روشي نو در رنگ آميزي هواپيما با استفاده از صدف! Coating
نويسنده: سياوش کبيريان
سرعت و امنيت از طريق لايه گذاري و آبکاري صحيح حاصل خواهد شد. دکتر "Gareth Evans" در حال بررسي جديدترين روش هاي لايه گذاري و آبکاري است. همچنين به گفته دانشمندان اين روش جديد در کاهش هزينه هاي رنگ آميزي و نگهداري همچنين مصرف سوخت و آلودگي هوا نقش به سزايي خواهد داشت.
به هنگام افزايش تقاضا و به تبع آن سودآوري بازار، ارائه تکنولوژي هاي مفيد و کارآمد نياز به کار فراوان دارد. به عنوان مثال هر لايه هواپيما بايد توان تحمل دمايي در محدوده 45- (در ارتفاع) تا 50+ (روي زمين) سانتي گراد، توان تحمل اشعه هاي بسيار خطرناک در دز بالا، مقاومت در برابر خوردگي مايعات، تخريب توسط ذرات معلق در هوا بدون از دست دادن آن را دارا باشد. همچنين بايد شماي ظاهري خود را براي 5 يا 6 سال حفظ کند.
هيچ وقت اصطلاح (لبه تيغ) تا اين اندازه مناسب توصيف چگونگي آخرين پيشرفت ها در زمينه نانوتکنولوژي و زيست شناسي در صنعت هوافضا نبوده است.
براي سال هاي متمادي زيست شناسان بر اين باور بودند که اين نرم تنان مرواريد و صدف خود را به وسيله رها کردن سريع و ناگهاني کلسيم کربنات به آب دريا مي سازند، تا اين که اثبات شد آن ها براي ساختن اين دو جنس کريستالي به سلول هاي خوني نياز دارند.
اين پيشرفت غير منتظره و مهم باعث شد دانشمندان قسمت انستيتو تحقيقات دانشگاه دايتون UDRI در ايالات متحده استفاده از اين مکانيزم براي ساخت لايه ها از طريق ذوب مستقيم سنگ سراميک بدون نياز به دما و فشار بالا را در دستور کار قرار دهند.
محافظت در برابر خوردگي در اين تکنولوژي جديد امکان پذير است. لايه گذاري و آبکاري اولين سير دفاعي در مقابل خوردگي و اقتصادي ترين روش براي پيشگيري از آن است.
آزمايش هاي موفقيت آميز براي جلوگيري از برخورد با پرندگان به وسيله فرکانس هاي جريانات متناوب (که آخرين آن توسط Qantas با کاهش 30 درصد احتمال برخورد به نتيجه رسيد) انجام شده و به وسيله مواد مختلف طول موج هاي متفاوت نشان دهنده قابليت رنگ هاي ساطع امواج (Light-Emitting) براي کاهش احتمال تصادف هستند.
ايده بهبود بخشيدن به شماي ظاهري هواپيما براي اجتناب از برخورد با پرندگان براي چندين دهه کنار گذاشته شده بود، اما کارشناسان اميدوارند با اين که اين طرح هنوز در مراحل اوليه در شناخت اين که پرندگان دقيقاً چه مي بينند و چگونه به آن واکنش نشان مي دهند نمايد.
اگر اين طرح با موفقيت به انجام برسد، مي تواند راهي براي نوع خاص آبکاري منعکس کننده امواج باز کند که به پرندگان امکان تشخيص جسم را مي دهد و در نتيجه از نزديک شدن به آن جلوگيري مي کند.
دو فاکتور اصلي در مصرف سوخت هر وسيله اي وزن آن و نيروي پسا يا مقاومت آن است. هرچه لايه هاي کشيده شده روي هواپيما نازک تر و سبک تر باشند، هزينه هاي شرکت هاي هواپيمايي براي نقاشي و آبکاري بدنه آن ها کمتر خواهد شد. اگرچه اين طور به نظر مي رسد، امّا اين فقط تلاش براي ساختن رنگ هايي جهت رسيدن به وزن و پساي کمتر نيست.
در حال حاضر سيستم هاي پوشش روي سطح و آبکاري وجود دارند که 10 تا 14 درصد وزن هواپيما را سبک تر از نمونه هاي ديگر مي کنند و براي بعضي از مدل هاي نسل آينده صنعت هوانوردي تا دو برابر اين مقدار نيز ممکن خواهد بود. مانند هواپيماي ارباس A380 مراقبت از هواپيماها در صنعت هوانوردي، سالانه مصرف سوخت را بيش از 35 هزار براي هر فروند هواپيما کاهش خواهد داد. همچنين باعث کاهش 90 درصد کربن دي اکسيد توليد شده توسط اين وسايل در هوا خواهد شد.
