هواپیماها چگونه ساخته می شوند، فرایند طراحی تا پرواز

امروزه هواپیماها و سفر هوایی به ایمن ترین روش برای سفر به سراسر دنیا محسوب می شود. اما آیا تا به حال فکر کرده اید که یک هواپیما چگونه ساخته می شود؟ در کارخانه هایی مانند کارخانه 737 بوئینگ در سیاتل، هواپیماهای جدید هر 9 روز یک بار به اتمام می رسند.

چگونه آنها این کار را انجام می دهند، چه چیزی باعث می شود تا امروزه هواپیماهای برتر در خدمت مردم باشند؟ پاسخ به این سوال شامل نگاهی به روند کنار هم قراردادن قطعات مختلف هواپیما در طی یک فرایند 9 روزه است. همان گونه که مدل های گوناگون هواپیما در طی سال ها ساخته شدند. در این مقاله نیز سعی داریم تا روند ساخت هواپیما را از ابتدا تا انتها بررسی کنیم.

• فرآیند ساخت هواپیما

1. طراحی

قبل از شروع 9 روز ساخت هواپیما، ابتدا لازم است تا هواپیمای مورد نظر برای اولین بار طراحی شود. به گفته آکسفورد سعودی، فرایند طراحی و برنامه ریزی می تواند چهار سال از تصور اولیه تا زمانی که اولین هواپیماها شروع به ساخت میکنند طول بکشد.

برای شروع، مهندسان طرح هایی را ترسیم می کنند و محاسبه هایی را انجام می دهند، سپس در ادامه به معادله ها می پردازند. در حالی که روزگاری مهندسین میتوانستند تمامی این موارد را اداره کنند، امروزه تیم های پرواز از رایانه های تخصصی برای ترسیم، برنامه ریزی و مدل سازی مرحله طراحی استفاده می کنند.

2. شبیه سازی

پس از ترسیم نقشه های اولیه مرحله شبیه سازی آغاز می شود. در این مرحله، تیم مجدداً از رایانه ها برای شبیه سازی عملکرد هواپیما بر اساس محاسبات آنها و معادلات فوق استفاده می کند. برخی از این معادلات بسیار متمرکز هستند.

به عنوان مثال، یک معادله، محاسبه و شبیه سازی خاص می تواند تنها بر تاثیر باد بر هواپیما متمرکز شود. همچنین تونل های بادی در رابطه با مدل های مینیاتوری هواپیما نیز استفاده می شوند تا احساسی را برای آن ایجاد کنند.

• ساخت و ساز

مرحله سوم ساخت و ساز است. در این مرحله است که ابتدا تمامی مؤلفه های گفته شده در بالا طراحی و ساخته می شوند. روند طراحی منجر به این می شود که این قطعات از ابتدا ترسیم شوند یا برای سازگاری مدل های قبلی موجود انتخاب شوند.

نکته قابل توجه در مورد مرحله ساخت این است که به طور معمول شامل مؤلفه های بسیاری از شرکت های مختلف است. حتی شرکت های بزرگ مانند بوئینگ غالباً بعضی از قسمت های خود را از شرکت های دیگر که در ایجاد نوع خاصی از قسمت هواپیما تخصص دارند خریداری می کنند.

• مونتاژ

اکنون زمان آن رسیده است که کارها را با هم جمع کنیم، و این امر ما را به مرحله مونتاژ کامل می رساند. با اجرای طرح ها و قطعات اجزای هواپیما ساخته شده یا خریداری شده ، زمان آن رسیده است که خود هواپیما را بسازید.

البته قبل از رسیدن به چرخه 9 روزه، قطعاً باید نمونه های اولیه ساخته شده و از نظر کیفیت بررسی شوند. این امر که هواپیماها در معرض نمایش دقیق قرار بگیرند و مواد مورد استفاده در ساخت آنها تست شود نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

آلومینیوم به دلیل طبیعت سبک وزن آن، فلز انتخابی برای ساخت بدنه هواپیما است. البته باید گفت که این آلومینیوم به کار رفته در بدنه هواپیماها به اندازه آلومینیومی که در فروشگاه ها خریداری می شود، سبک نبوده و کمی سنگین تر است.

