لماذا لا تُصنع الطائرات بأنابيب ألياف الكربون؟

تبدو ألياف الكربون كالسحر. أقوى من الفولاذ، وأخف من الألومنيوم، وأنيقة مثل معدات الفضاء. فلماذا لا يتم تجميع الطائرات - خاصةً الطائرات الخفيفة جداً أو الطائرات الرياضية الصغيرة - من أنابيب ألياف الكربون الرخيصة وإرسالها للتحليق؟

حسناً، أحضر مفتاح ربط. لنبدأ العمل.

الأمر لا يتعلق فقط بالأنبوب

يمكنك الحصول على أنبوب من ألياف الكربون 10 مم, a أنبوب ألياف الكربون 25 ممأو حتى أنبوب من ألياف الكربون 6 مم من أي مورد اليوم. حتى أن بعض الناس يشترونها بالجملة من أنبوب ألياف الكربون الصين الشركات المصنعة لهواية الطائرات بدون طيار أو الصواريخ أو حتى أنابيب تلسكوب من ألياف الكربون. إنهما قويتان. إنهما خفيفان. يبدوان وكأنهما ينتميان إلى المريخ.

فلماذا لا تقطع بعضاً من أنابيب ألياف الكربون الملفوفةوضع بعض الوصلات كما هو الحال مع إطارات الألومنيوم وبناء طائرة؟

لأن هذه ليست الطريقة التي تعمل بها ألياف الكربون.

الأنابيب المركبة تحتاج إلى أكثر من القطع

أنابيب ألومنيوم؟ هذا سهل. اقطع، احفر، برشم، كرر. ألياف الكربون؟ حيوان مختلف تماماً. A أنبوب قضيب من ألياف الكربون ليست مجرد عصا. إنها طبقات من القماش والراتنج والضغط وأفران المعالجة وأشكال القوالب الدقيقة. تستهلك العملية الوقت. وتستهلك المال. تترك مساحة صغيرة للاختصارات.

حتى أنابيب ألياف الكربون الرخيصة - نعم، إنها موجودة - تحمل تكلفة خفية. تكمن هذه التكلفة في تشكيلها وربطها واختبارها بأمان. لا يتعلق الأمر بشراء أنبوب سيجار من ألياف الكربون ووضعها في طائرة خفيفة للغاية. يتعلق الأمر بتحويل القوة الخام الهشة إلى هيكل آمن.

علب ألياف الكربون يمكن أن تقطع

توفر ألياف الكربون صلابة عالية، نعم. لكنها هشة. تلك الألياف الفاخرة أنبوب صاروخي من ألياف الكربون لن ينحني مثل الألومنيوم هل تضربه بشكل خاطئ؟ ينكسر. لذا تخيل الخطر في إطار الطيران. لا ينثني المفصل، لذا لا يوجد مكان يذهب إليه الضغط.

قارن ذلك بالألومنيوم. إنه ينحني ويتشوه ويعطي تحذيراً. هذا الفرق مهم في السماء. أنت تريد جناحًا يرد عليك قبل أن يتعطل - وليس جناحًا يخدعك في الجو.

الطائرات الكبيرة تستخدم بالفعل المركبات المركبة - نوعاً ما

تستخدم الطائرات المدنية مركبات الكربون. ولكن ليس الأنابيب. فهي تستخدم أجزاء مصبوبة - أجنحة، وألواح، وذيول - مبنية مثل المركبات الفضائية. تتطلب هذه الأجزاء الحرارة والضغط والتركيب الدقيق. الصيانة؟ لا تزال وحشاً. يمكن أن تختبئ الشقوق في الداخل. قد يعني إصلاح جزء واحد استبدال الجزء بأكمله.

وهذا أحد الأسباب التي تجعل شركات الطيران تدفع مبالغ إضافية مقابل عمليات الفحص. تتطلب الإصلاحات المركبة تقنيين وأدوات خاصة وبيئات خاضعة للرقابة. ليس إصلاحاً سريعاً.

