The new science of strong materials

Рис
. 43.
Типичное для времени второй мировой войны
деревянное крыло самолета
.
Темная часть конструкции
-
из слоистой ели
,
светлая
-
фанера
.
а
-
поперечное сечение
;
б
-
еловая полка лонжерона деформировалась больше
,
чем фанерные обшивка и стенки
,
в
-
разрушение полки лонжерона
.
Большие куски древесины требуют довольно долгого времени чтобы прийти в равновесие с влажностью окружающей
среды
.
Поскольку погода в Англии очень переменчива в деревянных деталях самолетов не успевали возникнуть большие
напряжения и
,
пока самолеты были в Англии
,
особых оснований для забот не было
.
Но стоило им попасть за границу
,
ситуация резко менялась
.
Во многих странах долгие сухие периоды сменяются не менее длительными дождями
,
в
течение каждого из этих отрезков времени древесина успевает как полностью высушиться
,
так и до предела пропитаться
водой
;
усадка и разбухание огромны
.
Вот тут
-
то и начинаются серьезные заботы
.
Вдоль склейки появляются большие
напряжения
.
При плохом состоянии клея разрушается соединение
;
если оно выдерживает
,
разрушается древесина вблизи
склейки
.
Спасти эти самолеты от такой напасти можно было
,
лишь отправив их назад в Англию
.
Неприятности со склейкой возникали не только от самих клеев
,
но и по другим причинам
.
Наихудшим случаем было так
называемое
“
закалочное
”
разрушение
.
Вы представляете себе
,
конечно
,
что способов испытаний клеевых соединений
,
которые фактически являются неотъемлемой частью самолета
,
не существует
.
Испытать их можно только ценою
поломки всего самолета
,
а это значило бы наносить ущерб самим себе
.
Поэтому остается полагаться в значительной
степени на внешний вид склейки да на контроль в процессе производства
.
И вот вскоре после того
,
как было развернуто
крупносерийное производство деревянных аэропланов
,
выяснилось
,
что некоторая часть авиационной фанеры вообще не
склеивалась
.
Места склейки
,
выполненной со всей необходимой аккуратностью
,
выглядели вполне нормально
,
но не
имели никакой прочности
.
В некоторых случаях их легко можно было разорвать руками
.
Хуже всего то
,
что невозможно
было сказать
,
какой лист фанеры плох
,
а какой
-
хорош
.
А дело оказалось вот в чем
.
Древесина состоит из трубочек с довольно тонкими стенками
.
Когда она разрезается
,
трубки
на срезах очень редко бывают параллельны их поверхности
.
Поверхность образуется большим числом трубок
,
выходящих наружу под малым углом
,
то есть она представляет собой набор наклонных отверстий
.
В то же время
операция разрезки в микроскопическом масштабе
-
действие довольно грубое
,
поэтому кромки среза у трубок
повреждены и механически довольно слабы
.
Чтобы склейка была надежной
,
клей должен проникнуть в эти трубки на
некоторую глубину
,
схватывание происходит тогда между их неповрежденными частями
.
Если что
-
то мешает клею просочиться в трубки
,
склейка произойдет между их поврежденными кромками
,
которые при
малейшей нагрузке легко разрушаются
.
В процессе изготовления
“
закаленной
”
фанеры кромки трубок загнуты внутрь
горячими плитами пресса
.
Они преграждают путь клею внутрь трубок
,
и клеевое соединение не имеет прочности
(
рис
. 44).

---

VIVOS VOCO: 
Дж
. 
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» -