Правильная графическая формула Fe2S3 Подскажите, пожалуйста

Боевое и гражданское использование РАФ ФЕ-2

Самолеты FE.2a появились на фронте в мае 1915 г. — их получила 6-я эскадрилья Королевского летного корпуса. Самолеты применялись для сопровождения разведчиков BE.2. В январе 1916 г. во Францию прибыла 20-я эскадрилья — первая часть, вооруженная FE.2b. Та же эскадрилья стала первой, получившей самолеты FE.2d — 12 таких машин прибыло в часть 1 июня 1916 г. Самолеты эксплуатировались в истребительно-разведывательных эскадрильях, а также в частях ПВО Великобритании. На пике боевого применения FE.2b и FE.2d служили в 16 эскадрильях Экспедиционных сил во Франции и в 6 эскадрильях ПВО.

Несмотря на довольно большие размеры и массу, FE.2 оказался опасным противником для истребителей-монопланов «Фоккер». В частности, лучший ас кайзеровской авиации начального периода войны Макс Иммельман (Max Immelmann) погиб 18 июня 1916 г. в бою над Ленсом с группой FE.2b из 25-й эскадрильи. Британцы приписывают эту победу экипажу в составе пилота Дж.П. МакКаббина (G.P. McCabbin) и наблюдателя Дж.Х. Уоллера (G.H. Waller). Однако по немецким данным причиной гибели Иммельмана стал отстрел лопастей винта собственным пулеметом из-за неисправности синхронизатора, либо огонь с земли.

Появление осенью 1916 г. на фронте новых немецких истребителей-бипланов «Хальберштадт» и «Альбатрос» привело к тому, что FE.2 уже не могли использоваться в роли истребителей с надлежащей эффективностью. В апреле 1917 г. они были сняты с наступательных операций. В столкновениях с немецкими истребителями экипажам FE.2 приходилось использовать тактику оборонительного круга — именно самолетами этого типа впервые была опробована такая тактика. Но даже в 1917 г. тихоходные и маломаневренные FE.2 порой представляли угрозу для противника — в июне в бою с FE.2d получил серьезное ранение сам Манфред фон Рихтгофен. В общей сложности около полусотни (!) британских асов служило на FE.2. Причем среди них отдельно учитывались пилоты (одержавшие победы при помощи неподвижных пулеметных установок) и наблюдатели, обслуживавшие подвижные «Льюисы». В частности, по 8 побед записали на свой счет наблюдатели Жиль Бленнерхассет (Giles Blennerhasset) и Леонард Г. Эмсден (Leonard Н. Emsden).

В ноябре 1916 г. впервые было опробовано применение RAF FE.2 в качестве ночного бомбардировщика, а в феврале следующего года — сформирована первая бомбардировочная эскадрилья на этих самолетах. В обшей сложности 860 экземпляров FE.2b было выпущено с бомбодержателями или переоборудовано в бомбардировочный вариант. В этом качестве FE.2b служили вплоть до конца Первой мировой войны.

В истребительные эскадрильи на Западном фронте поставили 116 FE.2d, но уже к концу 1917 г. их вывели из состава истребительных частей. Немного дольше самолеты этой модификации эксплуатировались в 33, 36 и 78-й эскадрильях ПВО Великобритании. Там их пытались применять в качестве ночных перехватчиков, но боевые результаты были мизерными из-за низкой скороподъемности FE.2d. К моменту окончания Первой мировой войны в британской авиации числилось ещё около 500 FE.2.

Германские пехотинцы позируют на фоне пленённого биплана RAF FE-2.

Самолет FE.2 принадлежал к раннему поколению истребителей. Он был создан в то время, когда облик машин этого класса ещё только определялся авиаконструкторами и авиаторами. RAF FE.2 представлял собой попытку компенсировать недостаточную маневренность подвижными пулеметными установками. И эта попытка оказалась достаточно удачной. Несмотря на сложность обслуживания задней пулеметной установки, FE.2 оказался единственным самолетом с толкающим винтом, получившим защиту с задней полусферы, что позволило использовать его даже в роли двухместного истребителя-бомбардировщика. Немецкие истребители часто не рисковали атаковать FE.2 в одиночку.

Характеристики мотора Toyota 3UZ FE

Для повышения объема в двигателе использован заводской тюнинг – в блоке мотора 1UZ-FE расточены цилиндры до размера 91 мм, установлен другой коленвал с радиусом кривошипа 42,2 мм для увеличения хода поршня, а головка блока цилиндров получила больший диаметр впускных и выпускных клапанов.

