Cymwysiadau Ffibr Carbon yn Ehangu i Lafnau Hofrennydd Awyrofod a Glaniadau Posibl ar y blaned Mawrth
Ar Ionawr 21ain, cyflawnwyd carreg filltir arwyddocaol gyda chynhyrchiad llwyddiannus y llafn tyrbin gwynt ar y tir 131- metr gan Sany Heavy Energy ym Mharc Diwydiannol Di-Garbon Digidol Bayan Nur. Mae'r llafn hwn, sy'n defnyddio jet sych gwlyb-nyddu 48K Ffeibr Carbon (CF) perfformiad uchel tynnu mawr a ddarperir gan ZF Godeagle, nid yn unig yn gosod record newydd ar gyfer llafn tyrbin gwynt ar y tir hiraf y byd ond mae hefyd yn arwydd o ddatblygiad arloesol sylweddol ar gyfer cynhyrchu domestig. sych-jet gwlyb-nyddu 48K tynnu mawr CF yn y cyflenwad o llafnau dros 100 metr.
Mae cymhwyso ffibr carbon yn y sector awyrofod yn ehangu, gyda datblygiadau diweddar yn cynnwys ei ddefnyddio mewn llafnau hofrennydd ar gyfer glaniadau posibl ar y blaned Mawrth. Mae hofrennydd Mars "Ingenuity" NASA ar hyn o bryd yn archwilio'r Jezero Crater ar Mars, ac yn y cyfamser, mae peirianwyr NASA yn profi llafnau ffibr carbon ar y Ddaear ar gyfer y genhedlaeth nesaf o hofrenyddion Mars. Disgwylir i'r hofrenyddion hyn ragori ar berfformiad y Ingenuity mewn teithiau Mars yn y dyfodol, yn enwedig y daith dychwelyd sampl i'r blaned Mawrth a gynlluniwyd ar gyfer y 2030au.
Mae'r gwasgedd atmosfferig a disgyrchiant arwyneb ar y blaned Mawrth yn llai nag 1% ac un rhan o dair o'r Ddaear, yn y drefn honno. Oherwydd y pwysau arwyneb hynod isel hwn, mae cyflymder cylchdroi'r hofrennydd "Ingenuity" (rpm) yn amrywio o 2400 i 2900 i gynnal hedfan ar y blaned Mawrth, sy'n sylweddol uwch na'r 500 i 600 rpm sy'n ofynnol ar gyfer hofrenyddion ar y Ddaear.
Mae hofrennydd Ingenuity Mars yn cynnwys pedwar llafn ffibr carbon, gan ffurfio dau rotor gwrth-gylchdroi, pob un â rhychwant o 1.2 metr ac yn gweithredu ar yr rpm a grybwyllwyd uchod. Yn ogystal, tra bod y Ingenuity yn pwyso tua 1.8 cilogram ar y Ddaear, dim ond 0.68 cilogram yw ei bwysau ar y blaned Mawrth, oherwydd bod disgyrchiant y blaned Mawrth yn draean o bwysau'r Ddaear.
Ar gyfer y genhedlaeth nesaf o hofrenyddion Mars, mae Labordy Gyrru Jet NASA (JPL) yn Pasadena yn adeiladu llafnau sydd 10 centimetr yn hirach na rhai Ingenuity, gyda chynlluniau gwahanol a chryfder cynyddol.
Manteision Ffibr Carbon mewn Cymwysiadau Awyrofod:
1. Cryfder a Anystwythder Penodol Uchel: Mae cyfansoddion ffibr carbon yn enwog am eu cymhareb cryfder-i-bwysau eithriadol, gan ganiatáu i beirianwyr awyrofod ddylunio strwythurau ysgafn heb gyfaddawdu cryfder, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd tanwydd a pherfformiad cyffredinol.
2. Anystwythder: Mae ffibr carbon yn gynhenid yn meddu ar anhyblygedd, gan ddarparu cywirdeb strwythurol rhagorol, sy'n hanfodol mewn cymwysiadau awyrofod lle mae angen i gydrannau gynnal eu siâp o dan lwythi aerodynamig a mecanyddol a gwrthsefyll anffurfiad.
3. Gwrthsefyll Blinder: Mae cyfansoddion ffibr carbon yn arddangos ymwrthedd blinder rhagorol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cydrannau sy'n destun llwytho cylchol, megis strwythurau adain a ffiwslawdd, gan wella hyd oes a gwydnwch strwythurau awyrofod.
4. Gwrthsefyll Cyrydiad: Yn wahanol i fetelau, nid yw ffibr carbon yn cyrydu, sy'n fanteisiol ar gyfer cymwysiadau awyrofod sy'n aml yn agored i amodau amgylcheddol llym, megis uchder uchel a thymheredd amrywiol.
5. Hyblygrwydd Dylunio: Gellir mowldio cyfansoddion ffibr carbon yn siapiau cymhleth, gan gynnig mwy o hyblygrwydd dylunio, yn arbennig o fuddiol mewn awyrofod lle mae ystyriaethau aerodynamig a strwythurol yn aml yn gofyn am ddyluniadau cymhleth a symlach.
6. Dargludedd Trydanol: Mae gan ffibr carbon dargludedd trydanol, sy'n fuddiol ar gyfer rhai cymwysiadau awyrofod, oherwydd gellir ei ddefnyddio i wasgaru trydan statig ac ymyrraeth electromagnetig, gan ddarparu ymarferoldeb ychwanegol mewn dylunio awyrennau.
7. Sefydlogrwydd Thermol: Mae cyfansoddion ffibr carbon yn arddangos sefydlogrwydd thermol da, gan eu galluogi i wrthsefyll tymheredd uchel heb ddirywiad sylweddol, nodwedd hanfodol ar gyfer cymwysiadau awyrofod lle gall cydrannau fod yn agored i amgylcheddau hynod boeth yn ystod hedfan.
8. Costau Cynnal a Chadw Llai: Mae gwydnwch a gwrthiant cyrydiad cyfansoddion ffibr carbon yn helpu i leihau costau cynnal a chadw cydrannau awyrofod dros eu bywyd gwasanaeth, gan ymestyn cyfnodau cynnal a chadw a gwella dibynadwyedd.
