هل تعلم ذلكالألومنيومتشكل 75%-80% من الطائرات الحديثة؟!
يعود تاريخ الألمنيوم في صناعة الطيران إلى زمن بعيد. في الواقع، تم استخدام الألومنيوم في الطيران قبل اختراع الطائرات. في أواخر القرن التاسع عشر، استخدم الكونت فرديناند زيبلين الألومنيوم لصنع إطارات مناطيد زيبلين الشهيرة.
يعتبر الألومنيوم مثاليًا لتصنيع الطائرات لأنه خفيف الوزن وقوي. يبلغ وزن الألومنيوم حوالي ثلث وزن الفولاذ، مما يسمح للطائرة بحمل وزن أكبر أو أن تصبح أكثر كفاءة في استهلاك الوقود. علاوة على ذلك، فإن مقاومة الألومنيوم العالية للتآكل تضمن سلامة الطائرة وركابها.
درجات الألومنيوم الفضائية المشتركة
2024- يستخدم عادة في جلود الطائرات، والأبقار، وهياكل الطائرات. تستخدم أيضا للإصلاح والترميم.
3003- يتم استخدام صفائح الألمنيوم هذه على نطاق واسع في الطلاء والطلاء.
5052- يستخدم عادة في صناعة خزانات الوقود. يتمتع 5052 بمقاومة ممتازة للتآكل (خاصة في التطبيقات البحرية).
6061- تُستخدم عادةً لحصائر هبوط الطائرات والعديد من الاستخدامات النهائية الهيكلية غير المتعلقة بالطيران.
7075– يستخدم عادة لتقوية هياكل الطائرات. 7075 عبارة عن سبيكة عالية القوة وهي واحدة من أكثر الدرجات المستخدمة في صناعة الطيران (بقرب عام 2024).
تاريخ الألمنيوم في صناعة الطيران
الاخوة رايت
في 17 ديسمبر 1903، قام الأخوان رايت بأول رحلة طيران بشرية في العالم بطائرتهم رايت فلاير.
رايت برايت فلاير
في ذلك الوقت، كانت محركات السيارات ثقيلة جدًا ولا توفر الطاقة الكافية لتحقيق الإقلاع، لذلك قام الأخوان رايت ببناء محرك خاص صُنعت فيه كتلة الأسطوانة وأجزاء أخرى من الألومنيوم.
نظرًا لأن الألومنيوم لم يكن متاحًا على نطاق واسع وكان باهظ الثمن، فقد تم تصنيع الطائرة نفسها من شجرة التنوب سيتكا وإطار من الخيزران مغطى بالقماش. نظرًا للسرعات الجوية المنخفضة والقدرة المحدودة على توليد الرفع للطائرة، كان الحفاظ على الإطار خفيف الوزن للغاية أمرًا ضروريًا وكان الخشب هو المادة الوحيدة الممكنة الخفيفة بما يكفي للطيران، ولكنها قوية بما يكفي لتحمل الحمولة المطلوبة.
سوف يستغرق الأمر أكثر من عقد من الزمن حتى يصبح استخدام الألومنيوم أكثر انتشارًا.
الحرب العالمية الأولى
تركت الطائرات الخشبية بصمتها في الأيام الأولى للطيران، ولكن خلال الحرب العالمية الأولى، بدأ الألمنيوم خفيف الوزن يحل محل الخشب كمكون أساسي في صناعة الطيران.
في عام 1915 قام مصمم الطائرات الألماني هوغو يونكرز ببناء أول طائرة معدنية كاملة في العالم؛ الطائرة أحادية السطح Junkers J 1. تم تصنيع جسم الطائرة من سبائك الألومنيوم التي تشمل النحاس والمغنيسيوم والمنغنيز.
ذا يونكرز جي 1
العصر الذهبي للطيران
أصبحت الفترة ما بين الحرب العالمية الأولى والحرب العالمية الثانية تُعرف باسم العصر الذهبي للطيران
خلال عشرينيات القرن العشرين، تنافس الأمريكيون والأوروبيون في سباقات الطائرات، مما أدى إلى ابتكارات في التصميم والأداء. تم استبدال الطائرات ذات السطحين بطائرات أحادية أكثر انسيابية وكان هناك انتقال إلى الإطارات المعدنية بالكامل المصنوعة من سبائك الألومنيوم.
