به گزارش خبرنگار عصر ایران به نقل از خبردونی، در دهه ۱۹۶۰، گروهی از مهندسان شرکت لاکهید و بخش Skunk Works در بربنک، کالیفرنیا، به طراحی و ساخت پیشرفتهترین و سریعترین هواپیمای عملکرده جهان، یعنی SR-۷۱ Blackbird، پرداختند.
این هواپیمای جاسوسی، قابلیت پرواز با سرعتی بیش از سه برابر سرعت صوت و در ارتفاع ۸۰ هزار پا را داشت. برای مقاومت در برابر حرارتهای بسیار بالا، تقریباً ۸۵ درصد از ساختار آن از آلیاژ تیتانیوم تشکیل شده بود. اما این فلز مقاوم با یک مشکل غیرمنتظره مواجه شد که چندین سال به عنوان یک معما باقی ماند.
### تیتانیوم: کلید پرواز در لبه فضا
هواپیمای SR-۷۱ Blackbird در تاریخ ۲۸ ژوئیه ۱۹۷۶، رکورد سرعت ۲,۱۹۳.۱۶۷ مایل بر ساعت و ارتفاع ۸۵,۰۶۸.۹۹۷ فوت را ثبت کرد. این هواپیما برای تحمل دمای بالای ۳۰۰ درجه سانتیگراد به مادهای انقلابی نیاز داشت. در آن زمان، آلومینیوم استاندارد صنعت به سرعت نرم میشد و تیتانیوم، با وجود چالشهای تولید، گزینه مناسبی به شمار میرفت.
به گفته لوک دیاز، پوسته تیتانیومی آلیاژ خاصی داشت که در دماهای نزدیک به ۱۰۰۰ درجه فارنهایت قابلیت حفظ یکپارچگی ساختاری خود را داشت.
### مشکل ترکخوردگیهای مرموز
با وجود ویژگیهای مثبت تیتانیوم، مشکلی بزرگ پیش آمد؛ برخی قطعات تیتانیومی به سرعت دچار ترکخوردگی و خوردگی میشدند. الگوی شکستهای این قطعات عجیب بود و در نهایت مشخص شد که قطعاتی که در تابستان ساخته شده بودند، با مشکلات بیشتری مواجه بودند.
هیچ تفاوتی در جنس یا تکنیک تولید وجود نداشت؛ تنها متغیر تعیینکننده، زمان ساخت بود. این مسئله تهدیدی جدی برای ایمنی SR-۷۱ بود که قرار بود در مرزهای جو زمین ماموریتهای شناسایی انجام دهد.
### آب لولهکشی شهری: دشمن پنهان
مهندسان لاکهید با بررسی مستندات تولید، علت این مشکل را کشف کردند؛ آنها متوجه شدند که آبی که برای شستوشوی پنلهای تیتانیومی استفاده میشد، باعث بروز این ترکها میشود. در تابستان، برای جلوگیری از رشد جلبکها، آب لولهکشی شهری با کلر اضافی ترکیب میشد که به تیتانیوم واکنش نشان میداد.
در زمستان، کاهش دما باعث کاهش میزان کلر و در نتیجه خنثی شدن اثرات آسیبزننده آن بر روی تیتانیوم میشد. در نتیجه، قطعاتی که در زمستان تولید میشدند، سالم میماندند.
### راهحلهای هوشمندانه
پس از شناسایی مشکل، راهحل سادهای به کار گرفته شد؛ توقف استفاده از آب کلردار در فرآیند شستوشو. این اقدام به طور قابل توجهی از میزان ترکخوردگی در قطعات تیتانیومی کاست و به حفظ ساختار و ایمنی هواپیمای SR-۷۱ کمک کرد.در جریان پروژه SR-71 (اسآر-۷۱)، مهندسان تصمیم گرفتند تمام قطعات تیتانیومی را تنها با آب مقطر شستشو دهند. این اقدام به حذف متغیر دوز کلر از فرایند ساخت کمک کرد. تحقیقاتی که درباره کلر انجام شد، به کشف مشکلات دیگری در اختیار مهندسان قرار داد. بهویژه، متوجه شدند که ابزارهای استاندارد کاری در آن زمان با کادمیوم پوشانده شده بودند و این امر باعث میشد تا ردی از این فلز روی پیچها و اتصالات تیتانیومی باقی بماند. این کادمیوم به بروز خوردگی گالوانیکی منجر میشد که میتوانست باعث شکست برخی پیچها شود. در نهایت، شرکت لاکهید تمامی ابزارهای کادمیومدار را از تولید حذف و آنها را با ابزارهای مناسبتر جایگزین کرد.
این موضوع نهتنها بهعنوان یک نکته جالب درباره یک جت فوقسری در دوران جنگ سرد شناخته میشود، بلکه حاکی از روح نوآوری مهندسان Skunk Works به رهبری کلی جانسون و بن ریچ است. آنها در حال پیشروی به عرصههایی بودند که هیچ راهنما یا مرجعی برای آنها وجود نداشت. تیتانیوم استفادهشده در SR-71 پیش از این هرگز به این شکل آزمایش نشده بود و مسائل پیچیدهای مانند شیمی آب شهری به دلیل عدم پیشبینی بروز مشکلات، باعث چالشهایی شدند. راهحلهای نهایی، از جمله استفاده از آب مقطر و ابزارهای عاری از کادمیوم، به بخشی از دانش سازمانی تبدیل شدند که نهتنها به موفقیت SR-71 کمک کردند، بلکه پروژههای هوافضایی تیتانیوممحور آینده را نیز بهبود بخشیدند.
این داستان یادآور این واقعیت است که در عرصه مهندسی، مشکلات میتوانند از منابع غیرمنتظرهای ناشی شوند و حل این مسائل نیازمند همان صبر و دقتی است که در طراحی SR-71 بهکار رفته است.
