كيف تُستخدم سبائك التنغستن في صناعة الطيران؟

سبائك التنجستن هي نوع من السبائك التي تعتمد على التنجستن (85% ~ 99% من محتوى التنجستن)، وكمية صغيرة من Ni. النحاس، والحديد. Co. Mo، والكروم وعناصر أخرى. تصل كثافته إلى 16.5 ~ 18.75 جم/سم مكعب. وبفضل خصائصها الكيميائية والفيزيائية الممتازة، تتمتع سبائك التنغستن بمجموعة واسعة من التطبيقات في العديد من المجالات. وتشتهر سبائك التنغستن بتطبيقاتها في صناعة الطيران. ولكن كيف تُستخدم سبائك التنغستن في صناعة الطيران؟ سنحاول في هذه المقالة الإجابة عن هذا السؤال.

كيف تُستخدم سبائك التنغستن في صناعة الطيران؟

ثقل موازنة سبائك التنغستن

في صناعة الطيران، غالبًا ما يتم وضع الثقل الموازن في مساحة محدودة. ومع انخفاض حجم الثقل الموازن إلى حد كبير، يجب التحكم في توزيع الوزن بشكل أكبر لكل وحدة حجم. وتزيد أجزاء الثقل الموازن المصنوعة من سبائك التنجستن من حساسية آلية التحكم وتحافظ على تشغيل الطائرة ضمن الحدود المقبولة.

يُعد الاهتزاز في المكونات الديناميكية لمحركات الطائرات وأنظمة دفع المراوح أمرًا غير مرغوب فيه إلى حد كبير، ويمكن استخدام عدد كبير من الأثقال الموازنة لتقليل أو إزالة الاهتزازات الناتجة عن عدم توازن كتلة الأجزاء الدوارة الخارجية.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم دمج الثقل الموازن في العديد من أنظمة التحكم العالية المصممة للمراوح كآلية للحماية من الأعطال. وفي أثناء الطيران، يتم التحكم في المراوح هيدروليكيًا للحفاظ على الزاوية الصحيحة، بينما يتم غالبًا تحسين أسطح الطيران مثل المصاعد والدفات والجنيحات من أجل الأداء باستخدام أجزاء الثقل الموازن.

توفر سبائك التنجستن العديد من المزايا مقارنة بمواد الثقل الموازن التقليدية مثل الرصاص أو الفولاذ. تسمح الكثافة العالية لسبائك التنجستن باستخدام مكونات أصغر، مما يقلل من الحجم الكلي للنظام. على عكس الرصاص، الذي يمكن أن يزحف في درجة حرارة الغرفة، فإن سبائك التنجستن مستقرة ويمكن استخدامها للتأكيد على جزء الماكينة الذي يعمل دون الحاجة إلى تصنيع وتعبئة إضافية.

شفرة دوّار سبائك التنجستن الدوارة

تشمل تطبيقات سبائك التنغستن في صناعة الطيران مجموعة واسعة من الأثقال المضادة لشفرات الدوار للأقمار الصناعية والمروحيات والصواريخ والتحكم في الدوران في الفضاء الجوي. تُستخدم هذه المواد أيضًا في قمرة القيادة لزيادة التحكم في التحذير من الاهتزازات المطلوبة، بدلاً من مضادات الاهتزازات. وبالمثل، أدخل نظام التحكم في الطيران بالسلك دفعة صغيرة من سبيكة التنغستن في عصا التحكم في الطيران لزيادة القصور الذاتي، وبالتالي إعادة اكتشاف "الإحساس" المرتبط بالمصعد والجنيحات تحت التحكم التقليدي.

وبالإضافة إلى استخدامها في الأثقال المضادة، يمكن استخدام سبائك التنجستن أيضاً في أعمال تصنيع الطائرات وصيانتها. ولتقليل الاهتزازات الناجمة عن مسدسات التثبيت،يلزم أيضًا إضافةقضيب تثبيت من سبائك التنجستن لامتصاص القوى الخارجية. قد تتسبب الاهتزازات في تلف أعصاب المستخدم وعضلاته وعظامه، مما يسبب متلازمة النفق الرسغي (الأصابع البيضاء). وتستخدم العديد من شركات الطيران الآن قضبان التواء من سبائك التنجستن لتقليل تأثير الاهتزازات.

تتمثل إحدى الاحتياجات الرئيسية لصناعة الطيران اليوم في تسريع نمو نقل الركاب والبضائع لمسافات طويلة مع تقليل استهلاك الوقود والتلوث. وتُعد المنتجات والمكونات المصنوعة من سبائك التنجستن عالية الأداء ضرورية للطائرات المدنية الكبيرة والطائرات الأسرع من الصوت والطائرات عالية الأداء في المستقبل. يمكن للمواد المقاومة للحرارة أن تؤدي إلى تحسينات في أنظمة الدفع مثل توربينات دفع الطائرات والصواريخ، وكذلك في هيكل الغلاف الحراري الخارجي للطائرات الأسرع من الصوت.

يمكن للمواد عالية الجودة أن تقلل من استهلاك النفط وتزيد من درجة حرارة مدخل توربينات الغاز الطبيعي، مما سيساهم بشكل كبير في كفاءة الطاقة في مجال الطيران. يجب أن تكون المواد مقاومة للمتطلبات العالية مثل مقاومة التآكل بالغاز الساخن، والتمدد المنخفض، ومقاومة الزحف العالية، ومقاومة التعب الفائقة. ونظراً للخصائص الميكانيكية والفيزيائية الممتازة، فإن المعادن الحرارية من Stanford Advanced Materials (SAM ) هي الأكثر ملاءمة لتصنيع فوهات دفع الاحتراق للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية الأخرى.

الخاتمة

نشكرك على قراءة مقالنا ونأمل أن يساعدك على فهم أفضل لكيفية استخدام سبائك التنغستن في صناعة الطيران. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن التنغستن وسبائك التنغستن، ننصحك بزيارة Stanford Advanced Materials (SAM) لمزيد من المعلومات .