Ftit jiem ilu, in-NASA u l-Laboratorju tar-Riċerka tal-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti żviluppaw b'mod konġunt teknoloġija ġdida għall-istampar 3D ta 'polimeri b'temperatura għolja, li mistennija tiġi applikata għal magni aerospazjali fil-futur. Il-materjal użat f'din it-teknoloġija huwa l-fibra tal-karbonju. L-iżvilupp mgħaġġel ta 'armi u tagħmir moderni tal-gwerra huwa lejn konsum baxx ta' enerġija, tagħbija kbira, stealth, u mobbiltà għolja, u ħtiġijiet ogħla huma mqiegħda fuq il-materjali użati għall-manifattura ta 'armi. Materjali komposti tal-fibra tal-karbonju, magħrufa bħala" deheb iswed" ;, jintużaw ħafna fid-difiża nazzjonali u l-industriji militari minħabba l-proprjetajiet materjali eċċellenti tagħhom. L-użu ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju biex jinħolqu armi u tagħmir li jaħdmu aħjar ilhom għal żmien twil kamp ta' battalja ġdid fejn jikkompetu poteri militari.
L-affaxxinanti" deheb iswed"
Ftakar fir-robot" Big White" fil-film animat Big Hero 6? Il-prototip ta 'dan ir-robot mediku li mess ħafna nies huwa magħmul minn materjali tal-fibra tal-karbonju. Dan jippermettilu jiflaħ għat-tgħaffiġ u s-swat. Fil-fatt, anke l-ġett tal-ġlied F-35, li qabel kien inkwetat bil-problema tal-piż żejjed, fl-aħħar irrealizza l-ħolma tiegħu li jtir billi juża sa 35% ta 'materjali komposti tal-fibra tal-karbonju. Il-fibra tal-karbonju, magħrufa bħala" deheb iswed" ;, ilha tintuża ħafna fil-qasam tad-difiża nazzjonali u militari. Huwa materjal bażiku indispensabbli għal rokits, satelliti, missili, ġettijiet tal-ġlied, u vapuri.
L-oriġini tal-fibra tal-karbonju tista ’tiġi ntraċċata lura għall-1860. L-Ingliż Joseph Swan ivvinta u ppriventa l-fibra tal-karbonju meta għamel il-filament ta’ dawl elettriku. Il-fibra tal-karbonju daħlet verament fil-" blowout" stadju tar-riċerka u l-applikazzjoni, jew xi ħaġa wara s-snin ħamsin. Fl-1958, riċerkaturi Amerikani skoprew fibra tal-karbonju ta 'prestazzjoni għolja għall-ewwel darba, segwiti minn riċerkaturi Ġappuniżi u Ingliżi biex itejbu u jaġġornaw il-prestazzjoni tal-fibra tal-karbonju. Sas-snin 70, materjali tal-fibra tal-karbonju bdew jitfaċċaw fil-partijiet strutturali ta 'ajruplani tal-ġlied, u materjali tal-fibra tal-karbonju jistgħu jidhru fuq ajruplani tal-ġlied bħal F-15, B-1, F-16 u F-18. Minbarra l-ġellieda F-22 u F-35 tal-US Air Force' li jużaw materjali komposti tal-fibra tal-karbonju, X-47B, Global Hawk u tagħmir ieħor jużaw ukoll materjali tal-fibra tal-karbonju biex jiksbu żieda sostanzjali fit-tagħbija, reżistenza u sopravivenza.
Mhuwiex eżaġerat li tiddeskrivi materjali tal-fibra tal-karbonju bħala" blat solidu u iebes bħal xagħar" ;. Irrispettivament mill-fatt li l-materjali tal-fibra tal-karbonju huma rotob u proċessabbli bħall-fibri tat-tessuti, huma ġenerazzjoni ġdida ta 'materjali ta' prestazzjoni għolja b'qawwa akbar mill-azzar, reżistenza għall-korrużjoni, reżistenza għat-temperatura għolja, u konduttività elettrika u termali tajba. Ir-roti tal-materjal tal-fibra tal-karbonju li n-nies ġeneralment jiġu f'kuntatt magħhom ħafna drabi jiddependu fuq in-nuqqas ta 'deformazzjoni tal-plastik tal-materjali tal-fibra tal-karbonju, li mhux biss inaqqas il-piż tal-karozzerija tal-karozza, iżda wkoll itejjeb ħafna l-ħajja tas-servizz tar-rota.
