هواپیماها از چه موادی ساخته می شوند؟

[rezatizi 11,709]

در سازه هواپیما به جز بتن مسلح ، تقریبا می توان کلیه مصالح مهندسی مورد استفاده بشر را یافت. هواپیماهای اولیه اساسا از چوب و روکش پارچه ای و سیمهای مهاربند فولادی ساخته می شدند. اما امروزه آلیاژ آلومینیوم، ماده اصلی این کار است که ضمنا آلیا سبک نامیده می شود. این آلیاژ حاوی %4 مس، %1.2 منیزیم، %1.2 سیلیسیم ، کمی منگنز، آهن و کروم و باقی آن بیش از %90 را فلز آلومینیوم تشکیل می دهد. اختلاط آلومینیوم با مقادیر سایر فلزات تاثیر چشم گیری بر قدرت و استحکام آن دارد. یعنی قدرت آلیاژ به دست آمده 6 تا 8 برابر بیش از خود آلومینیوم است. در دوران جنگ جهانی اول پس از کشف روش تولید آلیاژ آلومینیوم فرصت طرح انواع سازه ها که تا زمان حاضر به مقدار بسیار کمی تغییر نموده است، به دست آمد.

فولاد : فولاد عبارت است از آهنی که عناصر دیگری به آن افزوده شده است تا آلیاژ فولاد به دست آید. آلیاژ فولاد ضریف انعطاف کم و استحکام کششی بالایی دارد. اما چگالی آن نیز بالا است( سه برابر آلیاژهای آلومینیوم) در سازه هواپیما عموما از فولاد آب دیده استفاده می شود، نخستین هواپیمای تمام فلزی ، توباویون ، یک طرح فرانسوی در سال 1912 میلادی بود. ام نخستین هواپیمای تمام فلزی موفق و مقبول عام، هواپیمای JI یونکرس ، طرح پروفسور آلمانی یونکرس بود.
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/78744162002107907523.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_78744162002107907523.jpg[/img][/url]
در جنگنده ضربتی f-111 جعبه مشترک محورهای تغییر زاویه بال از این آلیاژ ساخته شده است. در مقایسه با استاندارد غربی درصد بسیار بالای از وزن سازه جنگنده Mig-25 foxbat را فولاد تشکیل می دهد.
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/36446923854813823093.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_36446923854813823093.jpg[/img][/url]
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/13717051978415495593.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_13717051978415495593.jpg[/img][/url]

به طور کلی امروزه در نقاطی از سازه که استحکام کششی بالا و ضریب انعطاف پایین در واحد حجم مورد نظر باشد، مثل ارابه فرود، جک مربوط به تغییر زاویه بال، اتصال بین بال و بدنه ، شاسی موتور، پوشش زرهی، چنگک نگهدارنده(arrester hook) و ریل حرکت فلپ ها (flap track) از فولاد استفاده می شود. اما به دلیل وزن زیاد فولاد روند کنونی در جهت استفاده بیشتر از فلز تیتانیوم است.
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/88715613484986850325.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_88715613484986850325.jpg[/img][/url]
arrester hook
2 . آلیاژهای آلومینیوم: اکثر جنگنده های در حال خدمت جهان، از دو آلیاژ آلومینیوم ساخته شده اند. یکی آلیاژ دورآلومین سری US2000 که دارای مشخصه تحمل ضربه (damage tolerant) بوده و مقاومت نسبتا خوبی در مقابل خستگی از خود نشان می دهد و نرخ رشد ترک نیز در آن پایین می باشد. از این آلیاژ معمولا در نقاطی از سازه مثل سطح زیرین بال، استفاده می شود که به پدیده خستگی حساس است.
آلیاژ دیگر، آلیاژ دورآلومین سری US7000 است که دارای مشخصه استحکام زیاد و تحت فشار بوده و معمولا از آن در سطح فوقانی بال استفاده می شود.
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/70694523093225610256.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_70694523093225610256.jpg[/img][/url]
flap track wing box
3. آلیاژ آلومینیوم – لیتیوم: اگرچه آلیاژهای آلومینیوم لیتیوم جز مواد جدید محسوب نشده و از دهه 1920 در دسترس بوده اند، ولی مسائل عدیده ای که در تولید آنها وجود داشت، باعث شد استفاده از آنها در صنعت هوانوردی محدود شود. یکی از محسنات این آلیاژ چگالی پایین آن است که حدودا %10 کمتر از آلیاژ دورآلومین سری US2000 و در عین حال ، استحکامی مشابه آلیاژ دورآلومین سری US7000 دارد. از محسنات این نوع آلیاژ ضریب انعطاف کم آن در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم است(حدودا %10 کمتر) . اولین کاربرد مهم این آلیاژ در جعبه متصل کننده دو بال جنگنده EF2000 می باشد.