Мотор 3UZ FE под капотом Лексуса

Технические характеристики 3UZ FE соответствуют следующим значениям:

Основные модификации RAF FE-2

• FE.2a — 6-цилиндровый мотор жидкостного охлаждения «Грин» Е6 (100 л.с). Вооружение — два 7,7-мм пулемета «Льюис» на подвижных установках в передней кабине (один стреляющий вперед, другой, на длинной телескопической штанге, — назад, поверх бипланной коробки). Экипаж — 2 человека. С января 1915 г. выпущено 12 единиц.
• FE.2b — использовался 6-цилиндровый мотор «Бердмор» (первоначально 120 л.с, затем 160 л.с). Вооружение — два 7,7-мм пулемета «Льюис», установленных как на FE.2a; иногда — дополнительно неподвижный пулемет «Льюис» или «Виккерс» на правом борту гондолы. Возможна подвеска до 235 кг бомб (бомбодержателями оборудовалась 1/3 выпускаемых машин). До февраля 1916 г. выпущено 1484 самолета. Помимо предприятия RAF, строились фирмами «Дж. энд Дж. Вейр», «Болтон энд Пол» и «Рансомс, Симс энд Джефферис».
• FE.2c — вариант FE.2b, приспособленный для выполнения функций ночного истребителя и бомбардировщика. Члены экипажа поменяны местами (пилот впереди, наблюдатель — сзади). В 1916 г. построили два экземпляра.
• FE.2d — использовал 12-цилиндровый мотор жидкостного охлаждения «Роллс-Ройс» «Игл» I (250 л.с); на поздних сериях устанавливались моторы «Игл» II (225 л.с), «Игл» III (285 л.с.) или «Игл» IV (320 л.с). Увеличен размах крыла до 14,94 м. Вооружение соответствует FE.2b. С июля 1916 г. изготовлено 387 экземпляров (300 фирмой «Болтон энд Пол» и 87 — предприятием RAF).
• FE.2h – оснащался двигателем «Сиддли» «Пума» (230 л.с). Вооружение — одно 57-мм безоткатное орудие («пушка Дэвиса»). Фирмой «Рансомс, Симс энд Джеф-ферис» с февраля 1918 г. переоборудовано 4 самолета из FE.2b.
• «Виккерс» VIM — невооруженный учебный вариант, строившийся фирмой «Виккерс» с использованием планеров FE.2d. Двигатель — «Игл» VIII (360 л.с). В 1920 г. было построено 35 самолетов для Китая.

РАФ ФЕ-2 с противокапотажным передним колесом.

Доменный процесс производства чугуна

Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:

а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд — перевод в оксидную руду:

FeS₂→Fe₂O₃   (O₂,800°С, -SO₂)       FeCO₃→Fe₂O₃  (O₂,500-600°С, -CO₂)

б)  сжигание кокса при горячем дутье:

С_(кокс) + O_{2 (воздух)} →СO₂   (600—700°С)   СO₂ + С_(кокс) ⇌ 2СО   (700—1000    °С)

в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:

Fe₂O₃→(CO) (FeIIFe₂III)O₄→(CO) FeO→(CO) Fe

г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:

Fе_(т)→(C(кокс) 900—1200°С)Fе_(ж)  (чугун, t _пл 1145°С)

В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe₂С и графит.

Получение и применение железа

Промышленное железо получают выплавкой чугуна и стали.

Чугун — это сплав железа с примесями кремния, марганца, серы, фосфора, углерода. Содержание углерода в чугуне превышает 2% (в стали менее 2%).

Чистое железо получают:

• в кислородных конверторах из чугуна;
• восстановлением оксидов железа водородом и двухвалентным оксидом углерода;
• электролизом соответствующих солей.

Чугун получают из железных руд восстановлением оксидов железа. Выплавку чугуна осуществляют в доменных печах. В качестве источника тепла в доменной печи используется кокс.

Доменная печь является очень сложным техническим сооружением высотой в несколько десятков метров. Она выкладывается из огнеупорного кирпича и защищается внешним стальным кожухом. По состоянию на 2013 год самая крупная доменная печь была построена в Южной Корее сталелитейной компанией POSCO на металлургическом заводе в городе Кванъян (объем печи после модернизации составил 6000 кубометров при ежегодной производительности 5 700 000 тонн).

Рис. Доменная печь.