Fil-preżent, għad hemm lok kbir għal titjib fil-karatteristiċi tal-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju. Fil-qasam tar-reżina fejn il-materjali tal-fibra tal-karbonju huma ffokati fuq, l-applikazzjoni tal-fibra tal-karbonju se tkompli żżid il-ħajja tas-servizz ta 'diversi partijiet ta' armi u tagħmir, u se ttejjeb b'mod sinifikanti l-ebusija ta 'l-impatt, ir-reżistenza għall-għeja, il-manifattura, u r-reżistenza għas-sħana u l-umdità ta' armi. L-istampar 3D miksub mill-Amministrazzjoni Nazzjonali tal-Aeronawtika u l-Ispazju u l-Laboratorju tar-Riċerka tal-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti se jtejjeb aktar l-affidabbiltà tal-ipproċessar ta ’partijiet kbar u kumplessi.
Il-" king ta 'materjali ġodda" f'kompetizzjoni fost potenzi kbar
L-iżvilupp mgħaġġel ta 'armi u tagħmir moderni tal-gwerra lejn konsum baxx ta' enerġija, tagħbijiet kbar, stealth u mobbiltà għolja ressaq ħtiġijiet ġodda u ogħla għat-teknoloġija l-ġdida tal-materjal tal-manifattura ta 'armi u tagħmir. Meta nħarsu lura lejn l-istorja, mhuwiex diffiċli li ssib li kull darba li jsir progress kbir fir-riċerka fil-materjali tal-fibra tal-karbonju, huwa akkumpanjat minn trazzjoni qawwija tal-ħtiġijiet militari relatati. Fis-snin ħamsin, sabiex isolvu problemi tekniċi ewlenin bħal reżistenza għat-temperatura għolja u reżistenza għall-korrużjoni ta 'żennuni tal-missili u testati, l-Istati Uniti ħadu t-tmexxija fl-iżvilupp ta' fibri tal-karbonju bbażati fuq il-viscose. Minn dakinhar, bit-tfaċċar ta 'prestazzjoni ogħla u aktar varjetajiet ta' materjali tal-fibra tal-karbonju, fibri li jidhru rotob saru l-" sultan ta 'materjali ġodda" f'kompetizzjoni fost potenzi kbar.
Il-fibra tal-karbonju hija tip ġdid ta 'fibra ta' prestazzjoni għolja b'kontenut ta 'karbonju ta' aktar minn 95%. Huwa diffiċli biex timmanifatturah u huwa indikatur importanti tal-prestazzjoni avvanzata tas-sistemi tat-tagħmir tal-armi. Il-proċess tal-manifattura tal-materjali tal-fibra tal-karbonju huwa kumpless ħafna, li jinvolvi kimiċi, tessuti, materjali, makkinarju ta 'preċiżjoni u oqsma oħra. Huwa proġett sistematiku li jintegra teknoloġija multidixxiplinarja, raffinata u high-end. Peress li l-proċess kollu tal-produzzjoni huwa relatat mal-kontroll ta 'preċiżjoni għolja ta' eluf ta 'parametri bħall-umdità, il-konċentrazzjoni, il-viskożità, u r-rata tal-fluss, ftit traskuraġni ser taffettwa serjament il-prestazzjoni u l-istabbiltà tal-kwalità tal-materjali tal-fibra tal-karbonju. Għalhekk, ftit pajjiżi biss jistgħu jipproduċu b'mod stabbli materjali tal-fibra tal-karbonju ta 'prestazzjoni għolja.
Fil-fatt, materjali tal-fibra tal-karbonju, speċjalment prekursuri tal-fibra tal-karbonju ta 'saħħa għolja, jistgħu jintużaw fl-iżvilupp ta' armi u tagħmir ta 'prestazzjoni għolja, u b'hekk laħqu livell ta' embargo fuq il-lista ta 'esportazzjoni ta' xi pajjiżi bl-istess mod tat-teknoloġija tal-armi nukleari. Għalhekk, l-iżvilupp ta 'ġenerazzjoni ġdida ta' materjali tal-fibra tal-karbonju u armi u tagħmir ta 'prestazzjoni ogħla sar" tenfasizza" biex diversi setgħat militari jikkompetu ma 'saħħa avvanzata. Fil-preżent, diversi setgħat militari taw l-attenzjoni tagħhom fuq il-qasam ta '& quot; materjali tal-fibra tal-karbonju" u qegħdin jiġru biex iniedu pjanijiet relatati għall-iżvilupp ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju, li jistgħu jikkawżaw quot &; kompetizzjoni" fl-iżvilupp ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju. L-Aġenzija tal-Proġetti ta ’Riċerka Avvanzata tad-Dipartiment tad-Difiża ta’ l-Istati Uniti qabel investiet ħafna fi proġetti biex ittejjeb is-saħħa tal-materjali tal-fibra tal-karbonju, u l-Amministrazzjoni Nazzjonali ta ’l-Aeronawtika u l-Ispazju investiet ukoll b’mod attiv fir-riċerka dwar sistemi ġodda ta’ protezzjoni termika tal-fibra tal-karbonju.
