Wasifu wa Jumla
Historia na mwenendo wa siku zijazo
Wakati Wilbur na Orville Wright walipofanya safari yao ya kwanza ya mafanikio mnamo 1903, utengenezaji wa ndege ulikuwa ufundi uliotekelezwa katika maduka madogo ya wajaribu na wasafiri. Michango midogo lakini ya kushangaza iliyotolewa na ndege za kijeshi wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia ilisaidia kutoa utengenezaji nje ya warsha na katika uzalishaji wa wingi. Ndege za kizazi cha pili zilisaidia waendeshaji baada ya vita kuingia katika nyanja ya kibiashara, haswa kama wabebaji wa barua na mizigo ya haraka. Wahudumu wa ndege, hata hivyo, walibaki bila shinikizo, wakiwa na joto duni na hawakuweza kuruka juu ya hali ya hewa. Licha ya kasoro hizi, safari za abiria ziliongezeka kwa 600% kutoka 1936 hadi 1941, lakini bado ilikuwa anasa ambayo watu wachache walipata. Maendeleo makubwa ya teknolojia ya anga na matumizi ya wakati huo huo ya nguvu za anga wakati wa Vita vya Pili vya Ulimwengu vilichochea ukuaji wa mlipuko wa uwezo wa utengenezaji wa ndege ambao ulinusurika vita huko Merika, Uingereza na Muungano wa Soviet. Tangu Vita vya Pili vya Ulimwengu, makombora ya kimkakati na ya kimkakati, upelelezi na satelaiti za urambazaji na ndege za majaribio zimechukua umuhimu mkubwa zaidi wa kijeshi. Mawasiliano ya satelaiti, ufuatiliaji wa kijiografia na teknolojia ya kufuatilia hali ya hewa imekuwa ya umuhimu mkubwa wa kibiashara. Kuanzishwa kwa ndege za kiraia zinazotumia turbojet mwishoni mwa miaka ya 1950 kulifanya usafiri wa anga kuwa wa haraka na wa starehe zaidi na kuanza ukuaji mkubwa katika usafiri wa anga wa kibiashara. Kufikia 1993 zaidi ya maili trilioni 1.25 za abiria zilisafirishwa kote ulimwenguni kila mwaka. Idadi hii inakadiriwa kuwa karibu mara tatu ifikapo 2013.
Mitindo ya ajira
Ajira katika tasnia ya anga ni ya mzunguko sana. Ajira za moja kwa moja za anga katika Umoja wa Ulaya, Amerika Kaskazini na Japan zilifikia kilele cha 1,770,000 mwaka wa 1989 kabla ya kupungua hadi 1,300,000 mwaka wa 1995, huku hasara kubwa ya ajira ikitokea Marekani na Uingereza. Sekta kubwa ya anga katika Shirikisho la Mataifa Huru imevurugika kwa kiasi kikubwa baada ya kuvunjika kwa Muungano wa Kisovieti. Uwezo mdogo lakini unaokua kwa kasi wa utengenezaji upo India na Uchina. Utengenezaji wa makombora ya kuvuka mabara na anga na vilipuzi vya masafa marefu umezuiliwa kwa kiasi kikubwa kwa Marekani na uliokuwa Muungano wa Sovieti, huku Ufaransa ikiwa imekuza uwezo wa kurusha anga za juu za kibiashara. Makombora ya kimkakati ya masafa mafupi, makombora ya busara na vilipuzi, roketi za kibiashara na ndege za kivita zinatengenezwa kwa upana zaidi. Ndege kubwa za kibiashara (zilizo na viti 100 au zaidi) hujengwa na, au kwa ushirikiano na watengenezaji walioko Marekani na Ulaya. Utengenezaji wa ndege za kikanda (chini ya uwezo wa viti 100) na jets za biashara hutawanywa zaidi. Utengenezaji wa ndege kwa ajili ya marubani wa kibinafsi, wenye makao yake makuu nchini Marekani, ulipungua kutoka karibu ndege 18,000 mwaka wa 1978 hadi chini ya 1,000 mwaka wa 1992 kabla ya kurudi tena.
Ajira imegawanywa katika takriban hatua sawa kati ya utengenezaji wa ndege za kijeshi, ndege za kibiashara, makombora na magari ya anga na vifaa vinavyohusiana. Ndani ya makampuni binafsi, nafasi za uhandisi, viwanda na utawala kila moja inachangia takriban theluthi moja ya watu walioajiriwa. Wanaume huchukua takriban 80% ya wafanyikazi wa uhandisi na uzalishaji wa anga, huku idadi kubwa ya mafundi, wahandisi na wasimamizi wa uzalishaji wakiwa wanaume.
