في العصر الحديث، تُستخدم المواد المركبة عالية الجودة في الطائرات المدنية التي يستقلها الجميع لضمان أداء طيران ممتاز ومستوى عالٍ من السلامة. ولكن بالنظر إلى تاريخ تطور الطيران، ما هي المواد التي استُخدمت في الطائرات الأولى؟ من منظور تلبية متطلبات الطيران طويل الأمد والحمولة الكافية، يجب أن تكون المادة المستخدمة في تصنيع الطائرة خفيفة الوزن وقوية. وفي الوقت نفسه، يجب أن تكون سهلة التشكيل والتصنيع، وأن تستوفي متطلبات عديدة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل. يبدو أن اختيار مواد الطيران المناسبة ليس بالأمر الهين.
مع التطور المستمر لعلم مواد الطيران، ازداد استخدام المواد المركبة، حيث يتم استخدام مادتين أو أكثر منها، ما يجمع بين مزايا المواد المختلفة ويعالج عيوبها. وعلى عكس السبائك التقليدية، تعتمد المواد المركبة المستخدمة في الطائرات في السنوات الأخيرة بشكل أساسي على مصفوفة راتنجية أخف وزنًا ممزوجة بألياف الكربون أو الألياف الزجاجية. وبالمقارنة مع السبائك، تتميز هذه المواد بسهولة تشكيلها ومعالجتها، كما يمكن تحديد قوة الأجزاء المختلفة وفقًا لرسومات التصميم. ومن مزاياها الأخرى أنها أرخص من المعادن. وتُعد طائرة بوينغ 787، التي حظيت بإشادة واسعة في سوق الطيران المدني الدولي، مثالًا بارزًا على استخدام المواد المركبة على نطاق واسع.
لا شك أن المواد المركبة تُعدّ اتجاهًا بحثيًا رئيسيًا في مجال علوم المواد المستخدمة في صناعة الطيران مستقبلًا. فدمج عدة مواد سيُنتج نتائج تتجاوز مجرد الجمع بين عنصرين. وبالمقارنة مع المواد التقليدية، تتمتع هذه المواد بإمكانيات أوسع. وتتطلب طائرات الركاب المستقبلية، فضلًا عن الصواريخ والقذائف والمركبات الفضائية الأكثر تطورًا، قدرةً أكبر على التكيف والابتكار في المواد. وحينها، ستكون المواد المركبة هي الحل الأمثل. ومع ذلك، لن تختفي المواد التقليدية من المشهد بسهولة، فهي تتمتع بمزايا لا تتوفر في المواد المركبة. وحتى لو صُنعت 50% من طائرات الركاب الحالية من مواد مركبة، فإن الجزء المتبقي سيظل بحاجة إلى المواد التقليدية.
تاريخ النشر: 28 مايو 2021
