Карбон таван хийгүүр үйлдвэрлэхдээ яагаад идэал материала гэж?

Алюминийн жинхэнэ хөнгөн, гангаас хүчтэр карбон ширхэг дронуудын ажиллах чадварын дээд хязгаарыг дахин тодорхойлж байгаа.

Дрон технологи хурдан хөгжин, талхай нүүрлүүдийн хорхойн дархлаас хүртэл логистик ба хүргэлт, цэргийн зүйлсийн ажиглалтаас хүртэл онцгой нөхцөлд тусламж үзүүлэх хүртэл хамрах нь тодорхой. Материалын сонголт шууд нислэх чадварын дээд хязгаарыг тодорхойлдог. Олон сонголтуудын дотор карбон фибр композитууд нислэх чадварын үл харьцуулж болох давуу талын тулд дунд, өндөр түвшний дронуудын хамгийн сайн сонголт болжээ.

Хөнгөн дизайн: Нислэх зай ба ачаа хүүрдлүүдийн хоёр дахин урьдчилан тодорхойлж буй хүрдлүүд

Дронуудын нислэх хугацаа ба ачаа хүүрдлүүд нислэх бүтцүүдийн жингийн хүрээнд үүрдлүүд байдаг, карбон фибрүүдийн жингийн давуу тал нь түүн дээрх хүрдлүүдийг тайлах түлхүүр болжээ. Карбон фибр композитуудын жин нь зөвхөн 1.5–1.6 г/см³ бөгөөд, аллюминий хавьсмаас 54%, гурил хавьсмаас 20%.

Энэ жингийн багасгах нь шууд үр дүнд нь илтгэрхий: карбон ширхэгтэй агаарын хөлөөсүүд нь алюминий холимогтой хөлөөсүүдтэй харьцуулж 25–30% хөнгөвтэр, түүдэхүүн батарейн багтаамж ижил байхад нислэгийн хугацаа 20–25% уртасна. АНУ-ын «Глобал Хок» нисэх бүрдүүлэлтүүн зүйрлэн мэдээлэл цуглуулан нислэгийн хугацаа 40 цаг дараалан тодорхойлж, түүний бүтцүүн 65% илүү карбон ширхэгтэй бүтэцтүүн бүтээж.

Түүн лүүн илүү анхаарал татуурхуй: карбон ширхэгтэй тодорхой хүч (нэгж нягт дунд хүч), 785 × 10⁷ см, алюминий холимогтой харьцуулж 6,8 дахин, титан холимогтой харьцуулж 10,3 дахин илүү. Энэ нь ижил жингийн дүрсдүүн карбон ширхэгтэй нь илүү их ачаа түрүүлж чадна гэсэн үг. Гуанчжоу хотын нисэх бүрдүүлэлтүүн компанид хийсэн туршилтын үр дүнд карбон ширхэгтэй материалдын хувь 92–95% хүртэл нэмж, түүний үйлдвэрлэлд зориулан хийсэн нисэх бүрдүүлэлтүүн нь ижил хэмжээтүүн бүсдүүн 100 кг илүү ачаа зөөж, 300 кг ачаа дунд тогтвортой нислэг хийж чадна.

Өндөр хатуу байдал: Асуудалтай орчинд тогтвортой байдлыг хангах

Хилчлэгдэх төхөөрөмжийн найдвартай байдал нь ихэвчлэн онгоцны цогцолборын материалын бүтцийн нягт байдлаас хамаарна. Нүүрсний улаан тутасны композитын тусгай хатуурал (масс нэгжийн хатуурал) 113 × 107 см-д хүрч, алюминий (26 × 107 см) болон титаний (25 × 107 см) хатууралтайгаас хамаагүй илүү байдаг.

Туршилтын өгөгдлүүдээс харахад, цаг хугацааны 120 км хурдтай агаарын урсгалын нөлөөгөөр нүүрсний улаан тугалганы салхины хамгийн их хэлбэржилт нь алюмины элсэлтийн салхины гуравны нэг нь төдийгүй агаарын байрлалыг нарийвчлан хя Өндөр өндөрт, салхитай орчинд нүүрсний улаан тутастай нисэх онгоцны цогцолбортой тоон хяналтын онгоц тогтвортой ажиллах боломжтой бол уламжлалт материалаар хийсэн загваруудад бүтцийн сүрдлээс болж мэдээллийн үнэн зөв байдал 20%-иар буурдаг.

