушного судна приходится на сплавы с участием тринадцатого элемента. Авиакосмическая промышленность ежегодно потребляет свыше 500 тыс. тонн этих сплавов. Boeing, Airbus и другие производители высоко ценят легкость, пластичность, твердость металла и его сопротивляемость коррозии.

А вот автомобилестроителей долгое время вполне устраивала традиционная, втрое более тяжелая сталь. Ситуацию изменили тренды на экономию и экологичность. Легче машина — меньше расход бензина, подумали инженеры Audi и в 1994 году первыми представили модель с полностью алюминиевым кузовом. Математика проста: каждый килограмм этого металла снижал общий вес транспортного средства примерно на тот же килограмм.

В современном автомобиле тринадцатый элемент встречается не только в кузове, но и в деталях подвески, блоках цилиндров двигателя, трансмиссии… И куда же без колесных дисков. Применение алюминия позволило улучшить ключевые характеристики без ущерба безопасности — благодаря высокотехнологичным сплавам. А еще металл XXI века на 100% подлежит переработке, так что значительная доля новых авто сегодня сделана из вторичного алюминия.

А будущее электромобилестроения вообще невозможно представить без этого материала. Уже сейчас в среднем европейском электрокаре содержится 283 кг алюминия — почти вдвое больше, чем в обычном авто с ДВС. Сейчас из него делают корпус батареи электрокара. Но ученые намерены включить алюминий в состав самого аккумулятора, чтобы увеличить запас хода и срок службы элемента питания. Когда инженеры добьются успеха, в воздух поднимутся еще и электросамолеты, для которых емкость батареи один из главных сдерживающих факторов. Крылатый металл снова готовится совершить революцию.