این پست خیلی علمی نیست و جنبه آشنایی و سرگرمی داره!شاید تو ذهن خیلی ها هنوز این سوال مطرح باشه که هواپیماها چطوری پرواز میکنن! اما یک سوالی که شاید خیلی جالب تر باشه اینه که هواپیماها از چی ساخته می شن؟ جنس بال و بدنه اونا یکیه؟ یا باهم فرق دارن؟ خب بریم سراغ اصل مطلب...
هواپیما از چه چیزی ساخته شده ؟
اکثر هواپیماها از تیتانیوم، فولاد، آلومینیوم و بسیاری از مواد دیگر از جمله کامپوزیت ها ساخته شدن. کامپوزیت ها می تونن حاوی انواع مختلفی از مواد مختلف، معمولاً از جمله پلیمرها، فیبر کربن و غیره باشن.
این فلزات سفت و محکم و همچنین در برابر خوردگی و وزن سبک مقاوم هستند. به همین دلیل مواد مناسبی برای ساخت انواع هواپیماها هستن.
چرا هواپیماها از آلومینیوم ساخته می شن؟
از اونجایی که فولاد برای استفاده به تنهایی بسیار سنگینه، برخی از هواپیماها - از جمله 787 دریم لاینر ساخت بوئینگ - دو برابر بیشتر از فولاد در هواپیماهای خود از آلومینیوم استفاده می کنن.
البته بعضی از سازنده ها موادی مثل آلومینیوم رو به تیتانیوم و آلیاژهای دیگر اضافه می کنن چون استفاده از این مواد به تنهایی خیلی گرون تره.
به عنوان مثال، در هواپیمای جت ایرباس A350، از آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم استفاده شده و خیلی از بدنه های شرکت بوئینگ از موادی ساخته شده که شامل پلیمرهای مختلفه.
همه مواد مزایا و معایب خود را دارن
از اونجا که هر ماده دارای مزایا و معایب خاص خودشه، خیلی از هواپیماها در واقع با استفاده از انواع مختلفی از مواد ساخته می شون.
به عنوان مثال، خیلی از هواپیماهای ایرباس و بوئینگ از حداقل 50 درصد مواد کامپوزیت ساخته شدن، در حالی که شرکت رولز رویس PLC که موتورهای هواپیما تولید می کنه، از کامپوزیت های ساخته شده از موادی مثل فایبر سرامیک و پلاستیک استفاده می کنه.
مواد مختلف نقاط قوت و ضعف متفاوتی دارن. در عمل این یعنی که یک هواپیما از تعداد زیادی مواد مختلف برای قطعاتی مانند بال ها، بدنه، بدنه و پوست ساخته می شه.
همونطور که می بینید، شرکت های هواپیمایی مجبور نیستن فقط با یک نوع مواد کنار بیان، چون مواد مختلفی برای استفاده وجود داره که ایمنی و راحتی پرواز رو تضمین میکنن.
اولویت اصلی: صرفه جویی در وزن
اساساً، بیشتر هواپیماهای تجاری قدیمی بیشتر از آلومینیوم ساخته شدن و بیشتر هواپیماهای جدیدتر از مواد کامپوزیتی ساخته میشن مثل (carbon-reinforced plastic یا CREP ). هواپیماهای نظامی می تونن از آلیاژ سبکی مثل تیتانیوم استفاده کنن.
اولویت های طراحی به هدف هواپیما بستگی داره
هدف یک هواپیما در تصمیم سازنده ها برای استفاده از نوع خاصی از فلز، به ویژه فلزی که در قاب و بدنه هواپیما استفاده می شه، خیلی تاثیرگذار میذاره.
اندازه، هدف و سایر جنبه‌های هواپیما کمک می‌کنه تا تعیین بشه از چه موادی استفاده کنیم.
پیستون موتور معمولا از فولاد ساخته میشه در حالی که بسیاری از قطعات اصلی دیگه از آلیاژ آلومینیوم ساخته میشن. خود موتور معمولاً از ترکیبی از آلیاژهای فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم تشکیل میشه.
هواپیماهای کوچکتر
ما بیشتر در مورد هواپیماهای تجاری بزرگ صحبت می کنیم و جالبه بدونید که اولین هواپیماها به ندرت از موادی مانند فولاد و آلومینیوم ساخته می شدن.
در واقع، برادران رایت از ترکیبی از چوب - عمدتاً خاکستر و صنوبر - برای ساختن اولین هواپیما استفاده کردن و بعد از اتمام ساخت، از پارچه موسلین برای پوشش اون استفاده کردن.
اولین هواپیمای مسافربری، فورد تری موتور، در اواخر دهه 1920 از آلومینیوم ساخته شد، درست شبیه بوئینگ 747 امروزی. سریعترین هواپیمای جت پیشران، لاکهید SR71 بلک برد، از تیتانیوم ساخته شده.
چرا تیتانیوم به فولاد در ساخت هواپیما اضافه می شه؟
مواد کامپوزیت مورد استفاده در این هواپیماهای کوچک معمولاً از پارچه فایبرگلاس یا فیبر کربن یا پلاستیک یا اپوکسی تشکیل میشن.
در واقع، دو نوع اصلی از مواد کامپوزیت مورد استفاده در این موارد وجود داره:
منبع:
