ב-17.12.1903 בוצעה הטיסה הראשונה בכלי טיס ממונע על ידי האחים רייט. מאז, עולם התעופה התקדם מאוד והשתנה ללא היכר. כיום, המטוסים נדרשים לעמוד בעומסים גדולים. מטוסים אזרחיים נושאים איתם מאות נוסעים ומטען, מטוסי קרב טסים במהירויות גבוהות ומבצעים תמרונים חדים בנוסף לנשיאת חימוש כבד ויש צורך בחומרים שיעמדו בעומסים הללו ויפגינו ביצועים טובים לאורך זמן.
מטוס נוסעים בואינג 747-400
מכיל מאות נוסעים ונדרש לעמוד
בעומסים גבוהים
כבר בראשית התעופה היה ברור שיש צורך בחומרים חזקים שיעמדו בעומסים שכלי התעופה נתון בהם בשעת הטיסה. עם זאת, הכוחות שפועלים על גוף המטוס בשעת הטיסה הם לא היחידים שלהם תחום הנדסת החומרים נדרש למצוא פתרון. מנועים של מטוסי סילון לדוגמא, מייצרים טמפרטורות גבוהות. החומר ממנו עשוי המנוע צריך להיות עמיד בטמפרטורות כאלה. התכה או שינוי צורה של אחד מהרכיבים עלול להיות קטלני.
מנוע סילון מדגם F100 מתוצרת פראט אנד ויטני
הטמפרטורה בחלקים הפנימיים מגיעה ליותר מ-1,000
מעלות צלזיוס
 
בשנים שלפני מלחמת העולם ה-II, חיפשו בחברת Rolls Royce (יצרן בריטי של מכוניות ומנועים למטוסים) חומר שיאפשר להם לבנות בוכנות במנועים של רכבי מרוץ. הבוכנה היא חלק נע במנועים ועליה לעמוד בלחץ ובטמפרטורה גבוהים.
 
לשם כך, פיתחו סגסוגת אלומיניום חזקה שעמידה בטמפרטורות גבוהות. הם כינו את הסגסוגת הזו Hiduminium. שם הסגסוגת מגיע מ-High Duty Aluminium (כינוי למשפחה של סגסוגות אלומיניום חזקות שמיועדות לשימושים אינטנסיביים במיוחד).
 
למעשה, מדובר במשפחה של סגסוגות בעלות תכונות שונות:
Hiduminium 40 ו-42 הן בעלות רמת עמידות גבוהה לקורוזיה במיוחד של מי ים ובסביבה ימית. נעשה בהן שימוש מוצלח במספר רב של יישומים.
 
ב-Hiduminium 50 נעשה שימוש בייצור מנועים וחלקים שונים ברכבים וכלי תעופה שדורשים רמה גבוהה של ביצועים.
 
ב-Hiduminium 59 נעשה שימוש בייצור בוכנות למגוון רחב של מנועים, החל ממנועים של אופנועים ועד למנועי הצתה בדחיסה גדולים.
 
לצפייה במפרט הטכני המלא של ה-Hiduminium כפי שפורסם על ידי היצרן, לחץ כאן.
כרזת פרסומת ל-Hiduminium משנת 1944
כרזת פרסומת ל-Hiduminium משנת 1946
עד שנת 1929 הסגסוגת הייתה בשימוש מצומצם מאוד ובעיקר במנועים מדגם R של חברת Rolls-Royce. מדובר היה במנועים שתוכננו במיוחד למטוסי מירוץ. ההצלחה שלהם הביאה לכך שיצרנים נוספים החלו להשתמש בסגסוגת. במהרה, היתרונות של המתכת נעשו ידועים באופן בינלאומי.
מנוע מדגם R של חברת Rolls-Royce

Hiduminium

איטלו באלבו, מי שהיה השר לענייני חיל האוויר בממשלתו של מוסליני באיטליה ביצע שתי טיסות טרנס אטלנטיות מאיטליה אל יבשת אמריקה. הטיסה הראשונה התקיימה בשנת 1930 שבה טסו 12 מטוסים מאיטליה אל ריו דה ז'נרו בברזיל. הטיסה השנייה התקיימה בשנת 1933 אז הוא הוביל טיסה של 24 מטוסים מרומא לשיקגו בארצות הברית.
 
המטוסים בהם בוצעה הטיסה אל שיקגו מדגם "סירה מעופפת" היו מצוידים במנועים בעלי בוכנות מ-Hiduminium. יצרן הסגסוגת (חברה בריטית בשם High Duty Alloys) השתמש באירוע יוצא הדופן הזה כדי לפרסם את הסגסוגת. בתמונה שלפניכם ניתן לראות את הפרסומת כפי שהופיעה במגזין התעופה Flight מה-14.09.1933.
אך הסיפור של הסגסוגת הזו לא מסתיים כאן. במהלך שנות ה-60 של המאה הקודמת שקדו בריטניה וצרפת על פיתוח מטוס נוסעים על קולי בשם "קונקורד". פיתוח המטוס היה מאתגר מאוד מאחר והמטוס טס בתנאים שונים מאילו של מטוס אזרחי רגיל. אחת הדוגמאות לכך היא העובדה שמטוס הקונקורד עובר 2 מחזורים של חימום וקירור במהלך הטיסה. במחזור הראשון הוא מתקרר לאחר שהגיע לגובה הטיסה ולאחר מכן הוא מתחמם לאחר שהוא עובר את מהירות הקול. המחזור ההפוך מתרחש לאחר שהמטוס מוריד את המהירות ומנמיך גובה.
 
המתכננים עשו שימוש ב-Hiduminium והסגסוגת הורכבה במקומות שונים במטוס.
עידן התעופה הביא איתו דרישות חדשות של ביצועים שהנדסת החומרים נדרשה למצוא להם פתרון. ה-Hiduminium היא דוגמה להנדסת חומרים שיוצרת חומר חדש שנוצר אומנם כדי לתת מענה לצורך ספציפי אבל נמצא מתאים ליישומים רבים.

סיכום

Hiduminium – ויקיפדיה בשפה האנגלית
Concorde – ויקיפדיה בשפה האנגלית
המפרט הטכני של ה-Hiduminium בהוצאת חברת High Duty Alloys Ltd.
איטלו באלבו – ויקיפדיה בשפה בעברית
Pratt & Whitney F100 - ויקיפדיה בשפה האנגלית

מקורות

מטוס נוסעים בואינג 747-400 – עבודה של Brian. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה. מידע לגבי תנאי השימוש בתמונה.
מנוע סילון מדגם F100 – תמונה של Sue Sapp. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה. מידע לגבי תנאי השימוש בתמונה.
כרזת פרסומת משנת 1944Grace's Guide to British Industrial History
כרזת פרסומת משנת 1946Grace's Guide to British Industrial History

מתן ייחוס ליוצרים של התמונות שמופיעות במאמר:

 
ניתן לשלוח שרטוטי עיבוד שבבי לתמחור ישירות לדוא"ל: info@hitechm.co.il

היי-טק מכניקה, מפעל עיבוד שבבי. רחב חרשי הברזל 6, ירושלים. טל': 02-5455909 או 052-7507776 דוא"ל: info@hitechm.co.il
© 2018. כל הזכויות שמורות להיי-טק מכניקה בע"מ - מפעל עיבוד שבבי.