"تين أوزة"
في عام 1925، دخلت شركة فورد موتور في صناعة الطيران. صمم هنري فورد الطائرة 4-AT، وهي طائرة معدنية بالكامل بثلاثة محركات باستخدام الألومنيوم المموج. أطلق عليها اسم "The Tin Goose"، وحققت نجاحًا فوريًا بين الركاب ومشغلي شركات الطيران.
بحلول منتصف ثلاثينيات القرن العشرين، ظهر شكل جديد مبسط للطائرة، مع محركات متعددة مغطاة بإحكام، ومعدات هبوط قابلة للسحب، ومراوح متغيرة السرعة، وهيكل من الألومنيوم المقوى.
الحرب العالمية الثانية
خلال الحرب العالمية الثانية، كان الألومنيوم ضروريًا للعديد من التطبيقات العسكرية - وخاصة بناء هياكل الطائرات - مما أدى إلى ارتفاع إنتاج الألومنيوم.
كان الطلب على الألومنيوم كبيرًا جدًا لدرجة أنه في عام 1942، بثت WOR-NYC برنامجًا إذاعيًا بعنوان "الألومنيوم للدفاع" لتشجيع الأمريكيين على المساهمة بخردة الألومنيوم في المجهود الحربي. وتم تشجيع إعادة تدوير الألومنيوم، وعرضت شركة Tinfoil Drives تذاكر سينما مجانية مقابل كرات رقائق الألومنيوم.
وفي الفترة من يوليو 1940 إلى أغسطس 1945، أنتجت الولايات المتحدة 296 ألف طائرة، وهو رقم مذهل. أكثر من نصفها مصنوع في الغالب من الألومنيوم. وكانت صناعة الطيران الأمريكية قادرة على تلبية احتياجات الجيش الأمريكي، وكذلك حلفاء أمريكا بما في ذلك بريطانيا. في ذروتها عام 1944، كانت مصانع الطائرات الأمريكية تنتج 11 طائرة كل ساعة.
وبحلول نهاية الحرب، كانت أمريكا تمتلك أقوى قوة جوية في العالم.
العصر الحديث
منذ نهاية الحرب، أصبح الألمنيوم جزءًا لا يتجزأ من صناعة الطائرات. في حين أن تركيبة سبائك الألومنيوم قد تحسنت، إلا أن مزايا الألومنيوم تظل كما هي. يسمح الألومنيوم للمصممين ببناء طائرة خفيفة قدر الإمكان، ويمكنها حمل أحمال ثقيلة، وتستخدم أقل كمية من الوقود، ومقاومة للصدأ.
الكونكورد
في صناعة الطائرات الحديثة، يتم استخدام الألومنيوم في كل مكان. تم تصنيع طائرة الكونكورد، التي نقلت الركاب بسرعة تزيد عن ضعف سرعة الصوت لمدة 27 عامًا، بطبقة من الألومنيوم.
طائرة بوينج 737، الطائرة التجارية النفاثة الأكثر مبيعًا والتي جعلت السفر الجوي للجماهير حقيقة واقعة، مصنوعة من الألومنيوم بنسبة 80%.
تستخدم طائرات اليوم الألومنيوم في جسم الطائرة، وألواح الجناح، والدفة، وأنابيب العادم، والأبواب والأرضيات، والمقاعد، وتوربينات المحرك، وأجهزة قمرة القيادة.
استكشاف الفضاء
الألومنيوم لا يقدر بثمن ليس فقط في الطائرات ولكن في المركبات الفضائية، حيث يكون الوزن المنخفض إلى جانب القوة القصوى أكثر أهمية. في عام 1957، أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي، وهو سبوتنيك 1، والذي تم تصنيعه من سبائك الألومنيوم.
تتكون جميع المركبات الفضائية الحديثة من 50% إلى 90% من سبائك الألومنيوم. تم استخدام سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في مركبة أبولو الفضائية، ومحطة سكاي لاب الفضائية، والمكوكات الفضائية، ومحطة الفضاء الدولية.
تهدف المركبة الفضائية أوريون – قيد التطوير حاليًا – إلى السماح للإنسان باستكشاف الكويكبات والمريخ. اختارت الشركة المصنعة، شركة لوكهيد مارتن، سبائك الألومنيوم والليثيوم للمكونات الهيكلية الرئيسية لأوريون.
محطة سكايلاب الفضائية
وقت النشر: 20 يوليو 2023