از اولین مراحل گرفته تا مراحل نهایی نصب آخرین اجزاء و آزمایش همه چیز، ساختن یک هواپیمای منفرد تا یک ناوگان کامل یک فرایند پیچیده محسوب می شود.

حاشیه خطا در ساخت هواپیما بسیار اندک است و افرادی که در ساخت آن نقش دارند به صورت کاملا حرفه ای آموزش دیده اند. بنابراین، دفعه بعد که پرواز می کنید به کارهای عظیمی که در ساخت این شگفتی های مدرن انجام می شود، فکر کنید. در ادامه فرآیند 9 روزه ساخت هواپیما را بررسی می کنیم.

• فرآیند 9 روزه ساخت هواپیما

بیایید نگاهی دقیق تر به چگونگی روند نه روزه تولید شده توسط بوئینگ با تولید 737 Max بپردازیم. این نه تنها بینشی خوب از نحوه عملکرد یکی از سازندگان برتر هواپیما در جهان است، بلکه یک مرور کلی از آنچه در هر مرحله از روند ساخت هواپیما انجام می شود و چگونگی جمع شدن آن را نشان می دهد.

• روز اول تا سوم

WIRED UK یک مرور کلی درباره نحوه انجام این فرآیند ارائه می دهد، که تصاویر ذهنی نادرستی را که ممکن است در مورد ساخت هواپیما وجود داشته باشد از بین می برد، از جمله تصور غلط این امر که یک هواپیما از ابتدا به صورت کامل به نظر می رسد.

سه روز اول مراحل ساخت هواپیما به طور معمول شامل بال ها نیست و خدمه روی مونتاژ بدنه متمرکز هستند. بوئینگ از بدنه ها و کابین های مسافری که در کارخانه مونتاژ آن در ویچیتا ساخته می شود استفاده می کند و سپس برای مونتاژ به سیاتل حمل می شود.

این امر به بخش دیگری از روند ایجاد هواپیما اشاره دارد، اینکه اجزای مختلف هواپیما مانند بوئینگ 737 در مکان های مختلف ساخته شده و سپس برای مونتاژ جمع می شوند. از این گذشته، این سه روز اول حتی به بسیاری از ویژگی های محور پرواز که احتمالاً هنگام سوار شدن به هواپیما به آنها فکر می کنید، توجه نمی کند.

موتورها، ناوبری، وسایل تولید، پایداری بالابر، چرخش و فرود هیچ یک در طول سه روز اول مورد بررسی قرار نمی گیرند. در عوض این زمان برای نصب برق، لوله کشی، پنجره و سایر اجزای اصلی کابین و بدنه صرف می شود. همچنین در این زمان، عایق نیز اضافه می شود. این امر بسیار حائز اهمیت است که شرایط داخلی هواپیما کاملا ایمن نگه داشته شود.

• روز چهارم

در روز 4، با افزودن بال ها، هواپیما شکل کامل تری پیدا می کند. وصل شدن دقیق بال ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. حتی کوچکترین انحراف می تواند به پیامدهای فاجعه آمیز منجر شود. به همین دلیل، سازندگان هواپیماها معمولا از فناوری هدایت لیزر یا روشهای مشابه استفاده می کنند تا اطمینان حاصل کنند که بالها و دمها با دقت بالایی وصل شده اند. علاوه بر بال و دم، روز چهارم زمان اتصال وسایل جانبی هواپیما نیز است. باز هم، بسیار مهم است که این اتصالات با نهایت دقت انجام شود.

• روز پنجم

در روز پنجم، لرزشگیر افقی نصب می شود تا از این طریق اطمینان حاصل شود که هواپیما قادر به حفظ تعادل در هوا است. همچنین روز پنجم شروع یکی از پایدارترین و مهمترین قسمت های ساخت هواپیما است، آن هم آزمایش همه چیز در خارج است.

