- المقدمة
السيارة الطائرة هي طائرة شخصية أو طائرة قابلة للإزالة توفر النقل من الباب إلى الباب على الأرض وفي الجو.
ألياف الكربونيمكن استخدامها كمواد بديلة لتقليل الوزن.
-نص
تُشكّل الاختناقات المرورية مشكلةً خطيرةً في العديد من المدن الكبرى اليوم، وكثيراً ما نشهد تقاطعاتٍ سريعةً أو تراماً يزحف ببطءٍ كالنمل في أيام العطلات. كيف يُمكننا حلّ هذه المشكلة؟
قد يتساءل البعض عن سبب عدم استخدام الطائرات الرخيصة كوسيلة احتياطية. لكن فكرة أن تكاليف تصنيع مواد الطائرات ووقودها باهظة بطبيعتها غير واقعية، وسيتساءل أحدهم: هل يمكننا تطوير سيارات جوية كوسيلة نقل جديدة؟ لنفترض أنه حتى لو تمكنا من إنتاج مثل هذه السيارة الجوية، فسنواجه العديد من المشاكل الصعبة، مثل تقليل الوزن، وبناء مراكز حركة جوية، وإدارة نفايات الهواء وتلوث الوقود، وعزل الضوضاء الجوية، وسن القوانين، وما إلى ذلك.
في هذه المقالة، نركز على تخفيف وزن جسم الطائرة، فلماذا يُلجأ إلى النقل الجوي لتخفيف الوزن؟ ذلك لأنه كلما زاد وزن السيارة أو الطائرة أثناء الطيران، زادت الطاقة والوقود اللازمين لمواصلة الطيران، أي أن قدرتها على الطيران ضعيفة للغاية. يُعد نقص الطاقة مشكلة عالمية، لذا يجب التركيز على الحل الأمثل، وهو تخفيف وزن الجسم. كما نعلم جميعًا، تُعتبر ألياف الكربون مادة ممتازة لتخفيف الوزن، وتتميز بمتانة عالية. يبدو أن استخدام ألياف الكربون في صناعة هياكل السيارات وملحقاتها فكرة جيدة، ولكن غالبًا ما تواجه المنتجات الجديدة العديد من المشاكل قبل طرحها في السوق. على سبيل المثال، عملية إنتاج ألياف الكربون معقدة للغاية. تتضمن هذه العملية التي تستغرق وقتًا طويلاً وضع لوح ألياف الكربون المنقوع بالراتنج في القالب، وتجفيفه في الفرن لساعات قبل قطعه، ثم ربط المكونات معًا، واستخدام آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) للمعالجة الدقيقة، واستخدام قالب خاص من ألياف الكربون لتصميم وتشكيل المنتج، وما إلى ذلك.
ثانيًا، تكلفة ألياف الكربون مرتفعة جدًا. قبل تصنيعها، كانت ألياف الكربون بوليمرًا عضويًا، حيث ترتبط ذرة الكربون بالبولي أكريلونيتريل، وهناك العديد من الذرات غير الكربونية التي نحتاج إلى إزالتها. يتطلب إجبار الأكريليك على الانفصال عن ذراته غير الكربونية آلات ضخمة وحرارة عالية، بما في ذلك خطوتا معالجة رئيسيتان: تثبيت الأكسدة والكربنة، وتتطلب هاتان الخطوتان قدرًا هائلاً من الطاقة والوقت عند درجات حرارة عالية، كما يجب على المصنّعين التخلص من غازات العادم أثناء عملية التسخين لتجنب تلويث البيئة، وهو ما يقتصر على صنع ليف واحد فقط. ومع وجود ألياف الكربون كمواد بديلة، نحتاج جميعًا إلى استخدام موصلات أنابيب من ألياف الكربون.صفائح ألياف الكربون المصفحةويتم قطع ألياف الكربون باستخدام الحاسب الآلي لإعادة تصميم أجزاء أخرى، وهو ما قد يؤثر على الأداء وعوامل أخرى.
وبالتالي فإن مستوى الاستثمار في مركبات ألياف الكربون المنتجة بكميات كبيرة لتصنيع المركبات الجوية سيكون هائلاً في الوقت الحالي.
www.xccarbon.com
وقت النشر: ٢٨ فبراير ٢٠١٩