Металл — основа конструкции самолета, двигателя, ракеты

Крыло, оперение, фюзеляж самолета или корпус ракеты, несмотря на различные задачи в полете, находятся примерно в одинаковых условиях. Все они в воздушном потоке подвергаются действию больших нагрузок и поэтому имеют много общего как по строению, так и по применяемым материалам. Эти агрегаты образуют в своей совокупности так называемую Каркасную группу — Несущую основу летающей конструкции.

Все они состоят из тонкой оболочки — обшивки, подкрепленной для увеличения жесткости и прочности лонжеронами или бимсами, нервюрами или шпангоутами и стрингерами. В последнее время применяются для этих же целей сотовые, ребристые или гофрированные бескаркасные конструкции с несущими обшивками. От каркасной группы или несущей обшивки во многом зависит работоспособность всего летательного аппарата.

Эти материалы должны в первую очередь:

Обладать высокой прочностью, высокой удельной прочностью и достаточной пластичностью;

Обладать высокой химической стойкостью в атмосферных условиях;

Производиться в виде листового материала;

Обеспечивать сравнительно просто и дешево сборку элементов каркасной группы и, при необходимости, ремонт.

В современных самолетах на каркасную группу приходится около 1/4 взлетной массы.

Основным материалом, из которого изготовлялся «скелет» первых самолетов, было дерево. Так, например, братья Райт применили особую породу американского дерева — спрус. Оно несколько легче вяза и имеет примерно одинаковые с ним свойства. Часто некоторых из своих конструкций бумагу, пропитанную для увеличения влагостойкости лаком. Металл применялся лишь для соединения различных частей самолета и в двигателях.

Ткани, бумага и дерево подвержены гниению, легко воспламеняются. Дерево неоднородно и коробится в процессе эксплуатации, ткани легко вытягиваются и провисают. Тканевая и бумажная обшивка не выдерживают большого аэродинамического напора. Эти материалы не обеспечивали такой жесткости конструкции, пожаробезопасности и «технологичности», как металл.