در روسیه ، فناوریهای جدیدی برای تولید لعاب کابین هواپیماهای نظامی و غیرنظامی از شیشه سیلیکات توسعه یافته است. چنین محصولاتی سبک تر و قوی تر از آنچه که از مواد ارگانیک استفاده شده قبلی ساخته شده است. شیشه سیلیکات همچنین در زمینه های دیگر ، از اکتشافات فضایی تا ساخت و ساز مسکن استفاده می شود.
چندین سال است که در مورد ارزیابی ایمنی و عملکرد ایستگاه فضایی بین المللی بحثی بین محققان فضایی وجود دارد. واقعیت این است که در قسمت روسی ISS 13 پنجره نصب شده است. در بحث های مشترک در مورد ISS ، پیشنهاد می شود که پنجره های بخش روسیه را با شاخه های کور به دلیل خطر نقص در شیشه به دلیل برخورد میکرومترئوریت ها ببندید - آنها می گویند ، ایمنی ایستگاه می تواند بهبود یابد. اما نماینده طرف روسی - مدیر موسسه تحقیقات علمی شیشه فنی (NITS) ، دانشمند ارجمند ، نایب رئیس آکادمی علوم مهندسی فدراسیون روسیه ، دکترای علوم فنی ، پروفسور ولادیمیر سولینوف حرف خود را می زند - سالهاست که استحکام باقیمانده پس از برخورد ذرات معلق در فضا حفظ شده و تابش های مختلف و دیگر تهدیدهای ناشی از فضا بر ایمنی پنجره های ایجاد شده در موسسه و همچنین خدمه تأثیر نمی گذارد ، بنابراین هیچ دلیلی برای محدود کردن وجود ندارد. رصد سیاره ما ، "مبهم" کار فضانوردان در واحدهای روسی ایستگاه مداری.
دریچه های مخصوص ایستگاه مداری تنها یکی از معدود محصولاتی هستند که توسط NITS تولید شده اند. بخش عمده ای از کار دانشمندان و فناوران موسسه واقع در جنوب غربی مسکو ، البته با ایجاد نوری ساختاری ، لعاب یا همانطور که در اینجا می گویند "سیستم های نوری پیچیده شفاف" برای هواپیماهای رزمی مرتبط است. از نسل چهارم و پنجم تولید شده توسط گیاهان UAC. و هر سال کارهای بیشتری برای حمل و نقل هوایی وجود دارد.
سیلیکات یا ارگانیک
در عکس: شیشه جلو پنجره T-50 در یک کاست سخت کننده قرار دارد.
شیشه سیلیکات یک ماده با ویژگی های منحصر به فرد است. شفافیت ، نوری بالا ، مقاومت در برابر حرارت ، استحکام و قابلیت استفاده از پوشش های مختلف آن را برای لعاب هواپیما ضروری می کند. اما چرا هنگام لعاب دادن کابین هواپیماها در خارج و در کشور ما اولویت با مواد آلی بود؟ فقط به یک دلیل - راحت تر است. آنها همچنین می گویند که شیشه سیلیکات بسیار شکننده است.
در چند سال گذشته ، پیشرفت های دانشمندان مواد NITS این امکان را ایجاد کرده است که مفهوم شیشه سیلیکات به عنوان یک ماده شکننده به طور اساسی تغییر کند. روشهای مدرن تقویت امکان لعاب دادن برای هواپیماهای رزمی مدرن را فراهم می کند که بتواند در برابر ضربه پرنده ای با وزن حدود دو کیلوگرم با سرعت 900 کیلومتر در ساعت مقاومت کند.
