---

Модуль 6 - Материалы и крепежные
изделия
Краткий конспект для экзамена Part-66 B1 | По загруженному учебному материалу
6.1 Авиационные материалы - черные металлы
• Основные свойства: hardness - сопротивление проникновению/износу; elasticity - возврат к
исходной форме; density влияет на массу и центровку; fatigue возникает при циклических нагрузках
и росте трещин.
• Углеродистая сталь: low-carbon 0.1-0.3%; medium 0.3-0.5%; high 0.5-1.05%. Nickel повышает
hardness/tensile strength/elastic limit; chromium повышает hardness и corrosion resistance; chrome-moly
широко применяется в силовых конструкциях.
• 18-8 stainless: 18% chromium + 8% nickel. Inconel - жаро- и коррозионностойкий nickel-chromium-iron
alloy.
• Heat treatment: hardening = нагрев выше critical point + быстрое quenching; повышает
hardness/strength, снижает ductility. Tempering уменьшает хрупкость. Annealing дает мягкий,
пластичный металл без внутренних напряжений. Normalizing снимает напряжения, особенно после
сварки.
• Quenching media: brine сильнее water, water сильнее oil. Oil обычно для alloy steels; brine/water для
carbon steels.
• Испытания: Brinell измеряет диаметр отпечатка; Rockwell - глубину; Vickers использует diamond
pyramid. Tensile test - растяжение до разрушения; fatigue - циклическая нагрузка; spark test помогает
идентифицировать черные металлы.
6.2 Цветные металлы
• Основные: aluminum, titanium, copper, magnesium, Monel, Inconel.
• Aluminum: высокий strength-to-weight ratio, но меньшие elastic modulus и fatigue strength, чем у
steel/titanium. Wrought alloys широко используются для skin, stringers, bulkheads, rivets и extrusions.
• Серии Al: 1xxx pure Al; 2xxx copper; 3xxx manganese; 4xxx silicon; 5xxx magnesium; 6xxx Mg+Si; 7xxx
zinc; 8xxx other. Temper: F as-fabricated, O annealed, H strain-hardened, W solution-treated unstable, T
stable heat-treated.
• T tempers: T3 = solution heat treated + cold worked; T4 = solution heat treated; T6 = solution heat
treated + artificially aged; T8 = solution heat treated + cold worked + artificially aged.
• Rivets: 2117 можно устанавливать as received; 2024/DD перед установкой требуют annealing. Часто
применяются universal и 100-degree countersunk heads.
• Titanium: spark test дает ярко-белый след/вспышку. Частицы легко горят; использовать dry talc,
calcium carbonate, sand или graphite, не water/foam/CO2.
• Magnesium fire: вода и обычная пена могут усилить горение/вызвать взрыв; нужен подходящий
сухой порошок.
• Hardness: Brinell - 10 mm ball; в manual указано 3000 kg для ferrous и 500 kg для non-ferrous.
Rockwell B - мягкие металлы/ball; C - твердые/diamond cone. Barcol - мягкие материалы, не aircraft
steel.
6.3 Композиты, дерево и ткань
• Composite = matrix + reinforcement. Matrix связывает fibers и передает нагрузку; fibers - основной
несущий элемент. Ориентация волокон определяет strength/stiffness.
• Thermoplastic размягчается при нагреве и может формоваться повторно; thermosetting после cure
повторно не размягчается.
• Fibers: E-glass = electrical; S-glass = structural. Kevlar 49 = aircraft structural grade, высокая tensile
strength/toughness, но хуже compression, чем carbon. Carbon очень жесткий/прочный, но brittle и
electrically conductive.
• Matrix: epoxy наиболее типична; polyester дешевле; phenolic fire resistant и дает мало дыма.
Honeycomb имеет высокий strength-to-weight ratio; foam более durable.
• Дефекты: delamination, debonding, blisters, holes, voids, resin-rich/starved, wrinkles, thermal
decomposition. В manual optimum fiber:resin = 60:40.