[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/16726436355674645911.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_16726436355674645911.jpg[/img][/url]
که به صورت فورجینگ forging از ورق های زخیم ساخته شده است. امروزه به دلیل عدم اطمینان نسبت به چگونگی کارکرد دراز مدت این این آلیاژ در شرایط مختلف، به طور متوسط تنها 8% سازه از آن ساخته می شود.در حالی که پتانسیل رشد آن تا 20% نیز وجود دارد.
[url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/87165544327049240552.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10246/thumb_87165544327049240552.jpg[/img][/url]
forging
استفاده از مخلوط آلیاژهای آلومینیوم و لیتیوم و فیبر ترکیبی کربن cfc در جنگنده جدید سبب کاهش وزن سازه به مقدار 10 الی %12 شده است. ( حدودا 3 الی %4 وزن هنگام برخاست
ادامه دارد
www.aerocenter.ir

[color=#ff0000]به بخش فناوری نیروی هوایی منتقل شد[/color]
[color=#ff0000]king-kaveh[/color]

[F_35B 15]

بسیار عالی

چه الیاژی برای موتور استفاده میشه فولاد خا لصه یا فلزهای ترکیبی؟

[Goebbels 38,203]

forging یا پرس داغ روشی است که برای تولید بعضی قطعات که ابعاد کوچکی دارند بکار گرفته می شود، بطوری که شمش فلز یا آلیاژ آن تا درجه حرارت مشخصی در کوره داغ شده و سپس در قالب مورد نظر تحت فشار ضربه سنگین پرس شکل داده می شود که پس از سرد شدن بایستی پرداخت گردد.

[Stuka 8,826]

مواد کامپوزيتي پليمري و فيبر کربن هم اضافه کنيد که استحکام بيشتر از فولاد و وزني کمتر از آلومينيوم دارند.

[kaftar 570]

کدوم الیاژ خاصیت جذب امواج رادارو داره؟
بیشتر جاها فقط میگن کامپوزیت ولی هیچ توضیحی نمیدن.

[cheka 15,065]

[quote name='kaftar' timestamp='1343429815' post='262246']
کدوم الیاژ خاصیت جذب امواج رادارو داره؟
بیشتر جاها فقط میگن کامپوزیت ولی هیچ توضیحی نمیدن.
[/quote]

مواد دارای خاصیت جذب امواج الکترومغناطیسی مانند آلیاژهای آلومینیوم ، کامپوزیت های لاستیکی مخصوص مثل پلی کلروپرین (PolychloroPrene) که بدنه ی در نسل اول جنگنده های رادارگریز F-117A نیز مورد استفاده قرار گرفت ، همچنین آلیاژ مگنت ها (مواد دارای خاصیت الکترومغناطیسی) مثل کامپوزیت آهن اکسید و سرامیک (که به اختصار Ferrite نامیده میشه) و آهن کربونیل (آهن با خلوص بالای 97.5 درصد) دارای خاصیت جذب امواج راداری بالایی هستند .

[Skyhawk 16,545]