"امروزه روش سخت شدن در لایه سطحی خود را خسته کرده است. زمان تغییر ساختار داخلی شیشه و معیوب بودن آن فرا رسیده است. "ولادیمیر سولینوف می گوید. هر چند عجیب به نظر می رسد ، اما با تحریم های اعمال شده توسط غرب این امر تسهیل می شود. واقعیت این است که حتی در زمانهای "پیش تحریم" ، شرکتهای خارجی ، با تصمیم ناتو ، شیشه های سیلیکات با کیفیت بهبود یافته به روسیه ارائه ندادند ، که از آنها برای مقاصد ویژه استفاده می شد. این امر NITS را مجبور به استفاده از شیشه معماری کرد.اگرچه تولیدکنندگان روسی میلیون ها متر مربع از چنین شیشه ای تولید می کنند ، اما کیفیت آن برای استفاده در حمل و نقل هوایی مناسب نیست.
جایگزینی واردات نجات یافت: پروژه جدیدی برای تحقیق و توسعه و طراحی تجهیزات که اساساً برای صنعت شیشه جدید در مسکو آغاز شد.
تمام فرآیندهای سنتز شیشه با اولویت روسیه بر روی آن آزمایش می شود.
این پروژه به دانشمند جوان تاتیانا کیسلوا واگذار شد. فارغ التحصیل 26 ساله از دانشگاه فناوری شیمی روسیه. مندلیوا رئیس آزمایشگاه است ، در سال 2015 از پایان نامه خود دفاع کرد. در بخش شیشه ای مندلیفکا ، تاتیانا خواص زره شفاف را مطالعه کرد. یکی از چالش های حرفه ای او توسعه شیشه ای است که از نظر خواص برتر از یکی از بهترین آنالوگ های جهان است - شیشه هرکولیت ، که روسیه هنوز آن را تولید نکرده است.
این پروژه بر اساس روش اصلی جدید ذوب شیشه است. در حال حاضر امروز ، آزمایشگاه نمونه های شیشه ای را بدست آورده است ، که مقاومت ساختاری آنها سه برابر بیشتر از نمونه های بدست آمده با روش سنتی است. روشهای سخت شدن موجود را نیز به این اضافه کنید ، شیشه ای به دست می آید که مقاومت آن چندین برابر بیشتر از انواع فولاد آلیاژی است. شیشه مقاوم تر محصولات سبک تری را تولید می کند. با این حال ، باید توجه داشت که توسعه دهندگان شیشه های ارگانیک دائماً در حال بهبود عملکرد فنی محصولات خود هستند ، مشاجره در مورد اینکه کدام شیشه بهتر است پایان نیافته است.
فانوس برای T-50
در عکس: مجموعه ای از لعاب برای هواپیمای T -50 - یک روکش جلویی و یک قسمت تاشو.
یک بسته از چندین صفحه شیشه ای سیلیس را تصور کنید که می خواهید نمای جلو یک هواپیمای سریع السیر را ساده کنید.
حدود چهل سال پیش ، متخصصان NITS فناوری خم شدن عمیق را توسعه دادند. چندین لایه شیشه در یک اجاق مخصوص قرار می گیرد. برای چندین ساعت در دمای بالا تحت وزن خود ، شیشه خم می شود و شکل و انحنای دلخواه را به دست می آورد. در صورت لزوم ، مکانیسم های خاصی قطعه کار را تحت فشار قرار می دهند و مجبور می شوند طبق برنامه خاصی خم شود.
برای اولین بار در جهان ، با استفاده از این فناوری ، جنگنده MiG-29 فانوس را که شامل سه لیوان بود ، جایگزین یک لیوان عاری از سیلیکات کرد.
با افزایش سرعت ، الزامات مقاومت حرارتی لعاب افزایش یافت ، که شیشه های آلی دیگر نمی توانند با آن کنار بیایند. در همان زمان ، الزامات نوری و دید تشدید شد. چندین سال پیش ، با همکاری شرکت سوخو ، شرکت هواپیمایی متحد ، فناوری جدیدی برای تولید شیشه برای T-50 توسعه یافت.
بودجه توسعه توسط تولیدکنندگان هواپیما ، تا حدی توسط وزارت صنعت و تجارت تأمین شد. یوری تاراسوف ، مدیر مرکز فناوری UAC ، می گوید که در انجام تجهیزات فنی مجدد این شرکت کمک قابل توجهی انجام شد.