Процесс выплавки чугуна в доменной печи идет непрерывно в течение нескольких десятилетий, пока печь не выработает свой ресурс.

Рис. Процесс выплавки чугуна в доменной печи.

• обогащенные руды (магнитный, красный, бурый железняк) и кокс засыпаются через колошник, расположенный в самом верху доменной печи;
• процессы восстановления железа из руды под действием оксида углерода (II) протекают в средней части доменной печи (шахте) при температуре 450-1100°C (оксиды железа восстанавливаются до металла):
  • 450-500°C — 3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂;
  • 600°C — Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂;
  • 800°C — FeO + CO = Fe + CO₂;
  • часть двухвалентного оксида железа восстанавливается коксом: FeO + C = Fe + CO.
• параллельно идет процесс восстановления оксидов кремния и марганца (входят в железную руду в виде примесей), кремний и марганец входят в состав выплавляющегося чугуна:
  • SiO₂ + 2C = Si + 2CO;
  • Mn₂O₃ + 3C = 2Mn + 3CO.
• при термическом разложении известняка (вносится в доменную печь) образуется оксид кальция, который реагирует с оксидами кремния и алюминия, содержащихся в руде:
  • CaCO₃ = CaO + CO₂;
  • CaO + SiO₂ = CaSiO₃;
  • CaO + Al₂O₃ = Ca(AlO₂)₂.
• при 1100°C процесс восстановления железа прекращается;
• ниже шахты располагается распар, самая широкая часть доменной печи, ниже которой следует заплечник, в котором выгорает кокс и образуются жидкие продукты плавки — чугун и шлаки, накапливающиеся в самом низу печи — горне;
• в верхней части горна при температуре 1500°C в струе вдуваемого воздуха происходит интенсивное сгорание кокса: C + O₂ = CO₂;
• проходя через раскаленный кокс, оксид углерода (IV) превращается в оксид углерода (II), являющийся восстановителем железа (см. выше): CO₂ + C = 2CO;
• шлаки, образованные силикатами и алюмосиликатами кальция, располагаются выше чугуна, защищая его от действия кислорода;
• через специальные отверстия, расположенные на разных уровнях горна, чугун и шлаки выпускаются наружу;
• бОльшая часть чугуна идет на дальнейшую переработку — выплавку стали.

Сталь выплавляют из чугуна и металлолома конверторным способом (мартеновский уже устарел, хотя еще и применяется) или электроплавкой (в электропечах, индукционных печах). Суть процесса (передела чугуна) заключается в понижении концентрации углерода и других примесей путем окисления кислородом.

Как уже было сказано выше, концентрация углерода в стали не превышает 2%. Благодаря этому, сталь в отличие от чугуна достаточно легко поддается ковке и прокатке, что позволяет изготавливать из нее разнообразные изделия, обладающие высокой твердостью и прочностью.

Твердость стали зависит от содержания углерода (чем больше углерода, тем тверже сталь) в конкретной марке стали и условий термообработки. При отпуске (медленном охлаждении) сталь становится мягкой; при закалке (быстром охлаждении) сталь получается очень твердой.

Для придания стали нужных специфических свойств в нее добавляют лигирующие добавки: хром, никель, кремний, молибден, ванадий, марганец и проч.

Чугун и сталь являются важнейшими конструкционными материалами в подавляющем большинстве отраслей народного хозяйства.

Биологическая роль железа:

• в организме взрослого человека содержится около 5 г железа;
• железо играет важную роль в работе кроветворных органов;
• железо входит в состав многих сложных белковых комплексов (гемоглобина, миоглобина, различных ферментов).

Химические свойства железа

• реагирует с кислородом, в зависимости от температуры и концентрации кислорода могут образовываться различные продукты или смесь продуктов окисления железа (FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄): 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄;
• окисление железа при низких температурах: 4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃;
• реагирует с водяным паром: 3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂;
• мелко раздробленное железо реагирует при нагревании с серой и хлором (сульфид и хлорид железа): Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃;
• при высоких температурах реагирует с кремнием, углеродом, фосфором: 3Fe + C = Fe₃C;
• с другими металлами и с неметаллами железо может образовывать сплавы;
• железо вытесняет менее активные металлы из их солей: Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu;
• с разбавленными кислотами железо выступает в роли восстановителя, образуя соли: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂;
• с разбавленной азотной кислотой железо образует различные продукты восстановления кислоты, в зависимости от ее концентрации (N₂, N₂O, NO₂).

