ব্লগ

এক বিশাল বিমান আকাশে মসৃণভাবে উড়ছে।এই প্রকৌশল বিস্ময়ের পেছনে শুধু সুনির্দিষ্ট নকশা নয় বরং উচ্চ-কার্যকারিতাসম্পন্ন উপকরণগুলির উদ্ভাবনী ব্যবহারও রয়েছে. কোন উপাদানগুলি চ্যালেঞ্জিং ফ্লাইট পরিবেশে প্রতিরোধ করতে পারে এবং বিমানের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে পারে? এই নিবন্ধটি আধুনিক বিমান উত্পাদন গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ পরীক্ষাঃ ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম খাদ,টাইটানিয়াম খাদ, এবং ফাইবার-বর্ধিত কম্পোজিট, বিমান পরিবহণে তাদের অনন্য ভূমিকা এবং উন্নয়নের প্রবণতা প্রকাশ করে।

টাইটানিয়াম খাদ: উচ্চ তাপমাত্রার রক্ষাকারী

টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি তাদের ব্যতিক্রমী বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে বিমান পরিবহনে একটি কেন্দ্রীয় অবস্থান দখল করে।যার অর্থ তারা কাঠামোগত ওজন হ্রাস করার সময় পর্যাপ্ত শক্তি প্রদান করেতদুপরি, টাইটানিয়াম খাদগুলি দুর্দান্ত ক্লান্তি শক্তি এবং প্রসার্য শক্তি অনুপাত প্রদর্শন করে, উচ্চ ক্লান্তি সীমা সহ, তাদের দীর্ঘস্থায়ী, উচ্চ তীব্রতার চক্রীয় বোঝা সহ্য করতে সক্ষম করে।অসাধারণ, কিছু টাইটানিয়াম খাদ এমনকি 400-500 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়ও যথেষ্ট শক্তি বজায় রাখে, যা জেট ইঞ্জিনের টারবাইন ব্লেডের মতো উচ্চ তাপমাত্রার উপাদানগুলির জন্য তাদের আদর্শ করে তোলে।

তবে টাইটানিয়াম খাদের অসুবিধা নেই।উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের সম্মিলিত প্রভাবগুলি তাদের পারফরম্যান্সকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।তাদের তুলনামূলকভাবে উচ্চ ঘনত্ব ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হলে বিমানের সামগ্রিক ওজন বৃদ্ধি করে। বিশেষত টাইটানিয়াম খাদ অত্যন্ত ব্যয়বহুল,অ্যালুমিনিয়াম বা ইস্পাতের তুলনায় প্রায় সাত গুণ বেশি উপাদান এবং উত্পাদন ব্যয় সহফলস্বরূপ, এগুলি সাধারণত জেট ইঞ্জিনের মতো পারফরম্যান্স সমালোচনামূলক উপাদানগুলির জন্য সংরক্ষিত থাকে।

ইস্পাতঃ আধিপত্য থেকে বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন পর্যন্ত

ইস্পাত, লোহা এবং কার্বনের একটি খাদ, ১৯৩০-এর দশকে প্রাথমিক এবং গৌণ কাঠামোগত উপাদান হিসাবে বিমান উত্পাদনকে প্রভাবিত করেছিল।যদিও অ্যালুমিনিয়াম খাদ শেষ পর্যন্ত প্রাথমিক উপাদান হিসাবে ইস্পাত স্থানান্তরিত, উচ্চ শক্তি, অনমনীয়তা এবং ক্ষতি প্রতিরোধের কারণে ইস্পাত বিমানে তার স্থান বজায় রাখে।এবং fasteners প্রায়ই চাহিদা শক্তি এবং অনমনীয়তা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে ইস্পাত castings ব্যবহার.

ইস্পাতের প্রাথমিক সীমাবদ্ধতা হ'ল এর উচ্চ ঘনত্ব, যা বিস্তৃত কাঠামোগত ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করে। তবুও, এটি উচ্চ-শক্তি, স্থায়িত্ব-সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অপরিহার্য।

অ্যালুমিনিয়াম খাদঃ হালকা ওজনের বিপ্লব

খাঁটি অ্যালুমিনিয়ামের নিম্ন শক্তি এবং উচ্চ নমনীয়তা এটি কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত নয়। তবে তামা, ম্যাগনেসিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন, দস্তা,এবং লিথিয়াম উল্লেখযোগ্যভাবে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করে যখন কম ঘনত্ব বজায় রাখেদ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্রধান বিমান কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ইস্পাত প্রতিস্থাপন।

বিমান শিল্প প্রধানত চারটি অ্যালুমিনিয়াম খাদ সিরিজ ব্যবহার করেঃ

• আল-কু (২০০০ সিরিজ)
• আল-এমজি (৫০০০ সিরিজ)
• আল-এমজি-সি (৬০০০ সিরিজ)
• আল-জেন-এমজি (৭০০০ সিরিজ)

সম্প্রতি, অ্যালুমিনিয়াম-লিথিয়াম মিশ্রণগুলি (আল-লি, 8000 সিরিজ) এয়ারস্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রবেশ করেছে। এই উপকরণগুলি বহুল ব্যবহৃত হয়এবং তাদের অত্যন্ত কম ঘনত্বের কারণে লোড বহনকারী উপাদান.