Үйл явцын шинэчлэл: Өндөр зэрэглэлийн тохируулганаас томоохон үйлдвэрлэлд

Өндөр дэвшилтэт бутлуурын процессын хөгжил нь нүүрстөрөгчийн улаан тугалгатай онгоцны цогцолборыг өргөн хүрээнд хэрэглэхэд нөлөөлж байна. 2500 метрик тонн жинтэй пресс ашиглаж, даралттай хэлбэрлэх үйл явц нь дрон онгоцны цогц хэлбэрлэлийг ердөө 10 минутын дотор дуусгаж, уламжлалт аргаар харьцуулахад үйлдвэрлэлийн үр ашгийг найман дахин нэмэгдүүлж чадна.

Цаашид нүүрсний шилээр 3D хэвлэх технологийн дэвшил бүр ч сонирхолтой. Энэхүү технологийг ашигласан дэлхийн анхны хийн сэлбэгтэй БЗД FS25 анхны нислэгээ амжилттай хийлээ. Түүний нэгдсэн хавтан-хөдөлгөөн-хурууны бөмбөгийн бүтэц нь үйлдвэрлэлийн үе шат болон зардлыг ихээхэн бууруулсан. Энэхүү технологи нь олон талт бүтцийн өндөр гүйцэтгэлтэй, нэгдсэн хэлбэржилтийг бий болгоход тулгардаг, материал ашиглалтыг ихээхэн сайжруулах, үйлдвэрлэл, бүрдэлтийн циклийг үр дүнтэй богино болгох асуудлыг шийддэг.

Том дронуудын салбарт, 7 метрик тонн жинтэй дүрсийн дрон «Чанъин-8» нь 80% илүү хувь нь нийлмүл материалс ашиглан хийдгүй. Түүний нийлмүл систем бүхлээр нь дотоод нийлмүл материалс ашиглан хийдгүй. Түүний хөлдүр нь нийлмүл хийдгүй процесс ашиглан хийдгүй, үүнээс бүтэц холбоосын тоо багасаж, хүчний төвдүр багасаж, бүтцийн хүч, тогтвортой байдал сайжирдгүй.

Ирэхүйц ирж буй: Нүүрхөд зүүрхийн шинэ болойм

Таталт хүч нь 6600 мегапаскаль илүү, метр тутамд 200 килопаскаль хүчийг тааруулж чадах Т1000 ангилалын нүүрхөд зүүрхийн дотоод нийлмүл үйлдвэрлэл тогтвортой болж, Хятадын өндөр түвшний агаарын хүчирхүйлүүр материалс дээрх үл хамаарал, хяналт нь дахин бэхжирдгүй.

Нанкин их сургуулийн аэронавтикс ба хүнд тоноглолын багийн хөгжүүлсэн шинэ нүүрхүд-тариалан бүтцэт дээд конденсатор нь илүү итгэлтүүн. Түүний тусламжтайгаар хүнд тоноглолын онгоц (дроны) «батерей нь хүнд тоноглолын бүтэц» гэсэн ойлголтыг хэрэгжүүлж чадах. Энэ нь хүнд тоноглолын бүтцийн өөрөө энергийг хадгалж, нэмэлт батерейн жингүйдүүлж, дронын нислэгийн хугацаа ба ачаа түүхийн хоорондын тааруулалтын асуудлыг бүрмөсөн шийдмүүлж чадах.

Материалын солилцооноос дизайн-ийн ойлголтын шиновчлол хүртэл, нүүрхүд-тариалан холимт нь дронын үзүүлэлтүүдийн шинэ түвшинд хүрэхдүүл түлхүүр хүчин зүйл болой. Түүн дээр суурилан дронын шинэ үүрэд хөгжүүлэх индустри нь технологийн судалгаанаас коммерциал хэрэглээ рүү шилжин, логистик, хөдөө аж ахуй, онцгой бүхэлдүүлэлт ба бусад салбаруудад илүү үр дүнтүүн ба надёжнаа агаарын шийдэлүүдийг санал болгой.