& quot; Sad-dinja taħt il-baħar" għandu prospetti wiesgħa għall-iżvilupp
Bil-maturità dejjem tiżdied tat-teknoloġiji relatati u d-domanda dejjem tikber għall-armi u t-tagħmir, l-applikazzjoni tal-materjali tal-fibra tal-karbonju wkoll qed issir dejjem aktar perfetta. Materjali tal-fibra tal-karbonju b'ħafna vantaġġi, bħal piż ħafif, qawwa għolja, u reżistenza għall-korrużjoni kimika, huma marbuta li jidħlu fil-qasam tal-armi u t-tagħmir b'mod sħiħ, u jiksbu" id-dinja taħt il-baħar [ GG] quot ;, bi prospetti wiesgħa ta 'żvilupp.
Fil-qasam tal-manifattura tal-avjazzjoni, l-applikazzjoni tal-materjali tal-fibra tal-karbonju ilha indispensabbli. Il-korp ewlieni tal-elmu tat-titjira tal-ġlied F-35 juża materjali tal-fibra tal-karbonju ta 'prestazzjoni għolja, li jistgħu jipproġettaw veloċità tal-arja, intestatura, altitudni, informazzjoni dwar il-mira u twissijiet tar-radar direttament fuq il-maskra tal-elmu' għarfien tas-sitwazzjoni. L-inġenju tal-ajru mħaddem mix-xemx "Solar Impulse 2" li beda l-vjaġġ globali tat-titjira tiegħu fl-2015 juża materjali tal-fibra tal-karbonju bħala "kisja sħuna" għal 80% tal-istruttura ġenerali, li wkoll tiffranka aktar enerġija matul it-titjira. Minbarra li tissodisfa t-tnaqqis fil-piż tal-ġisem&# 39 u r-rekwiżiti speċjali tal-prestazzjoni, il-materjal tal-fibra tal-karbonju li jista 'effettivament jassorbi mewġ tar-radar ipoġġi wkoll" stealth coat" fuq il-ġellied. Il-fuselage tal-bomber Amerikan B-2 u l-ġellied F-117A jużaw ukoll materjali li jassorbu l-fibra tal-karbonju.
Fil-qasam tad-drones, il-materjali tal-fibra tal-karbonju saru l-insostitwibbli" l-aħjar qoxra" ;. Sabiex jiġu żgurati l-kapaċità tal-ġarr u r-reżistenza, il-qoxra tal-UAV teħtieġ materjali speċjali b'saħħa strutturali għolja u piż ħafif. Meta mqabbel ma 'ligi tal-aluminju u plastiks tal-inġinerija li ntużaw ħafna qabel, il-materjali tal-fibra tal-karbonju għandhom piż ħafif, qawwa għolja, u għandhom ilqugħ elettromanjetiku aħjar u karatteristiċi stealth, u huma aktar konvenjenti għal manifattura integrata u mudellar. Fil-futur, huma marbuta li jsiru l-materjal ewlieni għall-qxur tal-UAV. . B’mod partikolari, il-vettura tal-ajru mikro-mingħajr ekwipaġġ magħmula mill-fibra tal-karbonju u li tiżen biss 106 milligrammi tista ’tidħol fl-ispazju dojoq mbuttat biex tfittex informazzjoni, u għandha firxa wiesgħa ta’ prospetti ta ’applikazzjoni fl-oqsma militari u ċivili.
Materjali tal-fibra tal-karbonju jistgħu mhux biss imorru s-sema, iżda wkoll imorru l-baħar. L-Istati Uniti" Ford" it-trasportatur tal-inġenju tal-ajru juża numru kbir ta 'materjali tal-fibra tal-karbonju biex" irqaq." Il-Flotta Rjali Żvediża" Visby" il-fregata stealth tal-klassi tuża materjali tal-fibra tal-karbonju, li mhux biss għandha saħħa u durabilità għolja, iżda għandha wkoll reżistenza għall-impatt eċċellenti. In-Navy Indjana importat ukoll materjali tal-fibra tal-karbonju esklussivament mill-Iżvezja meta timmanifattura l-Giltan" u" Kavalati" fregati.
Barra minn hekk, il-materjali tal-fibra tal-karbonju jintużaw ukoll ħafna fis-satelliti, missili u magni rokit. Speċjalment meta s-satelliti jiffaċċjaw" silġ u nar" matul it-titjira fl-ispazju, il-materjali tal-fibra tal-karbonju b'koeffiċjent ta 'espansjoni termali kważi negliġibbli huma preċiżament il-" salvaturi" ta 'satelliti. Ir-riċerkaturi saħansitra introduċew kanna tal-fibra tal-karbonju, li tista 'ttejjeb ħafna l-eżattezza tal-isparar, id-durabilità u l-ħajja tal-kanna tal-arma tan-nar. A" drama kbira" li jappartjeni għall-applikazzjoni militari tal-fibra tal-karbonju għadu kif beda.
