কম উচ্চতার বিমান তৈরির জন্য যৌগিক উপকরণ আদর্শ উপকরণ হয়ে উঠেছে কারণ তাদের হালকা ওজন, উচ্চ শক্তি, ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং প্লাস্টিকতা রয়েছে। দক্ষতা, ব্যাটারি লাইফ এবং পরিবেশগত সুরক্ষার উপর নির্ভরশীল নিম্ন-উচ্চতার অর্থনীতির এই যুগে, যৌগিক উপকরণের ব্যবহার কেবল বিমানের কর্মক্ষমতা এবং সুরক্ষাকেই প্রভাবিত করে না, বরং সমগ্র শিল্পের উন্নয়নের মূল চাবিকাঠিও বটে।
কার্বন ফাইবারযৌগিক উপাদান
হালকা ওজন, উচ্চ শক্তি, জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের কারণে, কার্বন ফাইবার কম উচ্চতার বিমান তৈরির জন্য একটি আদর্শ উপাদান হয়ে উঠেছে। এটি কেবল বিমানের ওজন কমাতে পারে না, বরং কর্মক্ষমতা এবং অর্থনৈতিক সুবিধাও উন্নত করতে পারে এবং ঐতিহ্যবাহী ধাতব উপকরণের কার্যকর বিকল্প হয়ে ওঠে। স্কাইকারের 90% এরও বেশি যৌগিক উপকরণ কার্বন ফাইবার, এবং বাকি প্রায় 10% কাচের ফাইবার। eVTOL বিমানে, কার্বন ফাইবার কাঠামোগত উপাদান এবং প্রপালশন সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা প্রায় 75-80%, যেখানে বিম এবং সিট স্ট্রাকচারের মতো অভ্যন্তরীণ অ্যাপ্লিকেশনগুলি 12-14% এবং ব্যাটারি সিস্টেম এবং এভিওনিক্স সরঞ্জামগুলি 8-12%।
ফাইবারকাচের যৌগিক উপাদান
ফাইবারগ্লাস রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (GFRP), এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, শিখা প্রতিরোধী এবং বার্ধক্য রোধী বৈশিষ্ট্য সহ, ড্রোনের মতো কম উচ্চতার বিমান তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই উপাদানের প্রয়োগ বিমানের ওজন কমাতে, পেলোড বৃদ্ধি করতে, শক্তি সঞ্চয় করতে এবং একটি সুন্দর বাহ্যিক নকশা অর্জন করতে সহায়তা করে। অতএব, GFRP কম উচ্চতার অর্থনীতিতে অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ হয়ে উঠেছে।
কম উচ্চতার বিমানের উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, ফাইবারগ্লাস কাপড় এয়ারফ্রেম, ডানা এবং লেজের মতো গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত উপাদান তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর হালকা ওজনের বৈশিষ্ট্য বিমানের ক্রুজ দক্ষতা উন্নত করতে এবং শক্তিশালী কাঠামোগত শক্তি এবং স্থিতিশীলতা প্রদান করতে সহায়তা করে।
যেসব উপাদানের তরঙ্গ ব্যাপ্তিযোগ্যতা ভালো, যেমন রেডোম এবং ফেয়ারিং, সেগুলোর জন্য সাধারণত ফাইবারগ্লাস কম্পোজিট উপকরণ ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ-উচ্চতার দীর্ঘ-পরিসরের ইউএভি এবং মার্কিন বিমান বাহিনীর আরকিউ-৪ "গ্লোবাল হক" ইউএভি তাদের ডানা, লেজ, ইঞ্জিন কম্পার্টমেন্ট এবং পিছনের ফিউজলেজের জন্য কার্বন ফাইবার কম্পোজিট উপকরণ ব্যবহার করে, যেখানে রেডোম এবং ফেয়ারিং স্পষ্ট সংকেত সংক্রমণ নিশ্চিত করার জন্য ফাইবারগ্লাস কম্পোজিট উপকরণ দিয়ে তৈরি।
বিমানের ফেয়ারিং এবং জানালা তৈরিতে ফাইবারগ্লাস কাপড় ব্যবহার করা যেতে পারে, যা কেবল বিমানের চেহারা এবং সৌন্দর্যই বৃদ্ধি করে না, বরং যাত্রার আরামও বৃদ্ধি করে। একইভাবে, স্যাটেলাইট ডিজাইনে, সৌর প্যানেল এবং অ্যান্টেনার বাইরের পৃষ্ঠের কাঠামো তৈরিতেও গ্লাস ফাইবার কাপড় ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে উপগ্রহের চেহারা এবং কার্যকরী নির্ভরযোগ্যতা উন্নত হয়।
আরামিড ফাইবারযৌগিক উপাদান
বায়োনিক প্রাকৃতিক মধুচক্রের ষড়ভুজাকার কাঠামো দিয়ে ডিজাইন করা অ্যারামিড পেপার মধুচক্রের মূল উপাদানটি এর চমৎকার নির্দিষ্ট শক্তি, নির্দিষ্ট দৃঢ়তা এবং কাঠামোগত স্থিতিশীলতার জন্য অত্যন্ত সম্মানিত। এছাড়াও, এই উপাদানটিতে ভাল শব্দ নিরোধক, তাপ নিরোধক এবং শিখা প্রতিরোধক বৈশিষ্ট্যও রয়েছে এবং দহনের সময় উৎপন্ন ধোঁয়া এবং বিষাক্ততা খুব কম। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে মহাকাশ এবং উচ্চ-গতির পরিবহনের উচ্চ-স্তরের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি স্থান দখল করে।
