اگر شما هم  درباره ی نوع طراحی و ساخت هواپیما کنجکاو هستید، در این مطلب قصد داریم به صورت کلی در مورد بدنه ی هواپیما و جنس آن برایتان توضیح دهیم. همانطور که میدانید طراحی و مهندسی هواپیما کاری بسیار سخت و حساس میباشد. کوچکترین نقص در طراحی یا تولید این وسیله ی غول پیکر میتواند جان صدها نفر را به خطر بیندازد. طراحان این وسیله تا قبل از روانه کردن آن به بازار و تحویل به مشتری های خود ٫ بارها و بارها از تمام جهات ٫ آن را مورد آزمایش و بررسی قرار میدهند. این وسیله ی خاص میبایست از نظر ضربه پذیری٫تحمل شرایط دمایی گوناگون و پرواز در ارتفاعاتی با فشار بسیار کم٫ مقاوت خود را حفظ کرده و بدون آسیب باقی بمانند. از آنجایی که شرایط پرواز شرایط بسیار حساسیست پس نمیتوان هیچ گونه اهمال کاری  را پذیرفت. در ادامه ی مطلب شمارا با بدنه ی هواپیما بیشتر آشنا خواهیم کرد. برای بدست آوردن اطلاعات در مورد دیگر اجزای هواپیما میتوانید به مقالات بخش آیرودینامیک مراجعه نمایید.

بدنه ی هواپیما یا fuselage

بدنه ی هواپیما را  به صورت کلی میتوان شامل دو بخش دانست. قسمتی که دارای صندلی و یا قرار دادن بار است و بخشی که مربوط به کنترل و هدایت هواپیماست که آن را به عنوان کاکپیت (cockpit) و یا کابین خلبان میشناسیم.

علاوه بر این بدنه ی برخی هواپیماهای قدیمی که ساخت آنها امروزه دیگر مرسوم نیست و از نظر کاربردی ضعیف تر از نمونه های جدید هستند، بدنه های open truss  است. این نوع سازه ٫‌شامل بال های سیمی شکل و قابل رویت بودند. با پیشرفت تکنولوزی ٫ طراحان هواپیما شروع به تولید نمونه هایی کردند که اعضای بال در یک راستا قرار گرفته و  بخش داخلی بال در آن قابل رویت نباشد. این بال ها به نسبت نمونه های قبلی ٫با  عملکرد و کارایی بهتر و بالاتری ظاهر شدند.  نمونه های پیشرفته تر ابتدا با پارچه و سپس با فلزات سبک مانند آلومینیوم طراحی و ساخته می شد. در برخی نمونه ها ٫ پوسته ی بیرونی ٫ میتوانست فشار کل و یا بخشی از وزن پرواز را تحمل کند. بیشتر هواپیماهای مدرن٫ از نوعی از این پوسته های بیرونی تحت فشار (stressed skin) استفاده میکنند   که آنهارا تحت عنوان monocoque و یا semi-monique میشناسند.

ساختار monocoque و semi-monocoque   

طراحی monocoque  به گونه ایست که میتواند تمام بار پرواز را تحمل کند. این ساختار به دلیل نوع طراحی بسیار قوی میباشد، امانمی تواند هیچ گونه فرورفتگی و یا تغییر شکل در سطح خودرا تحمل کند. این ویژگی را میتوانید به خوبی در طراحی قوطی های نوشیدنی که از  آلومینیوم نازک ساخته میشوند مشاهده نمایید. زیرا میتوان نیروی زیادی به انتهای آنها وارد نمود بدون آنکه اسیبی وارد شود. اما اگر بدنه ی قوطی دچار فرورفتگی اندکی باشد٫ با کوچکترین فشار ٫ کاملا از فرم اولیه خارج میگردد. با توجه به محدودیت های ساختار  monocoque نمونه ی پیشرفته تری در هواپیماهای امروزی مورد استفاده قرار میگیرد که برای حفظ شکل بدنه ی بال و استقامت آن از یک ساختار فرعی  استفاده میکنند. شکل بالا شمارا در درک فضای داخلی بال monocoque و semi-monocoque یاری میکند.

جنس بدنه ی هواپیما

همانطور که میدانید سبک بودن هواپیما از دوجهت  به نفع شرکت هاست. دلیل اول این است که هرچه خود هواپیما سبک تر باشد میتوان بار و مسافر بیشتری در آن جا داد. دلیل دوم نیز مصرف سوخت است. زیرا هرچه هواپیما سنگین تر باشد مصرف سوخت بیشتری خواهد داشت. و مصرف سوخت بیشتر به معنی افزایش مجدد وزن هواپیما می باشد. در واقع هواپیما از ظرفیت حمل بار خود برای حمل سوخت استفاده خواهد کرد. که این به هیچ وجه برای شرکت های هواپیمایی مقرون به صرفه نیست.

از آنجایی که کوچکترین نقصی در هواپیما میتواند منجر به فاجعه شود٫ پس بسیار مهم است که در ساخت آن علاوه بر موضوع وزن٫ ایمنی نیز در نظر گرفته شود. در این مورد استفاده از  آلیاژ هایی چون  نیکل٫ تیتانیوم٫ آلومینیوم و فلزاتی مانند منیزیم٫کبالت٫برلیم٫ نیوبیم٫مولیبدم٫تنگستن٫ زیرکنیوم و وانادیم مرسوم است. این مواد همگی در ساخت وسایل هوانوردی از بالگردها تا هواپیماهای جنگنده و تجاری کاربرد دارند. اما نکته ی قابل توجه این است که درصد استفاده از فولاد آلومینیوم و تیتانیوم به دلیل ویژگی هایی که دارند بسیار بیشتر از بقیه ی عناصر  می باشد. 

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟ با درج نظرات ارزشمند خود ما را در ارائه مطالب بهتر یاری فرمایید

بست پایلت