ממה בנוי למשל f-16? חוץ מבדי קרבון (וסיבי זכוכית?)?

רוב המסה של מטוס כדוגמת F-16 היא דווקא סגסוגות אלומיניום.

ומטוסים ישנים יותר כדוגמת הסקייהוק?

עדיין אלומיניום..

Nehemia Greshuni Photography NGPhoto.biz

כמו כל מטוס גם במטוסי קרב יש קורות אורך ורוחב שהם שלד המטוס העשוי לרוב מסוגי פלדה ו\או טיטניום ובנוסף קיימים חוצצים המחלקים את המטוס למדורים כמו בצוללת. החיפוי החיצוני עשוי מאלומיניום

בספרו של דני שלום תוכל לראות שירטוטים של מטוסי קרב (האמת שדווקא F16 אין שם, אבל F15 בז ורעם דווקא יש
) אם לא תמצא שלח לי הודעה פרטית ואני אסרוק לך

נוע, נוע! סוף

תודה.

הקורות המרכזיות של רוב המטוסים כיום הן מאלומיניום. פלדה שוקלת יותר מדי, ומשתמשים בסגסוגות פלדה שונות רק לחלקים מאוד ספציפיים, כגון כני הנסע. השימוש בחומרים מרוכבים חודר יותר ויותר לתעופה, ודוגמה מתקדמת זה מטוס הבואינג 787 החדש, שנעשה בו שימוש נרחב ביותר בחומרים מרוכבים (אחד מהם הוא קל יותר וחזק יותר מטיטניום, לטענת היצרן..).

לצורך העניין, אלומיניום תעופתי (לסוגיו השונים בהתאם לנדרש) הוא עדיין הנוח ביותר לשימוש תעופתי: הוא משלב בין עלות נמוכה, נוחות עיבוד, חוזק ועוד.
פלדה היא כבדה מדי, טיטניום יקר וקשה לעיבוד, חומרים מרוכבים לא מתאימים לכל משימה.

אפשר לקרוא עוד בנושא כאן:
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94....91.D7.A0.D7.94

בכל מקרה, F-16A עשוי כך:
גוף מרכזי, כולל קורות, חציצים, אורכנים וכלל המעטה - אלומיניום.
כני נסע ועוד מחברים מסויימים - נתך פלדה.
מעטים ספציפיים עשויים מטיטניום.

בדגמים החדשים יותר יש שימוש נרחב יותר בטיטניום, לדוגמה - מסמרות רבות הוחלפו לטיטניום.

Nehemia Greshuni Photography NGPhoto.biz

למה לא משתמשים בבדי קרבון?

חלקי מבנה עשויים חומרים מרוכבים בכלל וסיבי פחמן בפרט הולכים ותופסים מקום הולך וגדל בתעשייה האווירונאוטית. למשל, כנפי הלביא היו עשויות חומרים מרוכבים ברובן.

כמה סיבות מונעות מעבר מלא לחומרים מרוכבים:

1. יוקר. חלק מבנה עשוי סיבי פחמן יקר יותר (עדיין) במחיר חומר הגלם מסגסוגת אלומיניום.

2. שמרנות. הגרעין ההנדסי והיצרני של חלק מהחברות לייצור מטוסים מורכב עדיין ממהנדסים שיודעים מצוין איך לעבוד עם מתכת אך פחות מנוסים בסיסי פחמן.

3. טכנולוגיית יצור. חלקי מבנה עשויים מתכת ניתנים לחריטה, כרסום, כבישה, כיפוף, יציקה, צריבה בחומצה, חיתוך בלייזר וכו'. בניית חלק מבנה מסיבי פחמן אינה אפשרית בכל הטכניקות שהזכרתי ושקיימות בתעשייה כבר עשרות רבות של שנים. השיטות לבנייה מסיבי פחמן (ליפוף, הנחת משטחים וכו') הן די "ידניות" (אם כי אוטומציה הולכת ונכנסת יותר ויותר) ומעט איטיות; צריך למשל לחכות שהשרף יתייבש...

4. טמפרטורה. סגסוגות טיטניום, פלדה וגם אלומיניום עמידות יותר בטמפרטורות שמייצרים מנועי סילון ו/או זרימת האוויר במהירויות גדולות.