Mgawanyiko wa sekta
Mahitaji na desturi tofauti kabisa za wateja wa serikali na raia kwa kawaida husababisha mgawanyiko wa watengenezaji wa anga katika makampuni ya ulinzi na biashara, au mgawanyiko wa mashirika makubwa. Fremu za ndege, injini (pia huitwa vipandikizi vya nguvu) na avionics (vifaa vya urambazaji vya kielektroniki, mawasiliano na udhibiti wa ndege) kwa ujumla hutolewa na watengenezaji tofauti. Injini na avionics kila moja inaweza kuhesabu robo moja ya gharama ya mwisho ya shirika la ndege. Utengenezaji wa anga unahitaji muundo, uundaji na kusanyiko, ukaguzi na majaribio ya safu kubwa ya vipengee. Watengenezaji wameunda safu zilizounganishwa za wakandarasi wadogo na wasambazaji wa nje na wa ndani wa vijenzi ili kukidhi mahitaji yao. Mahitaji ya kiuchumi, kiteknolojia, masoko na kisiasa yamesababisha kuongezeka kwa utandawazi wa utengenezaji wa vipengele vya ndege na makusanyiko madogo.
Vifaa vya Utengenezaji, Vifaa na Michakato
vifaa
Airframes awali zilitengenezwa kutoka kwa mbao na kitambaa, na kisha tolewa kwa vipengele vya miundo ya chuma. Aloi za alumini zimetumiwa sana kutokana na nguvu zao na uzito mdogo. Aloi za berili, titanium na magnesiamu hutumiwa pia, haswa katika ndege zenye utendaji wa juu. Nyenzo za utunzi za hali ya juu (safu za nyuzi zilizowekwa kwenye matrices ya plastiki) ni familia ya uingizwaji wenye nguvu na wa kudumu wa vipengele vya metali. Nyenzo za mchanganyiko hutoa nguvu sawa au kubwa zaidi, uzito wa chini na upinzani mkubwa wa joto kuliko metali zinazotumika sasa na zina faida ya ziada katika ndege za kijeshi ya kupunguza kwa kiasi kikubwa wasifu wa rada wa fremu ya anga. Mifumo ya resini ya epoksi ndio composites inayotumika sana katika anga, ikiwakilisha takriban 65% ya vifaa vinavyotumika. Mifumo ya resin ya polyimide hutumiwa ambapo upinzani wa joto la juu unahitajika. Mifumo mingine ya resin inayotumiwa ni pamoja na phenolics, polyester na silicones. Amines aliphatic hutumiwa mara nyingi kama mawakala wa kuponya. Nyuzi zinazounga mkono ni pamoja na grafiti, Kevlar na fiberglass. Vidhibiti, vichocheo, vichapuzi, vioksidishaji vioksidishaji na plastiki hufanya kama vifaa vya kutoa uthabiti unaotaka. Mifumo ya ziada ya resin ni pamoja na polyester zilizojaa na zisizojaa, polyurethanes na vinyl, akriliki, urea na polima zenye florini.
Rangi za primer, lacquer na enamel hulinda nyuso zilizo hatarini kutokana na joto kali na hali ya babuzi. Rangi ya kawaida ya primer inajumuisha resini za synthetic zilizo na chromate ya zinki na rangi iliyopanuliwa. Inakauka haraka sana, inaboresha ushikamano wa makoti ya juu na kuzuia kutu ya alumini, chuma na aloi zake. Enamels na lacquers hutumiwa kwa nyuso primed kama mipako ya nje ya kinga na finishes na kwa madhumuni ya rangi. Enamels za ndege zinafanywa kwa mafuta ya kukausha, resini za asili na za synthetic, rangi na vimumunyisho vinavyofaa. Kulingana na maombi yao, lacquers inaweza kuwa na resini, plasticizers, esta selulosi, chromate zinki, rangi, extenders na vimumunyisho sahihi. Michanganyiko ya mpira hupata matumizi ya kawaida katika rangi, nyenzo za kuweka seli za mafuta, vilainishi na vihifadhi, vitu vya kupachika injini, nguo za kinga, hosi, vijiti vya gesi na mihuri. Mafuta ya asili na ya syntetisk hutumiwa kupoa, kulainisha na kupunguza msuguano katika injini, mifumo ya majimaji na zana za mashine. Petroli ya anga na mafuta ya ndege yanatokana na hidrokaboni zenye msingi wa petroli. Kioevu chenye nguvu nyingi na mafuta dhabiti huwa na matumizi ya angani na huwa na nyenzo zenye madhara asilia na kemikali; nyenzo hizo ni pamoja na oksijeni ya kioevu, hidrojeni, peroxides na fluorine.