ماذا عن الطائرات الصغيرة؟

لماذا لا يمكن للطائرات الرياضية الخفيفة استخدام أنبوب ألياف الكربون المتداخل أو واقيات أنابيب ألياف الكربون لإطارها؟ في الواقع، البعض يفعل ذلك نوعاً ما. هناك عدد قليل من الطائرات الخفيفة التجريبية التي تمزج أجزاء من ألياف الكربون. لكنها نادرة.

لماذا؟ الاتساق. أنابيب الألومنيوم المنتجة بكميات كبيرة موثوقة وقابلة للحام وسهلة الفحص. ألياف الكربون؟ ليس كثيراً. كل أنبوب صاروخي من ألياف الكربون يحتاج إلى شهادة. عيب واحد يفسد كل شيء. يمكن أن يكلف وضع سيء حياة شخص ما.

هل يمكن للإنتاج الضخم إصلاحه؟

ربما يومًا ما. إذا أمكن صنع أنابيب ألياف الكربون بسرعة، وقصها بشكل نظيف وربطها بسهولة؟ لرأيت المزيد في هياكل الطائرات. يمكن للشركات أن تخزن أنبوب من ألياف الكربون 8 ممأو قم بلصقها أو تثبيتها بالصمغ أو بالبراغي معاً، ووفّر الوزن.

لكن اليوم؟ هذه الأنابيب الجاهزة غير معتمدة للاستخدام أثناء الطيران. لا توجد طريقة سهلة لاختبار كل أنبوب ألياف الكربون الملفوف الملفوف للعيوب. لذا حتى لو كانت رخيصة - فهي محفوفة بالمخاطر.

حيث تتألق أنابيب ألياف الكربون

ليس كل شيء قاتم. أنبوب تلسكوب من ألياف الكربون التعامل مع البصريات مثل المحترفين. تحب الطائرات بدون طيار وصواريخ الهواة الصلابة. أنابيب سيجار من ألياف الكربون احتفظ بالسيجار بأمان في حقيبة ظهرك. وخمن ماذا؟ قد يجلب المستقبل تحسينات.

راتنجات جديدة. ربط أكثر ذكاءً. أنظمة ربط معيارية. إذا انخفضت التكاليف وارتفعت السلامة, أنبوب ألياف الكربون الرخيص قد تطير التجمعات يومًا ما أكثر من مجرد طائرات ورقية.

الهبوط النهائي

فلماذا لا تطير الطائرات بأنابيب ألياف الكربون؟ لأنها ليست قابلة للتوصيل والتشغيل. ألياف الكربون قوية ولكنها حساسة. لأن تشكيلها وإصلاحها يكلف أكثر من قطع الألومنيوم.

في الوقت الحالي، تسيطر ألياف الكربون على أجزاء الطائرات - وليس عظامها. لكن الأمور تتغير. وعندما يتماشى الإنتاج مع الخيال، ربما سترى طائرة خفيفة كاملة الإطار مصنوعة من أنابيب الكربون.

حتى ذلك الحين؟ استخدم ألياف الكربون بحكمة. في الأماكن الصحيحة. ولا تنسَ أبداً - قد تكون خفيفة، لكن الطيران الآمن لا يزال يحمل وزناً.

المراجع:

1. كيفية قطع أنابيب ألياف الكربون: مفتاح التسامح والعلاقات مع العملاء
2.أفضل الممارسات لتنظيف الأنابيب المربعة المصنوعة من ألياف الكربون وصيانتها
3.هل يمكن إنتاج أنابيب ألياف الكربون بكميات كبيرة؟ إليك ما تحتاج إلى معرفته
4.كيفية تحسين جودة سطح أنابيب ألياف الكربون ذات القطر الكبير
5.لماذا يحظى أنبوب الألياف الكربونية 50 مم OD 47 مم ID بشعبية كبيرة؟

لا تتردد في الاتصال بنا!