وبلاگ

این نوع از مجموعه دم معمولا به کمک دو سازه لوله­ای شکل بلند به بال متصل می­ شود و در هواپیماهایی استفاده می­گردد که موتورهای آنها اغلب در نزدیکی مرکز ثقل هواپیما نصب می­گردند، هواپیمای O-2 معروف به Cessna Skymasterمجهز به این نوع مجموعه دم می­باشد.
دم استفاده شده در این رساله از نوع معمولی می­باشد. در شکل ۲-۹ انواع دم نشان داده شده ­اند.
شکل ۲-۹- انواع حالات دم]۳۴[
۲-۸- مواد سازنده اجزای هواپیما
ویژگی­هایی چون سفتی، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، خستگی واثرات زیست محیطی وحرارتی، سهولت ساخت، عوامل مهم در انتخاب مواد در صنعت هواپیما­سازی هستند. گروه اصلی مواد استفاده شده در ساخت ­و ساز هواپیما، چوب، فولاد، آلیازهای آلومینیوم، آلیازهای تیتانیوم، آلیاژ­های حافظه­دار، پلاستیک ها و مواد مرکب هستند. اگر تاریخچه ساخت هواپیما را مرور نماییم، خواهیم دید که اولین پرواز موفقیت آمیز توسط یک هواپیمای چوبی انجام گرفت. در واقع چوب از مواد ناهمسان یا ارتوتروپیک تشکیل شده است. بدین مفهوم که دارای رگه­هایی در یک موازات می­باشد و وجود این رگه­ها در چوب، همان راستای مقاومت چوب است و در جهات دیگر چوب از خود مقاومت چندانی ایجاد نمی­کند. با پیشرفت صنایع هواپیماسازی و همچنین تکنولوژی مواد و نیاز به استحکام، طول عمر، خواص شیمیایی و خواص حرارتی در سرعت­های بالا، فلزات کم وزن و مقاوم وارد صنعت هواپیماسازی شدند. در این شرایط آلومینیوم، اولین انتخاب مناسب بود که دارای خاصیت کم وزنی و فرم­پذیری و استحکام مناسب در عصر خود بود، بعد­ها فلزاتی چون تیتانیوم، فولاد، مواد پلاستیک و غیره در این صنعت نیازهای بسیاری را برطرف نمودند. بطور کلی فلزات دارای خاصیت متجانس یا ایزوتروپیک می­باشند و خواص فیزیکی آن­ها بر خلاف چوب، در کلیه جهات یکسان است. وجود مشکلاتی چون پرچ­ها، اتصالات، وزن زیاد فلزات وقالب­گیری و پرداخت آن­ها باعث گسترش و رشد مواد کامپوزیتی گردید. از طرفی مواد کامپوزیتی شبیه چوب می­باشند با این تفاوت که از نظر کاهش وزن، مقاومت زیاد مکانیکی، شیمیایی، حرارتی، و همچنین نکته بسیار اساسی آن در زمینه قالب­ریزی ساده بوده که از اهمیت بسزایی برخوردارند. امروزه با بهره گرفتن از مواد کامپوزیتی در صنایع هواپیمایی این صنعت متحول شده است. مواد مرکب برای اولین بار در سال ۱۹۵۰ با ترکیب فایبر گلاس و رزین مطرح گردید و طی سال­های اخیر در کشورهای صنعتی، پیشرفت­های حیرت انگیزی در این زمینه حاصل شده است. ازکاربردهای مواد مرکب می­توان در ساخت سری جدید هواپیماهای Boeing 747، A380 نام برد. در پروژه هواپیمای ایرباس A320برای به حداقل رساندن میزان وزن در سازه بال و بدنه این هواپیما از گستره وسیعی از مواد جدید استفاده شده است، به عنوان مثال پلاستیک­های تقویت شده با فیبر کربن در قسمت مرکزی بال­ها، سکان­های افقی و بخش انتهای بدنه این هواپیما بکار گرفته شده ­اند. همچنین از ترمو پلاستیک های مقاوم در برابر ضربه نیز دراین هواپیما استفاده شده است. با بکارگیری لایه­ های آلومینیوم و فایبر گلاس حدود ۵۰۰ کیلوگرم در وزن سازه این هواپیما صرفه­جویی شده است. در زمینه طراحی موتور نیز آلیاژهای تیتانیوم در درجه اول استفاده می­شوند. برای ساخت کمپرسور از فولاد یا آلیاژهای نیکل در مراحل داغتر موتور استفاده می­ شود.

