آلومینیوم مورد استفاده هواپیما

آلومینیوم مورد استفاده در ساخت هواپیما

دلیل عمده استفاده آلومینیوم در ساخت هواپیما سبک بودن این فلز نسبت به فلزاتی با خواص مشابه است. آلومینیوم به دلیل وزن مناسبی که برای پرواز دارد و مقاومتش در برابر خوردگی حتی از فلزات رقیبی همچون فولاد که یکی از مقاوم ترین فلزات است نیز پیشی گرفته است.

آلیاژهای آلومینیوم در هواپیما

آلومینیوم در صنعت هواپیماسازی به صورت آلیاژهای مختلف (به ندرت به صورت آلومینیوم خالص) استفاده می شود و جزء اصلی آنها مس است. اما آلومینیوم آلیاژ شده با سیلیکون، منگنز، منیزیم و روی نیز استفاده می شود. در بیشتر موارد، این آلیاژها عبارتند از:  دورالومین، آویونال و سیلومین. استحکام این آلیاژها بسیار افزایش یافته و چندین برابر بیشتر از آلومینیوم خالص است.

دورآلومین (Duralumin): آلیاژی چند جزئی از آلومینیوم، مس (تا 4.9٪)، منیزیم و منگنز (گاهی اوقات سیلیکون و آهن نیز اضافه می شود) که برای شکل دهی پلاستیک در نظر گرفته شده است. ویژگی های این آلیاژ خواص مکانیکی بسیار خوب و مقاومت در برابر ترک خوردگی است. علاوه بر این، وزن به خصوص پایینی دارد (2.8 گرم بر سانتی متر مکعب). Duralumin برای ساخت مواد با مقاومت بالا برای هواپیما استفاده می شود.

اویونیک (Avionics): یکی دیگر از آلیاژهای آلومینیومی است که در صنعت هواپیما و برای شکل دهی پلاستیک استفاده می شود که عمدتاً از مس (حدود 4٪) تشکیل شده است.

سیلومین(silumin): به نوبه خود یک آلیاژ ریخته گری است که بر پایه سیلیکون (حدود 12٪) با افزودنی های مس، منیزیم، منگنز و نیکل ساخته شده است. با خواص ریخته گری بسیار خوب و مقاومت در برابر خوردگی بالا است.

سری آلیاژهای مورد استفاده در ساخت هواپیما

آلیاژهای سری ۷۰۰۰ نیز از رایج ترین آلیاژهای مورد استفاده در ساخت هواپیماست. آلیاژ ۷۰۷۵ از همین سری برای ساخت پوسته بال بالایی هواپیما مورد استفاده قرار میگیرد.

از برخی آلیاژهای سری ۲۰۰۰ نیز در صنعت ساخت هواپیما استفاده میشود. به طور معمول از این سری در تولید بدنه و بال ها استفاده میشود؛ مثل آلیاژ ۲۳۲۴ و ۲۲۲۴ که به دلیل استحکام کششی مناسب برای ساخت بدنه بال پایینی به کار برده میشوند و آلیاژ ۲۵۲۴ که به عنوان نوع پیشرفته تری از آلیاژ ۲۰۲۴ وارد صنعت هواپیما سازی شده است و در تولید بدنه هواپیما به کار برده میشود.

از سری ۶۰۰۰ آلیاژ آلومینویم، آلیاژ ۶۰۶۱ برای ساخت سکوهای فرود هواپیما و بدنه خود هواپیما استفاده میشود.

آلیاژ ۳۰۰۳ از سری ۳۰۰۰ نیز به صورت آبکاری شده در بال هواپیما به کار میرود.

آلیاژ ۵۰۵۲ نیز از سری ۵۰۰۰ به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی در ساخت مخازن سوخت هواپیما به کار برده میشود.

آلومینیوم در صنعت هوانوردی

در گذشته نیز به دلیل سبک وزن بودن آلومینیوم، از آن برای ساخت کشتی های هوایی استفاده میشد پس میتوان نتیجه گرفت که تاریخچه استفاده از آلومینیوم در صنعت هوانوردی به پیش از اختراع هواپیما باز میگردد. در دنیای مدرن امروزه نیز از آلومینیوم در صنعت هوانوردی استفاده گسترده ای میشود. برای مثال ۷۵ تا ۸۰ درصد هواپیماهای مدرن را آلومینیوم تشکیل میدهد.

تاریخچه کوتاهی از ورود آلومینیوم به صنعت هوانوردی

چه شد که مخترعان برای ساخت هواپیما به آلومینیوم روی آوردند؟ همگی برادران رایت را میشناسیم. مخترعان اولین هواپیما. هنگامی که برادران رایت درحال ساخت هواپیمای خود بودند به این نکته پی بردند که موتورهای مورد استفاده در خودرو بیش از حد سنگین است و برای پرواز مناسب نیست. به این ترتیب از آلومینیوم در ساخت موتور ویژه خود استفاده کردند تا وزن آن را کم کنند. اما چون در آن زمان دسترسی به آلومینیوم به سهولت امروزه نبود، برای ساخت بدنه هواپیما از مواد ساده تری استفاده کردند.

دوران طلایی هوانوردی

در طول جنگ جهانی اول بود که آلومینیوم در ساخت بدنه هواپیما مورد استفاده قرار گرفت و در طول جنگ جهانی دوم نیز به دلیل استفاده گسترده از آلومینیوم در صنعت هوافضا، تقاضا برای این فلز سبک افزایش یافت. شاید به همین دلیل است که دوران جنگ جهانی اول و دوم را عصر طلایی هوانوردی مینامند!

بازه زمانی ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ میلادی، بسیاری از شرکت های اروپایی و آمریکایی با تولید هواپیماهای متنوع و جدیدتر با یکدیگر رقابت میکردند. این رقابت در طول زمان سبب جایگزین شدن هواپیماهای دو سرنشین با هواپیماهای تک سرنشین شد.

ارزش آلومینیوم در جنگ جهانی دوم

با توجه به افزایش نیاز آلومینیوم در طول جنگ جهانی دوم، شبکه WOR-NYC رادیو با شعار «آلومینیوم برای دفاع» مردم را به بازیافت این فلز تشویق کرد.