Espansjoni tal-applikazzjoni tal-fibra tal-karbonju - xfafar tal-ħelikopter spazjali
Il-ħelikopter Ingenuity Mars tan-NASA qed jesplora l-Krater Jezero fuq Mars. Fl-istess ħin, l-inġiniera tan-NASA qed jittestjaw ukoll xfafar tal-fibra tal-karbonju fid-Dinja għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'ħelikopters ta' Mars, li se jaqbżu l-prestazzjoni ta 'Ingenuity f'missjonijiet futuri ta' Mars, speċjalment il-missjoni ta 'ritorn tal-kampjun ta' Mars ippjanata għas-snin 2030.
Il-pressjoni atmosferika u l-gravità tal-wiċċ fuq il-wiċċ ta 'Mars huma inqas minn 1% u terz ta' dawk fuq il-wiċċ tad-Dinja, rispettivament. Huwa preċiżament minħabba din il-pressjoni tal-wiċċ estremament baxxa li l-veloċità ta 'Ingenuity tista' ttir fuq Mars f'bejn 2400 u 2900 rpm. Dan huwa ħafna ogħla milli fid-Dinja, minħabba li l-ħelikopters ġeneralment jeħtieġu biss 500 sa 600 rpm biex itiru.
Il-ħelikopter Ingenuity Mars juża erba 'xfafar tal-fibra tal-karbonju biex jifforma żewġ rotors li jduru kontro, li jfisser li jduru f'direzzjonijiet opposti, b'medda ta' 1.2 metri, u l-veloċità hija bejn 24 00 u 2900 rpm kif imsemmi hawn fuq. Barra minn hekk, Ingenuity tiżen madwar 1.8 kilogrammi fid-Dinja, iżda minħabba li l-gravità fuq Mars hija biss terz ta 'dik fid-Dinja, Ingenuity tiżen biss 0.68 kilogramma fuq il-wiċċ ta' Mars.
Għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'ħelikopters Mars, inġiniera fil-Laboratorju tal-Propulsjoni tal-Ġett (JPL) tan-NASA f'Pasadena qed jibnu xfafar li huma 10 ċentimetri itwal minn xfafar ta' Ingenuity, b'disinji differenti u saħħa ogħla.
X'inhuma l-vantaġġi tal-applikazzjoni tal-fibra tal-karbonju fil-qasam aerospazjali?
Il-komposti tal-fibra tal-karbonju għandhom varjetà ta 'vantaġġi ta' prestazzjoni li materjali tal-metall tradizzjonali m'għandhomx fil-qasam aerospazjali. Jistgħu jeżerċitaw b'mod effettiv il-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom fl-ambjent ħarxa tal-ispazju u jintużaw għal żmien twil.
1. Proporzjon għoli ta 'saħħa għall-piż: Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju huma magħrufa għall-proporzjon eċċellenti ta' saħħa għall-piż tagħhom. Din il-karatteristika tippermetti lill-inġiniera tal-ajruspazju jiddisinjaw strutturi ħfief mingħajr ma tikkomprometti s-saħħa, li tgħin ittejjeb l-effiċjenza tal-fjuwil u l-prestazzjoni ġenerali.
2. Ebusija: Il-fibra tal-karbonju nnifisha għandha ebusija, li tipprovdi integrità strutturali eċċellenti. Din l-ebusija hija kritika fl-applikazzjonijiet aerospazjali, fejn il-komponenti jeħtieġ li jżommu l-forma tagħhom u jirreżistu d-deformazzjoni taħt tagħbijiet aerodinamiċi u mekkaniċi. 3. Reżistenza għall-għeja: Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom reżistenza tajba għall-għeja, li jagħmluhom adattati għal partijiet li huma soġġetti għal tagħbijiet ċikliċi, bħal strutturi tal-ġwienaħ u tal-fuselage. Din il-proprjetà tgħin biex ittejjeb il-ħajja u d-durabilità tal-istrutturi aerospazjali. 4. Reżistenza għall-korrużjoni: B'differenza mill-metalli, il-fibra tal-karbonju ma jissaddadx, li hija vantaġġuża għal applikazzjonijiet aerospazjali li ħafna drabi huma esposti għal kundizzjonijiet ambjentali ħarxa, bħal altitudni għolja u temperaturi li jinbidlu. 5. Flessibilità tad-disinn: Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jiġu ffurmati f'forom kumplessi, li jippermettu flessibilità akbar tad-disinn, li hija partikolarment vantaġġuża fil-qasam aerospazjali minħabba li l-kunsiderazzjonijiet aerodinamiċi u strutturali ħafna drabi jeħtieġu disinji kumplessi u simplifikati. 6. Konduttività elettrika: Il-fibra tal-karbonju hija konduttiva, li hija vantaġġuża għal ċerti applikazzjonijiet aerospazjali u tista 'tintuża biex tinħela l-elettriku statiku u l-interferenza elettromanjetika, li tipprovdi funzjonalità addizzjonali għad-disinn tal-inġenji tal-ajru. 7. Stabbiltà termali: Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom stabbiltà termali tajba, li jippermettulhom jifilħu temperaturi għoljin mingħajr degradazzjoni sinifikanti. Din il-proprjetà hija kritika fl-applikazzjonijiet aerospazjali minħabba li l-partijiet jistgħu jkunu esposti għal ambjenti estremament sħan waqt it-titjira. 8. Spejjeż ta 'manutenzjoni mnaqqsa: Id-durabilità u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-komposti tal-fibra tal-karbonju jgħinu biex jitnaqqsu l-ispejjeż tal-manutenzjoni tal-komponenti aerospazjali matul il-ħajja tas-servizz tagħhom, u b'hekk jestendu l-intervalli ta' manutenzjoni u jtejbu l-affidabbiltà.