توجه به این نکته ارزشمند است که 5 روز از چرخه 9 روزه ساخت هواپیما زمان می برد تا آزمایشات روی عملکرد هواپیما انجام شود. این بدان معناست که یک هواپیمای کامل نه تنها در کمتر از دو هفته ساخته می شود بلکه آزمایش های عملکردی برای نگهداری این شگفتی مدرن در هوا فقط در طی چهار تا پنج روز انجام می شود.

پیش از این مرحله، بیشتر سیستم های سیم کشی، الکتریکی و مکانیکی هواپیما به منظور ویژگی هایی از جمله سیستم روشنایی و لوله کشی هواپیما نصب و بررسی شده اند. اکنون سیم کشی برای کنترل پردازنده پرواز اضافه و آزمایش می شود.

نصب سیم کشی ها در مرحله دوم نسبت به مرحله اول پیچیده تر است. در این مرحله، کفپوش ها کاملاً نصب شده و عناصری از قبیل سرویس های بهداشتی که قرار است آن دسته از اتصالات برقی و لوله کشی به آن وصل شوند، نیز نصب شده اند.

• روز ششم

روز ششم نقطه عطف بزرگ دیگری را در ساخت هواپیما نشان می دهد، برق به هواپیما می رسد و هواپیما شروع به کار می کند. این در شرایطی است که آزمایش های بزرگی، مانند اطمینان از عملکرد صحیح کامپیوترهای پردازنده و تجهیزات فرود روی آن انجام می شود.

• روز هفتم

روز هفتم هواپیما توسط سیستمی پشتیبانی می شود تا برای وزن خود روی چرخ ها و چرخ دنده ها که روی زمین قرار می گیرند، برنامه ریزی شود.

روز هفتم همچنین مرحله ای است که موتورها به هواپیما وصل می شوند. این موارد، از همه آنچه تاکنون مورد بحث قرار گرفته است، به نسخه مینیاتوری مخصوص به خود نیاز دارند. آنها همچنین پوسته ها و اجزای بدنی و سپس الکتریسیته و مواد مهندسی را اضافه می کنند.

پس از اتصال این موارد، آزمایش های بیشتری لازم است. حصول اطمینان از اتصال کابل ها، لوله‌ها، سیم کشی و سایر اجزای موتور و همچنین کامل بودن عملکرد تمامی آن ها به نوبه خود و اتصال صحیح در هواپیما بسیار حیاتی است.

• روز هشتم

تا روز هشتم، ساخت هواپیما به طور عملی به پایان رسیده و آزمایش های نهایی آغاز می شود. این به معنی آزمایش برخی از مهمترین مؤلفه های هواپیما مانند عرشه پرواز و کابین خلبان است. مورد دوم بسیار پیچیده است چرا که رایانه های هواپیماهای مدرن دارای سیستم های پیچیده ای هستند که برای اطمینان از عملکرد صحیح در شرایط مطلوب به آزمایش زیادی نیاز دارند.

همانطور که گفته شد، آزمایش در کل پروسه، به خصوص از روز پنجم به بعد انجام می شود. در روز هشتم زمان آن رسیده است که اجزای مختلف با هم تست شوند. آزمایش شبیه به یک تمرین مرحله قبل از شب افتتاحیه در تئاتر است، این آزمایشات باعث می شود که همه چیز کاملاً با هم جمع شوند.

• روز نهم

روز نهم پایان خط تولید و ساخت هواپیما است. این همان نقطه‌ای است که شرکت سازنده هواپیما آن را مورد بازرسی و آزمایشات لازم قرار داده و در صورت رضایت از نحوه ساخت آن، هواپیما را از کارخانه خارج کرده و به ناوگان خود انتقال می دهند.

بنابراین ساخت هواپیما در ابتدا یک روند طولانی به نظر می رسد اما این امر واقعا شگفت انگیز است که تیم های سازنده هواپیماها می توانند کلیه مراحل ساخت هواپیما را تنها در مدت زمان 9 روز به اتمام برسانند.