۲-۸-۱- خواص مواد پرکاربرد در هواپیما های نسل جدید
پرکاربردترین مواد استفاده شده در ساخت نسل جدید هواپیما­ها، آلیاز­های آلومینیوم، تیتانیوم، منیزیم، فولاد، کامپوزیت­ها هستند، خواص فیزکی این مواد در ادامه ذکر می­ شود.

• • آلیاژها

آلیاژ ها از تعداد دو یا بیشتر فلز ساخته شده ­اند. فلزی که با مقدار بیشتری موجود باشد ، فلز پایه می­باشد. بقیه فلز­ها المان­های آلیاژ می­باشند. وجود هرکدام از این المان­ها ممکن است باعث تغییر خواص فلز پایه شوند. برای مثال، فلز آلومینیوم خالص نسبتا نرم و کم دوام می باشد، با اضافه کردن مقدرارکمی از فلز مس، منگنز و منیزیم به آلومینیوم خالص، استحکام آن برای مدت زیادی افزایش می­یابد. عملیات حرارتی باعث افزایش و یا کاهش استحکام و سختی آلیاژها می­شوند. این مواد اهمیت زیادی صنعت هواپیما سازی دارند.

• • آلیاژهای آلومینیوم

از جمله دلایل انتخاب این مواد میتوان به شکل پذیری خوب، تولید آسان، مقاومت در برابر خوردگی، قدرت بالا در برابر خستگی، قدرت بالا در برابر ترک خوردگی ناگهانی به دلیل تنش­های داخلی و همچنین مقاومت در برابر ترک سریع ناشی از تحمل بار اشاره کرد. هواپیماهای مختلف دارای درصد مختلفی از آلیاژ آلومینیوم هستند. با توجه به متفاوت بودن عمر هواپیما­ها، درصد استفاده ار آلیاژ­های آلومینیوم متفاوت می­باشد.

• • آلیاژهای منیزیم

منیزیم یکی از سبکترین فلز موجود در دنیا می­باشد. این فلز در ساخت هلیکوپترها استفاده می­ شود. مقاومت پایین آن در برابر خوردگی ، استفاده آن در هواپیما­های معمولی را محدود کرده است.

• • تیتانیوم

در دهه هفتاد به بعد تیتانیم به طور گسترده در هواپیماهای نظامی و حمل ونقل بهخصوص درهواپیماهای جنگنده به کار رفته است. آلیاژهای تیتانیم دارای خواص خاصی از جمله مقاومت خوب در برابر خستگی، استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، حد خستگی متمایز و حفظ قابل توجه قدرت در دمای تا حدود ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد و مقاومت خوب در برابر خوردگی می­باشد. جایی که آلیاژ آلومینیوم بسیار ضعیف، و استفاده از فولاد باعث سنگین شدن می­ شود، کاربرد تیتانیوم حالت ایده­ال را به وجود می­آورد.

• • آلیاژ های فولاد

به دلیل استحکام بالای این فلز، کاربرد فراوانی در ساختمان هواپیما دارد. آلیاژ­های فولاد کاربردی در صنعت هواپیما­سازی دارای درصد کمی از کربن، نیکل، کروم، وانادیوم و مولیبدنوم می­باشند. قدرت کششی بالا، تحمل تنش ۵۰ تا ۱۵۰ تن بر اینچ مربع بدون شکست را برای این فلز فراهم آورده است. نمونه دیگر این فلز، فولاد ضد زنگ می­باشد که برای کاربرد­های نزدیک آب استفاده می­ شود. از جمله مزایای آن می توان، قابلیت ریخته گری برای قطعات کوچک ، خاصیت کششی بالا. سختی و مقاومت بالا در برابر سایش نام برد. در قسمت­ هایی از هواپیما، مانند اجزای شاسی و ریشه بال که به بدنه متصل است کاربرد فراوانی دارد. کم­کردن کربن از فولاد باعث افزایش سختی آن می­ شود، این کار باعث ترد و شکنندگی فولاد می­ شود.

• • کامپوزیت ها

نسل جدید مواد، که کاربرد وسیعی در صنایع هواپیما­سازی دارند. در جدول ۲-۲ فواید و معایب استفاده از مواد کامپوزیتی آمده است.
جدول۲-۲- فواید و معایب استفاده از مواد کامپوزیت