Nyenzo nyingi hutumiwa katika mchakato wa utengenezaji ambao sio sehemu ya mfumo wa ndege wa mwisho. Watengenezaji wanaweza kuwa na makumi ya maelfu ya bidhaa za kibinafsi zilizoidhinishwa kutumika, ingawa ni chache sana zinazotumika wakati wowote. Kiasi kikubwa na aina mbalimbali za viyeyusho hutumika, huku vibadala vinavyoharibu mazingira kama vile methyl ethyl ketone na freon vikibadilishwa na kutengenezea rafiki kwa mazingira. Aloi za chuma zenye chromium na nikeli hutumiwa katika zana, na biti za chuma ngumu zenye cobalt na tungsten hutumika katika kukata zana. Risasi, ambayo hapo awali ilitumiwa katika michakato ya kutengeneza chuma, sasa haitumiki sana, ikiwa imebadilishwa na kirksite.
Kwa jumla, tasnia ya anga hutumia zaidi ya kemikali 5,000 na mchanganyiko wa misombo ya kemikali, nyingi ikiwa na wauzaji wengi, na misombo mingi iliyo na viambato vitano na kumi. Muundo kamili wa baadhi ya bidhaa ni wa umiliki, au ni siri ya kibiashara, inayoongeza ugumu wa kundi hili tofauti.
Vifaa na michakato ya utengenezaji
Utengenezaji wa fremu za hewa kwa kawaida hufanywa katika mimea mikubwa iliyounganishwa. Mimea mpya mara nyingi huwa na mifumo ya uingizaji hewa ya kutolea nje ya kiwango cha juu na hewa iliyodhibitiwa ya kutengeneza. Mifumo ya kutolea nje ya ndani inaweza kuongezwa kwa utendaji maalum. Usagaji wa kemikali na sehemu kubwa ya uchoraji sasa hufanywa mara kwa mara katika safu zilizofungwa, za kiotomatiki au vibanda ambavyo vina mvuke au ukungu unaotoroka. Vifaa vya zamani vya utengenezaji vinaweza kutoa udhibiti duni zaidi wa hatari za mazingira.
Kada kubwa ya wahandisi waliofunzwa sana huendeleza na kuboresha sifa za kimuundo za ndege au chombo cha anga. Wahandisi wa ziada wana sifa ya nguvu na uimara wa vifaa vya sehemu na kukuza michakato ya utengenezaji mzuri. Kompyuta zimechukua sehemu kubwa ya kazi ya kuhesabu na kuandika ambayo ilifanywa hapo awali na wahandisi, watayarishaji na mafundi. Mifumo ya kompyuta iliyounganishwa sasa inaweza kutumika kuunda ndege bila usaidizi wa michoro ya karatasi au picha za kimuundo.
Utengenezaji huanza na utengenezaji: utengenezaji wa sehemu kutoka kwa nyenzo za hisa. Utengenezaji ni pamoja na utengenezaji wa zana na jig, ufanyaji kazi wa karatasi-chuma, uchakataji, plastiki na shughuli za kazi na usaidizi za mchanganyiko. Zana hujengwa kama violezo na sehemu za kazi za kutengenezea chuma au sehemu zenye mchanganyiko. Jigs mwongozo wa kukata, kuchimba visima na mkusanyiko. Sehemu ndogo za fuselage, paneli za milango na ngozi za mbawa na mkia (nyuso za nje) kwa kawaida huundwa kutoka kwa karatasi za alumini ambazo zimeundwa kwa usahihi, kukatwa na kutibiwa kwa kemikali. Uendeshaji wa mashine mara nyingi hudhibitiwa na kompyuta. Mashine kubwa ya kinu iliyopachikwa kwenye reli hutoka kwa ughushi mmoja wa alumini. Sehemu ndogo hukatwa kwa usahihi na umbo kwenye mills, lathes na grinders. Ducting hutengenezwa kutoka kwa karatasi ya chuma au composites. Vipengele vya ndani, ikiwa ni pamoja na sakafu, kwa kawaida huundwa kutoka kwa composites au laminates ya tabaka nyembamba lakini ngumu juu ya mambo ya ndani ya asali. Nyenzo za mchanganyiko huwekwa (huwekwa katika tabaka zilizopangwa kwa uangalifu na umbo zinazoingiliana) kwa mkono au mashine na kisha kutibiwa katika tanuri au autoclave.