যদিও অ্যারামিড পেপার মধুচক্রের মূল উপাদানের দাম বেশি, এটি প্রায়শই বিমান, ক্ষেপণাস্ত্র এবং উপগ্রহের মতো উচ্চমানের সরঞ্জামগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হালকা ওজনের উপাদান হিসাবে নির্বাচিত হয়, বিশেষ করে ব্রডব্যান্ড তরঙ্গ ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং উচ্চ দৃঢ়তা প্রয়োজন এমন কাঠামোগত উপাদান তৈরিতে।
হালকা ওজনের সুবিধা
একটি মূল ফিউজলেজ কাঠামোর উপাদান হিসেবে, অ্যারামিড কাগজ eVTOL-এর মতো প্রধান কম-উচ্চতার অর্থনৈতিক বিমানে, বিশেষ করে কার্বন ফাইবার মধুচক্র স্যান্ডউইচ স্তর হিসেবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
মনুষ্যবিহীন আকাশযানের ক্ষেত্রে, নোমেক্স মধুচক্র উপাদান (অ্যারামিড কাগজ)ও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এটি ফিউজলেজ শেল, ডানার ত্বক এবং লিডিং এজ এবং অন্যান্য অংশে ব্যবহৃত হয়।
অন্যান্যস্যান্ডউইচ কম্পোজিট উপকরণ
কম উচ্চতার বিমান, যেমন মনুষ্যবিহীন আকাশযান, উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কার্বন ফাইবার, গ্লাস ফাইবার এবং অ্যারামিড ফাইবারের মতো শক্তিশালী উপকরণ ব্যবহারের পাশাপাশি, মধুচক্র, ফিল্ম, ফোম প্লাস্টিক এবং ফোম আঠার মতো স্যান্ডউইচ কাঠামোগত উপকরণগুলিও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
স্যান্ডউইচ উপকরণ নির্বাচনের ক্ষেত্রে, সাধারণত ব্যবহৃত মধুচক্র স্যান্ডউইচ (যেমন কাগজের মধুচক্র, নোমেক্স মধুচক্র, ইত্যাদি), কাঠের স্যান্ডউইচ (যেমন বার্চ, পাউলোনিয়া, পাইন, বাসউড, ইত্যাদি) এবং ফোম স্যান্ডউইচ (যেমন পলিউরেথেন, পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিস্টাইরিন ফোম, ইত্যাদি)।
ইউএভি এয়ারফ্রেমের কাঠামোতে ফোম স্যান্ডউইচ কাঠামো ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে কারণ এর জলরোধী এবং ভাসমান বৈশিষ্ট্য এবং সম্পূর্ণরূপে ডানা এবং লেজের ডানার অভ্যন্তরীণ কাঠামোর গহ্বর পূরণ করতে সক্ষম হওয়ার প্রযুক্তিগত সুবিধা রয়েছে।
কম গতির UAV ডিজাইন করার সময়, মধুচক্র স্যান্ডউইচ কাঠামো সাধারণত কম শক্তির প্রয়োজনীয়তা, নিয়মিত আকার, বড় বাঁকা পৃষ্ঠ এবং স্থাপন করা সহজ অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন সামনের ডানা স্থিতিশীলকারী পৃষ্ঠ, উল্লম্ব লেজ স্থিতিশীলকারী পৃষ্ঠ, ডানা স্থিতিশীলকারী পৃষ্ঠ ইত্যাদি। জটিল আকার এবং ছোট বাঁকা পৃষ্ঠের অংশগুলির জন্য, যেমন লিফট পৃষ্ঠ, রাডার পৃষ্ঠ, আইলরন রাডার পৃষ্ঠ, ইত্যাদি, ফোম স্যান্ডউইচ কাঠামো পছন্দ করা হয়। উচ্চ শক্তির প্রয়োজন এমন স্যান্ডউইচ কাঠামোর জন্য, কাঠের স্যান্ডউইচ কাঠামো নির্বাচন করা যেতে পারে। যেসব অংশের জন্য উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ দৃঢ়তা উভয়ই প্রয়োজন, যেমন ফিউজেলেজ স্কিন, টি-বিম, এল-বিম, ইত্যাদি, ল্যামিনেট কাঠামো সাধারণত ব্যবহার করা হয়। এই উপাদানগুলির তৈরির জন্য প্রিফর্মিং প্রয়োজন, এবং প্রয়োজনীয় ইন-প্লেন স্টিফেন্স, বাঁকানো শক্তি, টর্সনাল স্টিফেন্স এবং শক্তির প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, উপযুক্ত রিইনফোর্সড ফাইবার, ম্যাট্রিক্স উপাদান, ফাইবার সামগ্রী এবং ল্যামিনেট নির্বাচন করুন এবং বিভিন্ন লেইং কোণ, স্তর এবং স্তরবিন্যাস ক্রম ডিজাইন করুন, এবং বিভিন্ন গরম তাপমাত্রা এবং চাপ চাপের মাধ্যমে নিরাময় করুন।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-২২-২০২৪