با پروژه هاي در دست اقدام ديگر مرتبط با سيستم هاي پوششي سطح، از جمله استفاده از لايه هاي بيروني منيزيومي سبک تر براي کاهش ضخامت آن، ترکيبات آلي تينري به نسبت کمتر و لايه هاي رويي با قابليت کنده شدن از سطح و جابه جا کردن آن همگي براي کاهش مصرف سوخت و وزن در نظر گرفته شده اند.
در پايان، شايان ذکر است که پيشرفت هاي کاري بسيار شگفت انگيز در زمينه پوشاندن سطح هواپيما (آبکاري) همواره پاسخ گوي مسائل و مشکلات روز و همچنين مسأله اول مورد توجه در صنعت خواهد بود هرچند ممکن است يک موضوع ساده به نظر برسد اما کاربردهاي عملي بسيار خواهد داشت.
يک پر از پرنده اي که در پرواز شماره 1549 صنايع هواپيماي آمريکا به هواپيما برخورد و آن را مجبور به فرود اضطراري در رودخانه Hudson River کرد که در موتور سمت چپ پيدا شد. روکش جديد، موج هايي با طول غير قابل رؤيت براي انسان توليد مي کنند که باعث مي شود پرندگان ترسيده و نزديک هواپيما نشوند.
يک نمونه روکش ساخته شده از جنس مرواريد و صدف. محققان نيروي هوايي ايالات متحده اميدوارند با دست کاري در روش ساخته شدن مرواريد توسط صدف بتوانند سراميک شبيه سازي شده اي با اين روش براي لايه گذاري و آبکاري تهيه کنند که مقاومت بيشتر داشته باشد.
لايه گذاري و آبکاري همواره جايگاه ويژه اي در تکنولوژي، رقابت و صنعت داشته است. در سال 1967 روکشي کامل، هواپيماي X-15A-2 را در دماهاي بالا محافظت مي کرد.
هواپيماي جنگنده F-35 Joint Strike Fighter Lightning شرکت لاکهيد مارتين در حال بلند شدن از پايگاه Joint Reserve Base در ايالت تگزاس. استفاده از آبکاري مخصوص روي بدنه اين هواپيماي جنگنده جزء مهمي در توانايي پنهان ماندن از چشم رادارها خواهد بود.
بعضي اوقات همين شماي به ظاهر ساده، مسأله مهمي مي شود. توانايي مانور بسيار بالا و روکش بيروني تضمين مي کند که اسکادران F-16s Thunderbirds همواره در بهترين وضعيت باقي بماند.
به هنگام افزايش تقاضا و به تبع آن سودآوري بازار، ارائه تکنولوژي هاي مفيد و کارآمد نياز به کار فراوان دارد. به عنوان مثال هر لايه هواپيما بايد توان تحمل دمايي در محدوده 45- (در ارتفاع) تا 50+ (روي زمين) سانتي گراد، توان تحمل اشعه هاي بسيار خطرناک در دز بالا، مقاومت در برابر خوردگي مايعات، تخريب توسط ذرات معلق در هوا بدون از دست دادن آن را دارا باشد. همچنين بايد شماي ظاهري خود را براي 5 يا 6 سال حفظ کند.
هيچ وقت اصطلاح (لبه تيغ) تا اين اندازه مناسب توصيف چگونگي آخرين پيشرفت ها در زمينه نانوتکنولوژي و زيست شناسي در صنعت هوافضا نبوده است.
ايده اي خردمندانه!
براي سال هاي متمادي زيست شناسان بر اين باور بودند که اين نرم تنان مرواريد و صدف خود را به وسيله رها کردن سريع و ناگهاني کلسيم کربنات به آب دريا مي سازند، تا اين که اثبات شد آن ها براي ساختن اين دو جنس کريستالي به سلول هاي خوني نياز دارند.
اين پيشرفت غير منتظره و مهم باعث شد دانشمندان قسمت انستيتو تحقيقات دانشگاه دايتون UDRI در ايالات متحده استفاده از اين مکانيزم براي ساخت لايه ها از طريق ذوب مستقيم سنگ سراميک بدون نياز به دما و فشار بالا را در دستور کار قرار دهند.
محافظت در برابر خوردگي در اين تکنولوژي جديد امکان پذير است. لايه گذاري و آبکاري اولين سير دفاعي در مقابل خوردگي و اقتصادي ترين روش براي پيشگيري از آن است.
يکي براي پرندگان!
آزمايش هاي موفقيت آميز براي جلوگيري از برخورد با پرندگان به وسيله فرکانس هاي جريانات متناوب (که آخرين آن توسط Qantas با کاهش 30 درصد احتمال برخورد به نتيجه رسيد) انجام شده و به وسيله مواد مختلف طول موج هاي متفاوت نشان دهنده قابليت رنگ هاي ساطع امواج (Light-Emitting) براي کاهش احتمال تصادف هستند.