Mkutano huanza na uundaji wa sehemu za sehemu katika makusanyiko madogo. Makusanyiko makubwa madogo yanajumuisha mbawa, vidhibiti, sehemu za fuselage, vifaa vya kutua, milango na vipengele vya mambo ya ndani. Mkutano wa mrengo ni mkubwa sana, unaohitaji idadi kubwa ya mashimo ya kuchimbwa kwa usahihi na kukabiliana na kuzama kwenye ngozi, kwa njia ambayo rivets huendeshwa baadaye. Bawa la kumaliza husafishwa na kufungwa kutoka ndani ili kuhakikisha sehemu ya mafuta isiyoweza kuvuja. Mkutano wa mwisho unafanyika katika kumbi kubwa za kusanyiko, ambazo zingine ni kati ya majengo makubwa zaidi ya utengenezaji ulimwenguni. Laini ya kuunganisha inajumuisha nafasi kadhaa za kufuatana ambapo fremu ya hewa inasalia kwa siku kadhaa hadi zaidi ya wiki huku utendakazi ulioamuliwa mapema ukitekelezwa. Shughuli nyingi za kusanyiko hufanyika kwa wakati mmoja katika kila nafasi, na kuunda uwezekano wa mfiduo wa kemikali. Sehemu na mikusanyiko ndogo huhamishwa kwenye dollies, flygbolag zilizojengwa maalum na kwa crane ya juu hadi nafasi inayofaa. Fremu ya hewa husogezwa kati ya nafasi na kreni ya juu hadi kifaa cha kutua na pua kisakinishwe. Harakati zinazofuata hufanywa kwa kuvuta.
Wakati wa mkusanyiko wa mwisho, sehemu za fuselage zimeunganishwa pamoja karibu na muundo unaounga mkono. Mihimili ya sakafu na kamba zimewekwa na mambo ya ndani yamefunikwa na kiwanja cha kuzuia kutu. Sehemu za mbele na za nyuma za fuselage zimeunganishwa kwenye mbawa na mbawa (muundo unaofanana na sanduku ambao hutumika kama tanki kuu la mafuta na kituo cha muundo wa ndege). Mambo ya ndani ya fuselage yanafunikwa na mablanketi ya insulation ya fiberglass, wiring umeme na ducts za hewa zimewekwa na nyuso za ndani zimefunikwa na paneli za mapambo. Mapipa ya kuhifadhi, kwa kawaida yenye taa zilizounganishwa za abiria na vifaa vya dharura vya oksijeni, husakinishwa. Viti vya kuketi vilivyokusanyika awali, gali na vyoo husogezwa kwa mkono na kuwekewa ulinzi kwenye njia za sakafu, kuruhusu urekebishaji wa haraka wa kabati la abiria ili kuendana na mahitaji ya mtoa huduma wa anga. Vipandikizi vya nguvu na vifaa vya kutua na pua vimewekwa, na vifaa vya avionic vimewekwa. Utendaji wa vipengele vyote hujaribiwa vizuri kabla ya kuvuta ndege iliyokamilishwa hadi kwenye kipanga tofauti cha rangi, chenye hewa ya kutosha, ambapo koti ya kinga (kawaida msingi wa zinki-chromate) hutumiwa, ikifuatiwa na koti ya juu ya mapambo ya urethane au epoxy. rangi. Kabla ya kukabidhiwa, ndege hupitia safu kali ya majaribio ya ardhini na ndege.
Mbali na wafanyikazi wanaohusika katika michakato halisi ya uhandisi na utengenezaji, wafanyikazi wengi wanajishughulisha na kupanga, kufuatilia na kukagua kazi na kuharakisha harakati za sehemu na zana. Mafundi hudumisha zana za nguvu na kurekebisha sehemu za kukata. Fimbo kubwa zinahitajika kwa ajili ya matengenezo ya jengo, huduma za usafi na uendeshaji wa gari la chini.