Во-первых, victorzv2, все началось с вашего могучего утверждения, что сделать А-318 легче, чем Ан-2. То-есть, что большие самолеты ничуть не сложнее маленьких. Что, очевидно, не так.
Итак, специально для непонимающих профессионалов.
В соответствии с законом “квадрата-куба" вес конструкции, зависящий от его объема, растет пропорционально кубу увеличения линейных размеров при сохранении геометрического подобия в то время, как подъемная сила, зависящая (при прочих равных) от площади крыла, растет пропорционально квадрату размеров.
Увеличение веса самолета, опережающее рост подъемной силы, должно ограничивать предельное возрастание его размеров. Для сохранения летных характеристик при увеличении размеров самолетов нужно обеспечить постоянство удельной нагрузки на крыло (утрированно). Это возможно только при условии, что вес самолета растет пропорционально не кубу, а квадрату линейных размеров. Для веса конструкции - главной составляющей веса самолета - это невозможно при: сохранении геометрического подобия, одинаковом технологическом уровне и (специально для вас (!)) одинаковых материалах. Поэтому относительный вес конструкции будет неизбежно расти с увеличением размеров самолета, а доля веса коммерческой нагрузки - снижаться.
Иными словами, с ростом размеров аппарата масса его деталей растет быстрее, чем прочность, а с уменьшением - убывает быстрее, чем прочность.
Это делает большой самолет (и вообще любую конструкцию) нелинейно более сложной по сравнению с маленькой. Что требует либо изменения конструкции, либо других конструкционных материалов. Что, в моем понимании, и есть усложнение.
victorzv2> 1. В чем состоит "разница между мат. аппаратом и физической сутью задачи" прочности самолетов? Где там моя "проблема"?
Это второй фактор, объясняющий нелинейное усложнение больших конструкций.
Попробую объяснить на пальцах.
Вы берете чан с жидкой сталью и заливаете две формы — одна метр на метр, другая десять на десять. Полученные при одних условиях детали будут иметь разные удельные характеристики прочности, так как при одних и тех-же условиях физическая структура полученных
деталей будет разной. Повторяю специально для вас — деталей, а не абстрактной стали конкретной марки.
Если бы вы на лекциях основ конструкционных материалов слушали лектора, то узнали-бы, что в данном конкретном случае (отливки) структура образуется в результате быстрого охлаждения стенок формы и соотвествующих процессов (образование мартенсита, ориентация кристаллов итдитп). Для деталей разных размеров процесс будет происходить по-разному, что в большой детали (утрированно) приведет в общем случае к образованию бОльших дефектов. А в результате этого бОльшая деталь будет иметь другие физические характеристики по сравнению с маленькой. Для других технологических процессов, естественно, будут другие факторы, обуславливающие такое различие.
В разных школах эту зависимоть называют по-разному — размерный фактор, масштабный коэфициент (не путать с геометрией) итд. Это эмпирическая и на практике почти неиспользуемая величина.
Поэтому так важны экспериментальные данные, поэтому и строят циклопические испытательные стенды для испытаний деталей в натуральную величину, а не полагаются просто на данные из таблички.
Можете вспомнить эпопею со сверхбольшими панелями на Ту-144 и что из этого получилось. Причина именно в размерах, а не в недостатках собственно материала.
Авиастроение знает классический пример, когда неучтенный физический фактор привел к катастрофическим последствиям. Это малоцикловая усталость на Комете. С точки зрения ваших любимых моментов ничего страшного не было. В действительности большие квадратные иллюминаторы фактически убили всю программу.
victorzv2> 2. Какую "асолютную величину с удельной" я перепутал, грамотный вы наш?
Вот ту, что выше.
Остальное я с вашего позволения проигнорирую, никому тут не интересно читать цитаты из учебников.
P.S. Почитали-бы вы Тимошенко, дело старик писал. Не зря академиком стал, ой не зря