لماذا لا يستطيع تصنيع الطيران الاستغناء عن التيتانيوم

هناك مقولة في صناعة الطيران: "مقابل كل رطل مفقود من وزن الطائرة، سيزيد ارتفاع الرحلة بمقدار قدم واحدة". ويمكن ملاحظة أن تقليل الوزن مهم جدًا لتحسين أداء الطائرة.

كيف تقلل من وزن الطائرة؟ هذا لا ينفصل عن مادة - سبائك التيتانيوم.

قبل أن نتحدث عن سبائك التيتانيوم، دعونا أولا نفهم التيتانيوم. التيتانيوم مادة معدنية ذات خصائص فيزيائية ممتازة وخصائص كيميائية مستقرة. ويتواجد بكثرة في القشرة الأرضية، أعلى بكثير من المعادن الشائعة مثل النحاس والزنك والقصدير، ويدفن في الصخور والرمال بكميات كبيرة. سبائك التيتانيوم هي سبيكة تتكون من التيتانيوم وعناصر أخرى. تتميز سبائك التيتانيوم بمزايا القوة العالية والوزن الخفيف والمقاومة القوية للحرارة. استخدامه في تصنيع الطائرات لا يمكن أن يطيل عمر خدمة الطائرة فحسب، بل يقلل أيضًا من وزنها ويحسن أداء طيران الطائرة بشكل كبير.

وفقًا لبيانات الاختبار، فإن قوة سبائك التيتانيوم تبلغ 1.3 مرة قوة سبائك الألومنيوم، و1.6 مرة قوة سبائك المغنيسيوم، و3.5 مرة قوة الفولاذ المقاوم للصدأ. قوتها الحرارية الممتازة مناسبة لتصنيع الطيران ويمكن أن تعمل لفترة طويلة عند درجة حرارة تتراوح من 450 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لسبائك التيتانيوم أن تتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة ويمكن أن تحافظ على درجة معينة من اللدونة عند { {8}} درجة .

كلما كانت الطائرة أكثر تقدمًا، كلما زاد استخدام التيتانيوم. في طائرات الاستطلاع الأمريكية SR-71 ذات الارتفاعات العالية والسرعة العالية، يمثل التيتانيوم 93 بالمائة من الوزن الهيكلي للطائرة، وتعرف بأنها طائرة "مصنوعة بالكامل من التيتانيوم". كما تعلمون، مقابل كل انخفاض بنسبة 10 بالمائة في وزن الطائرة، يمكن توفير 4 بالمائة من الوقود.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام معظم سبائك التيتانيوم والتيتانيوم المنتجة في العالم في صناعة الطيران. تستخدم سبائك التيتانيوم بشكل رئيسي في صناعة الطائرات والمحركات، مثل مراوح التيتانيوم المطروقة، وأقراص وشفرات الضاغط، وأغطية المحركات، وأجهزة العادم، والمكونات الأخرى، بالإضافة إلى أجزاء الإطار الهيكلي مثل إطارات إطارات الطائرات. تستخدم المركبة الفضائية القوة العالية والمقاومة للتآكل ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة لسبائك التيتانيوم لتصنيع أوعية الضغط المختلفة وخزانات الوقود والمثبتات وأشرطة الأدوات والإطارات وقذائف الصواريخ. في الأقمار الصناعية والوحدات القمرية والمركبات الفضائية المأهولة والمكوكات الفضائية، يتم استخدام لحام ألواح سبائك التيتانيوم. ويمكن التنبؤ أنه مع تطور تكنولوجيا صناعة الطيران، فإن التطوير المستقبلي لسبائك التيتانيوم له آفاق واسعة. سيعمل العلماء على زيادة البحث واستخدام سبائك التيتانيوم لإنشاء معدات أكثر تقدمًا.