5. חמקנות. כאן הנקודה מעניינת למדי. כדי לייצר מטוס "חמקן" לחלוטין צריכה "התנגדותו החשמלית" להיות 137 אוהם. מטוס כזה יהיה "שקוף" לחלוטין לכל תדרי המכ"ם. עם מתכת אין סיכוי לבנות מטוס כזה. חלק מבנה עשוי סיבי פחמן בטכנולוגיה רגילה הוא די "מתכתי" (בגלל הפחמן) לקרינה אלקטרומגנטית ולכן אינו "חמקן" כמו שנדמה ממבט ראשון. אבל - זהו אחד החומרים שניתן בקלות יחסית לשלוט במרכיב ההחזר האלקטרומגנטי שלו וזהו אחד המניעים החזקים בתעופה צבאית לשימוש הולך וגובר בחומר הזה. בתעופה אזרחית השיקול הזה אינו קיים כמובן וצפוי שהיא תוביל את הנטייה הזאת יותר ויותר.

אני לא מקבל את השמרנות כמרכיב רלוונטי. שמרנות היא תוצר ישיר של הסיבה השלישית.

אגב, בכטב"מים למיניהם יש שימוש נרחב בהרבה בחומרים מרוכבים.

לגבי חמקנות - אחרי שאתה מייצר מטוס שהמעטה שלו הוא בעל התנגדות של 137 אוהם, איך אתה מייצר מנוע סילון כזה?

Nehemia Greshuni Photography NGPhoto.biz

אני לא מקבל את השמרנות כמרכיב רלוונטי. שמרנות היא תוצר ישיר של הסיבה השלישית.


לא פשוט לבודד את המרכיב הזה במכלול השיקולים של חברות ולהגיד ששמרנות היא תוצר מובהק של עלויות/סיבוך ביצור. אם אני צריך לחפש תימוכין הסטורי לדברי הרי הוא מתמצה בדמותו של המהנדס הראשי של חברת "הוקר" הבריטית בתקופה בין מלחמות העולם, מלחמת העולם השנייה ועד ההרייר, הלא הוא (סיר) סידני קאם. למרות שתחת ידיו יצאו מטוסים מרשימים כמו ההאנטר, הלייטנינג וההארייר, הוא היה שמרן מאד בדעותיו ובגישתו. בתקופה עד אחרי מלחמת העולם השנייה הוא התקדם כל פעם צעד קטנטן אחד ושיפר רק מספר מועט של פרמטרים בתכנון החדש. למשל, הפיורי הדו-כנפי שממנו נולד ההאריקיין, או הטמפסט שפותח במקביל לטורנאדו/טייפון למקרה שהתחזיות האווירודינמיות וסוג ההנע יכשלו. מצדו השני של המתרס אפשר להביא את ד.ו. פטר שכל תכנון שלו היה פורץ תחומים ומצביע על מהנדס בעל חשיבה רדיקלית. בצד השני של האוקיינוס אפשר להצביע על אד היינמן מחב' דאגלס שתכנן ובנה מטוסי צי רבים שכ"א היה שונה למדי מקודמו (העייט אחד מהם).

לגבי חמקנות - אחרי שאתה מייצר מטוס שהמעטה שלו הוא בעל התנגדות של 137 אוהם, איך אתה מייצר מנוע סילון כזה?

שאלה מצוינת. אני לא יודע את התשובה ואפילו לא קרוב לה. אני לא יודע אם "קופסה" חלולה שהתנגדותה 137 אוהם משמשת כסיכוך מלא ("כלוב פאראדיי") לחלק מתכתי הנמצא בתוכה, אם האנרגיה האלקטרומגנטית הפוגעת בקרום נספגת והופכת לחום, או מתרוצצת הלוך ושוב על המעטה ומוקרנת החוצה בהספק נמוך. היעד האידיאלי ידוע ויש לשאוף אליו אבל נכון להיום - אינו מנוצל במלואו.

במטוסים דווקא נמנעים משימוש מופרז בפחמן, מסיבה פשוטה - הוא מחזיר המון הד מכ"מ (שח"מ גבוה).

במטוסים תמצא דווקא שימוש רב בסיבי קוולאר וחומרים מרוכבים אחרים. במקומות שבם לא ניתן להימנע מכך - כנראה ישתמשו גם בסיבי פחמן.

במטוסים אזרחיים תמצא שימוש רחב הרבה יותר בסיבי פחמן - למשל קורות כנף של דאונים.

ילדים: קל לייצר - קשה לתחזק