Об индии в авиации
Еще немного занимательного (или как получится) авиационного материаловедения.
К подшипникам в поршневых авиадвигателях предъявляются высокие требования. Большие мощности, большие обороты, большие вибрации, напряженный режим работы, воздействие машинных масел и пр. заставляют обратить пристальное внимание на конструкцию подшипников. Особенно тех, на которые приходятся наибольшие нагрузки: от вращающегося коленвала, установленных в редукторе и т.д. В США скорее всего Норманом Гилмором (Norman Gilmor), инженером и вице-президентом Allison, был придуман способ продлить жизнь подшипника покрыв его особо ответственные места тонким (1 мм и менее) слоем медно-свинцового сплава. Медь отводила тепло, свинец придавал эластичность поверхности. Следующий этап это середина 30х: Leonard S. «Luke» Hobbs, инженер Pratt & Whitney, заменил медь серебром. Что в общем-то логично, хотя и дорого. На этом Люк Хоббс не останавливается. Свинец может весьма губительно для себя взаимодействовать с машинным маслом — как ни странно и этот стойкий к химическим воздействиям металл может коррозировать. И от этого вредного явления его спасет экзотический индий. Окончательный рецепт чудо-подшиника от P&W был таков: на рабочую поверхность гальваническим способом наносят слой серебра в 0,5-0,75 мм, затем слой свинца 0,03-0,07мм, и слой индия в количестве 4% от веса свинца т.е. около 0,002 мм. Такой «бутерброд» делал его практически вечным, в особенности учитывая время жизни самолета и его двигателя в условиях войны. Понятно что на разработку такого рецепта у Хоббса ушло много сил и средств, но он давал большие преимущества повышая надежность авиамотора. И его тщательно хранили в тайне от противников в войне, особенно роль индия в технологии — его использование было не самым очевидным решением.
От P&W «серебрянный» подшипник к концу 43го разошелся и по другим фирмам, вскоре его стали применять на моторах Аллисон, на Паккардах, на Райтах, где ему долго и упрямо сопротивлялись отчего-то сомневаясь в его эффективности. Британцам вроде как секрет чудо-подшипника тоже передали, и поздние британские «Мерлины» летали с ним. Но это неточно. Факт что все американские «быстроходные» авиамоторы Второй мировой были с таким подшипником. Использовали его в силу дороговизны в самых ответственных местах — в конструкции коленвала, привода редуктора и т.д.
Известно что Хоббс очень переживал, как бы его секрет не попал в руки немцев и перестал быть секретом. Конечно же в Германию авиамоторы США военного времени попадали, и там очень-очень тщательно исследовались. Но к счастью противник не сумел разгадать тайну вечного подшипника — к американцем через агентурную сеть попал результат испытаний авиамотора и его деталей в том числе, где индий упоминается только как посторонняя примесь в металле подшипника. И у мистера Хоббса свалился камень с души.
Источники:
Crankpin Bearings in High Output Aircraft Piston Engines. The Evolution of their Design and Loading. By Robert J. Raymond
Frank Walker — “What can I do about this problem?”. By Kimble D. McCutcheon
Биргер И.А., Дружинин Н.И., Житомирский В.К. — Авиационные поршневые двигатели. Кинематика, динамика и расчет на прочность — 1950
и пр.
Если что слишком по нубски — прошу прощение у материаловедов и подшипникологов