• Inspection: visual, coin/tap (sharp ringing = good bond; dull thud = disbond/delamination), ultrasonic,
X-ray/radiography, thermography. Moisture: ohmmeter R x 10 kOhm; infinity = moisture отсутствует,
любое показание = moisture есть.
• Repair: восстанавливать тот же material и ply orientation. Vacuum bagging удаляет воздух и
уплотняет plies. Bolted repairs обычно для skins >0.125 in и запрещены manual для honeycomb
sandwich.
• Wood: Sitka spruce - эталон. Plywood обычно нечетное число plies, соседние grain примерно под 90
degrees. Scarf: минимум 10:1 solid wood и 12:1 plywood. Glued-joint test: минимум 75% wood fibers на
поверхности разрушения.
• Fabric: Dacron/polyester может заменять Grade A cotton/linen. UV - важная причина разрушения;
aluminum-pigmented dope экранирует UV. Punch test дает общую оценку, tensile test выполняют на
undoped fabric.
6.4 Коррозия - ОСОБО ВАЖНО
• Два класса: direct chemical attack и electrochemical attack. Для electrochemical corrosion нужны
anode + cathode + electrolyte + electrical contact; удаление любого условия останавливает cell.
• Galvanic: dissimilar metals + contact + electrolyte. Корродирует более anodic metal. Маленький anode
+ большой cathode = особенно быстрая/сильная коррозия.
• Формы: surface, pitting, filiform, galvanic/dissimilar-metal, intergranular, exfoliation, stress, fretting,
concentration-cell/crevice, fatigue corrosion.
• Внешний вид: steel - reddish rust; aluminum - white/grey powder; magnesium - white/snow-like deposits;
copper - bluish-green. Intergranular может существовать без видимых признаков.
• Stress corrosion: sustained tensile stress + corrosive environment. Fretting: малые относительные
перемещения снимают защитную пленку. Fatigue corrosion: corrosion + cyclic stress резко снижает
уровень напряжения разрушения.
• Inspection: сначала cleaning, затем visual с flashlight/mirror/5-10x magnifier; NDT: penetrant, magnetic
particle, eddy current, X-ray, ultrasonic.
• Removal: clean/strip, удалить corrosion, neutralize остатки, восстановить protective film/finish.
Chemical removers на high-strength steel - только с engineering authorization из-за hydrogen
embrittlement. Не снимать без необходимости защитный Alclad.
6.5 Fasteners
• Threads: major diameter - наибольший; minor - наименьший; pitch - расстояние crest-to-crest.
V-thread для fastening; ACME/Buttress/Round - в основном drive mechanisms.
• Direction: RH затягивается clockwise; LH - counterclockwise. ISO: M10 = 10 mm; M10 x 1.25 - pitch 1.25.
Unified: UNC coarse, UNF fine; 1/2-13 UNC = 1/2 in + 13 TPI.
• Fit: Class 1 loose, 2 free, 3 medium, 4 close; aircraft bolts чаще Class 3, screws часто Class 2.
• Bolts: AN/NAS/MS. Close-tolerance требует tight-drive fit. Internal-wrenching - high-strength, заменять
только тем же типом. Clevis bolt - только shear, никогда tension; eyebolt - external tension.
• Nuts: self-locking против vibration, но не применять там, где nut/bolt вращается. Если reused elastic
stop nut можно повернуть пальцами - заменить.
• Rivets: minimum spacing: protruding head >= 3.5D; flush >= 4D. Правильный hole size/deburring
критичны. Circumferential dimple cracks - rejection.
• Locking: safety wire должен противодействовать loosening; double-twist наиболее распространен.
Tab-lock и PLI washers одноразовые. Dzus: quarter-turn clockwise lock, counterclockwise unlock.
• Torque: правильный torque нужен для расчетной прочности и fatigue resistance. Self-tapping screws
не заменяют стандартные structural fasteners.
6.6 Pipes and Unions
• Tube size: metal tubing по outside diameter в 1/16 in: No.6 = 3/8 in; No.8 = 1/2 in. Также учитывать
wall thickness.