Химические свойства простого вещества железа

Ржавление и горение в кислороде

1)     На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O₂ + 6H₂ O → 4Fe(OH)₃

Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину — оксид железа (II, III):

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

3Fe+2O₂→(Fe IIFe₂III)O₄   (160 °С)

2)     При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H₂O  –t°→  Fe₃O₄ + 4H₂­

3)     Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl₂→2FeCl₃   (200 °С)

2Fe + 3Br₂  –t°→  2FeBr₃

Fe + S  –t°→  FeS (600 °С)

Fe+2S → Fe+2(S₂-1)   (700°С)

4)       В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н₂SO₄, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂­ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe+2 постепенно переводится кислородом в Fe+3 )

Fe + H₂SO₄(разб.) → FeSO₄ + H₂­

В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе3+:

2Fe + 6H₂SO₄(конц.)  –t°→  Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂­ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.)  –t°→  Fe(NO₃)₃ + 3NO₂­ + 3H₂O

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

Железный гвоздь, погруженный в голубоватый раствор медного купороса, постепенно покрывается налетом красной металлической меди

5)     Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

6)

Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.

Техническое железо — сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства — твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др.

Описание двигателя 2UZ-FE

С началом последнего десятилетия прошлого столетия концерн Тойота получил большой опыт по конструированию моторов из серии «большая восьмёрка». Двигатели этого типа предназначены для оснащения крупных внедорожников и спортивных автомобилей, хотя без внимания не оставались и седаны премиум-класса.

Широкое распространение моторной гаммы этого направления дало возможность в короткие сроки получить массу статистических данных. Японская компания без труда разработала и внедрила в производство самую большую версию — 2UZ-FE. Изначально был разработан для джипов Лексус и автомобилей Хай-Энд сегмента.

Отличался от собратьев 2UZ-FE не только более прочным БЦ, но и лучшим показателем диаметра цилиндров. 94 мм — большой размер, дающий мотору хорошее питание. На этом же ДВС был применён производительный коленвал с ходом поршня 84 мм. Тем самым, получился славный низовой агрегат с объёмом 4,7 литра.

ГБЦ новой силовой установки алюминиевая, облегчённая. Внутри располагаются 2 распредвала, на каждый цилиндр приходится по 4 клапана. Первые версии этого ДВС не оснащались VVTi — системой изменения фаз ГРС. Поэтому сначала выдавали всего 230 л. с. Однако после внедрения новой СИФ (в 2005 году), 2UZ-FE стал выдавать на 40 л. с. больше.

Другие особенности 2UZ-FE:

• пик крутящего момента на этом ДВС достигается быстро — уже с 60-70 км/ч;
• показатели компрессии снижены, достигают всего 9,6 бар;
• мотор стал гораздо тяжелее, но ради прочности чугуна это того стоило;
• повысилась выносливость агрегата в условиях бездорожья.

Одной из главных особенностей 2UZ-FE считается механический нагнетатель (компрессор) TRD. Его устанавливает сама компания Тойота в целях тюнинга — повышения базовых характеристик мотора. Потенциал двигателя был заложен ещё инженерами на стадии разработки. Они хорошо постарались, обеспечив зараз невысокий расход и мощную тягу. Вдобавок главной задачей было снизить шум.

Компрессор или механический нагнетатель типа TRD устанавливает сама компания Toyota в целях повышения мощности (форсировки) и других базовых характеристик стандартного двигателя 2UZ-FE

Кроме дополнения мотора механическим компрессором, Тойота предлагает следующие разработки, которые частью были использованы в базе:

1. ЭДЗ или заслонка дросселя электронная. Позволяет существенно повысить контроль над мотором на бездорожье, и в целом повысить комфорт управления;
2. SCS или универсальный стартер. Крутит двигатель до тех пор, пока не образуется нормальная, правильная ТВС. Благодаря этой системе продлевается срок службы мотора и стартера;
3. TDI или технология повышения стандартных показателей. Система позволяет улучшить расход топлива, снизить количество вредных выхлопных газов и повысить мощность. Происходит это за счёт автоматической корректировки углов зажигания — они выставляются с небольшим опережением, когда это нужно.

Примечательно, что машины, оснащённые 2UZ-FE, неоднократно занимали лидирующие позиции в различных мировых рейтингах. Дело именно в моторе, так как автомобили в основном превалировали над конкурентами в плане мощности, расхода горючего и низкого уровня шума.