ايده بهبود بخشيدن به شماي ظاهري هواپيما براي اجتناب از برخورد با پرندگان براي چندين دهه کنار گذاشته شده بود، اما کارشناسان اميدوارند با اين که اين طرح هنوز در مراحل اوليه در شناخت اين که پرندگان دقيقاً چه مي بينند و چگونه به آن واکنش نشان مي دهند نمايد.
اگر اين طرح با موفقيت به انجام برسد، مي تواند راهي براي نوع خاص آبکاري منعکس کننده امواج باز کند که به پرندگان امکان تشخيص جسم را مي دهد و در نتيجه از نزديک شدن به آن جلوگيري مي کند.
مقوله هاي اقتصاد و محيط زيست در اين طرح پيشنهادي
دو فاکتور اصلي در مصرف سوخت هر وسيله اي وزن آن و نيروي پسا يا مقاومت آن است. هرچه لايه هاي کشيده شده روي هواپيما نازک تر و سبک تر باشند، هزينه هاي شرکت هاي هواپيمايي براي نقاشي و آبکاري بدنه آن ها کمتر خواهد شد. اگرچه اين طور به نظر مي رسد، امّا اين فقط تلاش براي ساختن رنگ هايي جهت رسيدن به وزن و پساي کمتر نيست.
در حال حاضر سيستم هاي پوشش روي سطح و آبکاري وجود دارند که 10 تا 14 درصد وزن هواپيما را سبک تر از نمونه هاي ديگر مي کنند و براي بعضي از مدل هاي نسل آينده صنعت هوانوردي تا دو برابر اين مقدار نيز ممکن خواهد بود. مانند هواپيماي ارباس A380 مراقبت از هواپيماها در صنعت هوانوردي، سالانه مصرف سوخت را بيش از 35 هزار براي هر فروند هواپيما کاهش خواهد داد. همچنين باعث کاهش 90 درصد کربن دي اکسيد توليد شده توسط اين وسايل در هوا خواهد شد.
با پروژه هاي در دست اقدام ديگر مرتبط با سيستم هاي پوششي سطح، از جمله استفاده از لايه هاي بيروني منيزيومي سبک تر براي کاهش ضخامت آن، ترکيبات آلي تينري به نسبت کمتر و لايه هاي رويي با قابليت کنده شدن از سطح و جابه جا کردن آن همگي براي کاهش مصرف سوخت و وزن در نظر گرفته شده اند.
همه چيز بهتر خواهد شد
در پايان، شايان ذکر است که پيشرفت هاي کاري بسيار شگفت انگيز در زمينه پوشاندن سطح هواپيما (آبکاري) همواره پاسخ گوي مسائل و مشکلات روز و همچنين مسأله اول مورد توجه در صنعت خواهد بود هرچند ممکن است يک موضوع ساده به نظر برسد اما کاربردهاي عملي بسيار خواهد داشت.
يک پر از پرنده اي که در پرواز شماره 1549 صنايع هواپيماي آمريکا به هواپيما برخورد و آن را مجبور به فرود اضطراري در رودخانه Hudson River کرد که در موتور سمت چپ پيدا شد. روکش جديد، موج هايي با طول غير قابل رؤيت براي انسان توليد مي کنند که باعث مي شود پرندگان ترسيده و نزديک هواپيما نشوند.
يک نمونه روکش ساخته شده از جنس مرواريد و صدف. محققان نيروي هوايي ايالات متحده اميدوارند با دست کاري در روش ساخته شدن مرواريد توسط صدف بتوانند سراميک شبيه سازي شده اي با اين روش براي لايه گذاري و آبکاري تهيه کنند که مقاومت بيشتر داشته باشد.
لايه گذاري و آبکاري همواره جايگاه ويژه اي در تکنولوژي، رقابت و صنعت داشته است. در سال 1967 روکشي کامل، هواپيماي X-15A-2 را در دماهاي بالا محافظت مي کرد.
هواپيماي جنگنده F-35 Joint Strike Fighter Lightning شرکت لاکهيد مارتين در حال بلند شدن از پايگاه Joint Reserve Base در ايالت تگزاس. استفاده از آبکاري مخصوص روي بدنه اين هواپيماي جنگنده جزء مهمي در توانايي پنهان ماندن از چشم رادارها خواهد بود.
بعضي اوقات همين شماي به ظاهر ساده، مسأله مهمي مي شود. توانايي مانور بسيار بالا و روکش بيروني تضمين مي کند که اسکادران F-16s Thunderbirds همواره در بهترين وضعيت باقي بماند.