تولید ماده‌ای صدها برابرمستحكم‌ترازفولاد بااستفاده از نانو

تاريخ : چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390


دانشگران مركز پیشرفته فن‌آوری‌های كامپوزیتی فلوریدا (FAC2T) در دانشگاه ایالتی فلوریدا، در حال توسعه ماده‌ای ده برابر سبك‌تر و در عین حال 250 برابر مستحكم‌تر از فولاد هستند. به گزارش سرویس «فن‌آوری» خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، كار كردن با چنین ماده‌ای می‌تواند رویایی برای هر مهندس باشد. اگر این ماده هادی بسیار خوب الكتریسیته یا حرارت نیز باشد، دیگر وجود این ماده بیشتر به داستان‌های علمی تخیلی شباهت پیدا می‌كند. Ben Wang پروفسور مهندسی صنعتی دانشكده مهندسی FSU در دانشگاه A&M فلوریدا مدیر این گروه (FAC2T) است كه در زمینه توسعه مواد كامپوزیتی با قابلیت بالا و روش‌های ساخت چنین كامپوزیت‌هایی فعالیت می‌كند. Wang در زمینه مهندسی مواد نانو كه یك زمینه رو به رشد است، شناخته شده می‌باشد. زمینه اصلی فعالیت وی، یك ماده خارق‌العاده به نام Buckypaper است كه می‌تواند كاربردهای زیادی در زمینه توسعه ساختارهای مورد استفاده در صنعت هوا - فضا، تولید وسایل نقلیه زرهی و ساخت نسل جدیدی از نمایشگرهای رایانه‌یی داشته باشد. وی می‌گوید: «هدف ما در FAC2T درك میزان استحكام مواد كامپوزیتی ساخته شده با استفاده از buckypaper می‌باشد. به علاوه، تمركز ما بر روی توسعه فرآیندهای تولید انبوه و ارزان این مواد است». Buckypaper از نانولوله‌های كربنی ساخته شده‌اند. Buckypaper نام خود را از Buckminsterfullerene یا C-60 اخذ كرده است. C-60 نوعی مولكول كربنی است كه به دلیل داشتن پیوندهای محكم اتمی، دو برابر الماس استحكام دارد. از جمله ویژگی‌ها و كاربردهای Buckypaper این است كه :اگر در معرض بار الكتریكی قرار گیرد، می‌تواند روشن شده و به عنوان نمایشگر تلویزیون یا رایانه به كار رود. این نمایشگرها نسبت به لوله اشعه كاتدی و بلور مایع، انرژی كمتری مصرف كرده، روشن‌تر بوده و یكنواختی نور بیشتری دارد. Buckypaper همچنین یكی از موادی است كه در میان مواد شناخته شده، بیشترین هدایت حرارتی را دارد و می‌تواند در انتقال حرارت تولید شده در رایانه‌ها و سایر ابزارهای الكترونیكی به خارج از دستگاه به كار گرفته شود. این امر امكان كوچك‌تر شدن بیشتر ابزارهای الكترونیكی را فراهم می‌آورد. به دلیل قابلیت انتقال مقدار زیادی بار الكتریكی توسط Buckypaper، می‌توان از این ماده به صورت یك فیلم نازك بر روی هواپیما استفاده كرد. در این صورت رعد و برقی كه به هواپیما برخورد می‌كند، بر روی سطح پخش شده و آسیبی به هواپیما وارد نمی‌شود. همچنین می‌توان از این فیلم‌ها برای محافظت از مدارات الكتریكی داخل هواپیما از تداخل الكترومغناطیسی استفاده كرد. این نوع تداخل می‌تواند به تجهیزات آسیب رسانده و موجب تغییر تنظیمات شود. همچنین در هواپیماهای نظامی می‌توان از این فیلم‌ها برای تغییر اثر الكترومغناطیسی هواپیما استفاده كرد. این اثر موجب شناسایی هواپیما توسط رادار می‌شود. به گزارش ایسنا، Kirby Kemper معاون پژوهشی FSU می‌گوید: « FAC2T پیشرو یك انقلاب در فن‌آوری است كه نحوه تولید اشیای اطراف ما را تغییر خواهد داد. گروهی متشكل از اعضای هیات علمی، دانشجویان و فوق دكتراها می‌خواهند قابلیت‌های بسیار زیاد فن‌آوری نانو را شناسایی كنند. كاربردهای بالقوه بسیار جالب توجه می‌باشند.» FSU چهار اختراع ثبت شده در US Patent دارد كه مربوط به تحقیقات Buckypaper می‌باشند.



Wang می‌گوید: «ما به دنبال جمع كردن محققان در یكجا هستم تا فرصت‌های تحقیقاتی خوبی ایجاد كنیم. ما دانشجویان و اعضای هیئت علمی بسیار مستعدی داریم و سعی می‌كنیم تا قابلیت آنها به طور كامل به ظهور برساند.

http://csqut.blogfa.com/post-130.aspx
http://www.centralclubs.com/buckypaper-t69116.html