لماذا يستخدم الألمنيوم في صناعة الطائرات؟

لماذا يستخدم الألمنيوم في صناعة الطائرات؟

يتكون جسم الطائرة من عدد من المكونات الرئيسية مثل الأجنحة والهيكل السفلي وغيرها، تُصنع من مواد مختلفة، وذلك اعتمادًا على وظيفة كل مكون والصفات الأكثر أهمية بالنسبة لها لتكون قادرة على العمل بشكل صحيح، واحتوت الطائرة الأولى للأخوين رايت، التي أقلعت لأول مرة في عام 1903، على كتلة من الألومنيوم تزن 30 رطلاً في المحرك، ومنذ ذلك الحين، أصبح الألمنيوم المعدن الأكثر استخدامًا في مجال صناعة الطائرات بسبب عدة خصائص،^[١] في هذا المقال سيتم توضيح أهم الأسباب التي أدت إلى استخدام الألمنيوم في صناعة الطائرات، وأهم أنواع صفائح الألمنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات.

أهم أسباب استخدام الألمنيوم في صناعة الطائرات

فيما يلي أهم أسباب استخدام الألمنيوم في صناعة الطائرات:^[٢][٣]

• يتميز معدن الألمنيوم بخفة وزنه، وبسهولة تشكيله ومعالجته، وذلك لقابليته العالية للتمدد.
• يعتبر الألمنيوم من المعادن قوية التحمل، ويمكن زيادة قوته بواسطة إضافة معادن أخرى مثل النحاس، أو بواسطة المعالجة الباردة أو الحارة.
• يعد الألومنيوم من المعادن الرخيصة نسبيًا عند مقارنته بالمعادن الأخرى نظرًا لكونه عنصرًا ذريًا.
• يتمتع الألمتيوم بخصائص مضادة للتآكل، مما يسمح ببقاء أجزاء من الألومنيوم غير مطلية.

أهم أنواع سبائك الألمنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات

فيما يلي بعضًا من سبائك الألومنيوم الأكثر شيوعًا مجال صناعة الطائرات، والهدف من استعمال كل نوع:^[٤][٥]

• سبيكة 2024: واحدة من أكثر سبائك الألومنيوم شيوعًا، تحتوي هذه السبيكة بشكل أساسي على عنصر النحاس، مما يمنحها قوة كبيرة جدًا ويجعلها ذات مقاومة عالية للإجهاد، كما تعد هذه السبيكة سبيكة مثالية عند الحاجة إلى نسبة عالية من المتانة، وهذا يجعلها مثالية للأجنحة وجسم الطائرة، وهي أجزاء الطائرة التي تتعرض لأكبر قدر من الشد والضغط.
• سبيكة 6061: تحتوي سبائك الألومنيوم 6061 على عنصري المغنيسيوم والسيليكون، وهي من السبائك المقاومة جدًا للتآكل ومعروفة بقابليتها الكبيرة للحام، تُستخدم لصناعة جسم الطائرة والأجنحة، وغالبًا ما يتم استخدامها في الطائرات الشخصية الصغيرة.
• سبيكة 6063: يشبه هذا النوع من سبائك الألومنيوم إلى حد بعيد سبيكة 6061.
• سبيكة 7075: نظرًا لوزنها الخفيف وقوتها المذهلة التي يمكن مقارنتها بمعظم أنواع الفولاذ، يتم استخدام سبيكة 7075 لتصنيع الإطار الرئيسي لهياكل الطائرات، لا توجد سبائك ألمنيوم أخرى يمكن أن تتطابق مع 7075 في المتانة ومقاومة الشد، ويتم العمل باستمرار على زيادة صلابتها لإنشاء طائرات أسرع وأكثر أمانًا وأرخص تكلفة، ولكن يوجد صعوبة في لحام هذا النوع من السبائك، وذلك بسبب المحتوى النحاسي العالي فيها.
• سبيكة 7475: تعد هذه السبيكة من سبائك الألومنيوم الرئيسية المستخدمة في صناعة الطيران، تتمتع بقوة وصلابة عالية، ومقاومة عالية لدرجات الحرارة المرتفعة، بالإضافة لمقاومة التآكل، تستخدم لتصنيع جسم الطائرة، وهياكل الأجنحة، وغير ذلك

أجزاء الطائرة التي يدخل في صناعتها الألمنيوم

يدخل الألمنيوم في صناعة الأجزاء المختلفة من الطائرة أهمها: ألواح الجناح، والدفة، وأنابيب عوادم الغاز، والأبواب والأرضيات، والمقاعد، وتوربينات المحرك، وأجهزة قمرة القيادة، وتتم صناعة معظمها من سبائك الألومنيوم 7075 و7475-02 و6061 نظرًا لخفة وزنها وموصليتها العالية للكهرباء،^[٢] ومع ذلك، في درجات الحرارة المرتفعة، يفقد الألمنيوم قوته، لذلك لا يتم استخدامه في حالته النقية لتصنيع الأجزاء الخارجية للطيارة.^[٣]