• Pipe threads: tapered; male = external, female = internal. Использовать только approved lubricant и не
загрязнять систему. На oxygen lines petroleum lubricant запрещен.
• Dash number: tubing OD / hose ID в 1/16 in; для pipe thread - размер в 1/8 in.
• Flareless: для high-pressure hydraulic systems (manual: 3000 PSI), vibration/fluctuating pressure; body +
sleeve + nut.
• Quick-disconnect: быстрое разъединение без потери fluid/попадания air. Dissimilar metals избегать
из-за corrosion.
• Marking: DRAIN, VENT, PRESSURE, RETURN; FLAM, TOXIC, PHDAN.
6.7 Springs
• Типы: flat, helical compression, extension/tension. Valve springs reciprocating engine - compression;
парные пружины наматываются в противоположных направлениях.
• Spring rate: load на единицу deflection (lb/in или kg/mm). Low rate = soft; high rate = stiff.
• Extension springs: имеют hooks/eyes и часто pre-stressed; концевые элементы - потенциально
слабые места.
6.8 Bearings
• Назначение: поддержка вращающихся частей и снижение friction. Важны правильный type, fit,
lubrication и handling.
• Lubrication: manual указывает grease примерно для 90% rolling bearings; oil используется, когда
нужно отводить heat или уже имеется oil system.
• Replacement: тот же part number или approved alternative; проверять IPC.
6.9 Transmissions
• Spur gears: две meshed gears вращаются в противоположных направлениях; small = pinion, large =
wheel.
• Bevel: передача motion/torque обычно между валами под 90 degrees. Helical: более smooth/quiet на
высокой скорости. Worm: worm drives worm wheel, не наоборот.
• Idler: соединяет drive и может сохранять нужное направление; spur idler не меняет ratio. Step-down:
снижает RPM и повышает torque.
• Belts: flat/V используют friction; toothed belt = positive no-slip drive/timing. Chain удобна при большом
расстоянии между shafts и сохраняет одинаковое направление вращения.
6.10 Control Cables
• 7x7: medium flexibility - trim, engine, indicator controls. 7x19: extra flexible - primary controls и частая
работа через pulleys.
• Nylon-coated CRES: лучше corrosion protection, удерживает lubricant, не пускает dirt/grit и снижает
vibration.
• Pulleys/fairleads: pulleys меняют направление; fairleads направляют прямые участки и не должны
отклонять cable более чем на 3 degrees.
• Tension: измеряется tensiometer. Tension regulator компенсирует temperature/structural changes при
отсутствии control load. Bowden push-pull дает push и pull одним cable.
6.11 Electrical Cables and Connectors
• Wiring: manual описывает single-wire installation, где metallic aircraft structure обычно является
return path.
• Conductors: copper лучше conductivity/ductility/tensile strength и легко solder; aluminum легче,
conductivity около 60% от copper.
• Insulation: insulation resistance = сопротивление leakage; dielectric strength = выдерживаемое
voltage до breakdown. Чем больше AWG number, тем меньше diameter.
• Wire sizing: power loss, voltage drop, current capacity. Значения manual: continuous max 3.5%;
intermittent 7%; main power recommendation 2%.
• Cables: multi-conductor, twisted pair, shielded, coaxial. Coax braid экранирует поля; cable
heat-sensitive, важен bend radius; manual указывает grounding at both ends; critical length нельзя
менять.
• Crimp/splice: минимум splices, не в extreme vibration, stagger в bundle, calibrated crimp tools. Для
aluminum wire - aluminum lugs.
• Connectors: plug + receptacle; pin = male, socket = female. BNC - bayonet RF connector, manual: peak
voltage <=500 V. Polarizing key предотвращает установку неправильного avionics unit.
Фокус к экзамену: corrosion types/conditions, aluminum series/tempers, heat treatment, rivet
markings/spacing, thread nomenclature, locking methods, tubing dash sizes, spring rate, bearing
lubrication, gear direction/ratio, 7x7 vs 7x19, AWG/wire sizing и connectors.