অ্যালুমিনিয়াম খাদ নির্বাচন একাধিক কারণের ভারসাম্য জড়িতঃ শক্তি (উত্পাদন এবং চূড়ান্ত), ductility, manufacturability, জারা প্রতিরোধের, পৃষ্ঠ চিকিত্সা সামঞ্জস্য, ক্লান্তি শক্তি,চাপ ক্ষয় প্রতিরোধেরমাইক্রোস্ট্রাকচারাল এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়া জড়িত জটিল খাদ প্রক্রিয়াগুলির কারণে সর্বোত্তম পারফরম্যান্স ভারসাম্য অর্জন করা চ্যালেঞ্জিং।

সাম্প্রতিককালে, ফাইবার-প্রতিরোধিত কম্পোজিটগুলি অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্রতিস্থাপন করতে শুরু করেছে, প্রথমে গৌণ কাঠামোতে এবং এখন এয়ারবাস এ 350 এবং বোয়িং 787 ড্রিমলাইনারের মতো প্রাথমিক কাঠামোতে।

ফাইবার-বর্ধিত কম্পোজিটঃ এভিয়েশন উপকরণগুলির ভবিষ্যৎ

কম্পোজিট দুটি বা ততোধিক উপাদানকে সমন্বিত করে যার শারীরিক বা রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন।ফাইবার-প্রতিরোধক কম্পোজিটগুলি ক্রমবর্ধমান প্রচলিতএগুলি সাধারণত উচ্চ-শক্তির ফাইবার (গ্লাস বা কার্বন) প্লাস্টিক বা ইপোক্সি রজন ম্যাট্রিক্সে অন্তর্নির্মিত যা যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক সুরক্ষা প্রদান করে।

ফাইবার-বর্ধিত উপকরণগুলি অ্যানিসোট্রপিক হয় তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি ফাইবারের দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে। কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনগুলি সাধারণত প্রাথমিক লোড দিকের সাথে সারিবদ্ধ ফাইবারগুলির সাথে একাধিক উপাদান স্তর ব্যবহার করে।এই ল্যামিনেটগুলি রজন ম্যাট্রিক্সে এম্বেড করা হয় যাতে বাঁকানো এবং কাটার চাপ সহ্য করতে সক্ষম সংহত কাঠামো তৈরি হয়.

প্রাথমিক গ্লাস ফাইবার-বর্ধিত প্লাস্টিক (জিআরপি) হেলিকপ্টার রটর ব্লেডে ব্যবহৃত হত তবে কম শক্ততার কারণে সীমিত স্থির-পন্থী বিমানের প্রয়োগ দেখেছিল।১৯৬০-এর দশকে কেভলার (একটি আরামাইড ফাইবার) এর মতো নতুন উপকরণ চালু করা হয়েছিল যা কাচের মতো শক্ত কিন্তু উচ্চতর অনমনীয়তাযদিও টেকসই, কেভলার কম্পোজিটগুলির কমপ্রেসিভ শক্তি এবং উত্পাদন চ্যালেঞ্জ রয়েছে, যা সেকেন্ডারি কাঠামোর মধ্যে সীমাবদ্ধ।বোরন ফাইবার কম্পোজিট প্রথম প্রাথমিক কাঠামোর জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী এবং শক্ত ছিল, কিন্তু কার্বন ফাইবার-প্রতিরোধিত প্লাস্টিক (সিএফআরপি) পরে কম খরচে অনুরূপ পারফরম্যান্সের কারণে তাদের প্রতিস্থাপন করে।

সিএফআরপি এর ইয়ং এর মডুলাস প্রায় তিনগুণ জিআরপি এর, 1.5 গুণ কেভলার এর, এবং ডাবল অ্যালুমিনিয়াম এর। এর শক্তি তিনগুণ অ্যালুমিনিয়াম এর, জিআরপি এর সাথে মেলে, এবং সামান্য কেভলার এর পিছনে। তবে,সিএফআরপি ভঙ্গুর, এটি স্ট্রেস কনট্রাস্টেশনে প্লাস্টিকভাবে ফল দেয় নাইপোক্সি ম্যাট্রিক্সগুলি দীর্ঘমেয়াদী আর্দ্রতা শোষণ করে, ম্যাট্রিক্স-নির্ভর বৈশিষ্ট্য যেমন কম্প্রেশন শক্তি,বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায়বিপরীতভাবে, সিএফআরপি শক্ততা আর্দ্রতা-সংবেদনশীল এবং ক্লান্তি-প্রতিরোধী।

সিএফআরপি দিয়ে ৪০% অ্যালুমিনিয়াম কাঠামো প্রতিস্থাপন করে মোট ওজনের প্রায় ১২% সাশ্রয় হয়। আজ, কম্পোজিটগুলি বিমানের ওজনের ৫০% পর্যন্ত অন্তর্ভুক্ত করে, বেশিরভাগ গৌণ এবং কিছু প্রাথমিক কাঠামো জুড়ে। উদাহরণস্বরূপ,এয়ারবাস এ৩৫০এক্সডব্লিউবি উইংয়ের জন্য ব্যাপকভাবে সিএফআরপি ব্যবহার করেএর কাঠামোগত ওজন শতাংশ অনুযায়ী উপাদান গঠন হল:

• ৫২% ফাইবার-বর্ধিত কম্পোজিট
• ২০% অ্যালুমিনিয়াম খাদ
• ১৪% টাইটানিয়াম খাদ
• ৭% ইস্পাত
• ৭% অন্যান্য উপাদান

সাধারণ এয়ারস্পেস অ্যালুমিনিয়াম খাদগুলির মধ্যে রয়েছে 7075, 6061, 6063, 2024, এবং 5052 অ্যালুমিনিয়াম।