در نتیجه ، جلوپنجره هواپیمای T-50 تقریباً دو برابر شیشه MiG-29 است و شکل محصول از یک سیلندر کلاسیک به یک قالب پیچیده 3D تبدیل شده است.
نتیجه - برای اولین بار در جهان ، قسمت جلویی و تاشو سایبان هواپیما T -50 (تولید شده توسط سوخو) از شیشه سیلیکات در قالب 3D ساخته شد. علاوه بر این ، وزن این قطعات کمتر از شیشه های ارگانیک بود.
نتایج به دست آمده ، انگیزه ای برای تجهیز هواپیماهای سایر کارخانه ها و دفاتر طراحی که بخشی از UAC با لعاب مشابه هستند ، داد. بلافاصله نیاز به مدرنیزاسیون و جایگزینی شیشه های آلی با سیلیکات وجود داشت ، به عنوان مثال ، در هواپیماهای Yak-130 ، Su-35 ، MiG-31 ، MiG-35. پس از چنین جایگزینی (یعنی بهبود ویژگی های مقاومت لعاب) ، برای مثال MiG-35 ، برای اولین بار به سرعت 2000 کیلومتر در ساعت رسید ، یعنی توانست 40 درصد سریعتر پرواز کند به طور متوسط نسبت به سایر هواپیماهای جهان.
در سال های اخیر ، سبک کار دانشمندان مسکو به طور جدی تغییر کرده است.حدود سیصد متخصص NITS یک چرخه کامل را انجام می دهند - از مشخصات فنی گرفته تا تولید در مقیاس کوچک. این شامل توسعه فناوری و انتخاب مواد اصلی هنگام استفاده از شیشه و یک چرخه آزمایش بزرگ برای همه عوامل مثر بر هواپیما ، چه در زمین و چه در هوا است.
چندین الزامات کلیدی به شیشه های مدرن تحمیل شده است که از جمله آنها ، علاوه بر استحکام بالا ، می توان به شفافیت نوری ، انتقال نور زیاد ، افزایش محدوده دید ، خواص ضد انعکاس ، محافظت در برابر اثرات تابش خورشید و سایر تابش ها ، ضد یخ زدگی اشاره کرد. خواص ، اطمینان از مقاومت الکتریکی یکنواخت
همه اینها با پوشش آئروسل ، خلاء یا مگنترون به دست می آید. تجهیزات قدرتمند و پیچیده ای که فلز را تبخیر کرده و روی سطح شیشه قرار می دهند ، به NITS این امکان را می دهد که از هرگونه پوشش ، از جمله پوشش هایی که در برابر عوامل خاص محافظت می کنند ، استفاده کند.
این مجموعه از ویژگی ها باعث می شود از یک محصول شیشه ای به عنوان یک سیستم نوری پیچیده صحبت شود و ویژگی های استحکام بالای شیشه ، که بخشی از کابین خلبان هواپیما است ، زمینه جدیدی از علم و فناوری را ایجاد کرده و اصطلاح "اپتیک ساختاری" را معرفی کرد. محصولات "(ICO).
فناوری های نوین
در عکس: بارگیری یک ورق شیشه برای پردازش بیشتر.
وقتی محصول - قسمت لولایی فانوس T -50 - برای پردازش بیشتر از کوره تخلیه می شود ، به سختی شبیه محصول آینده می شود. هنگام خم شدن شیشه ، لبه های قطعه کار تغییر شکل می دهد و حذف آنها از قطعه کار با اندازه بزرگ ، که دارای شکل هندسی پیچیده ای است ، با ابزار الماس غیرممکن است. لیزر به نجات رسید. پرتو لیزر مجموعه روباتیک نه تنها قطعه کار را مطابق برنامه تعیین شده در آن برش می دهد ، بلکه با ذوب لبه ، قدرت لبه محصولات را افزایش می دهد و از ایجاد ترک جلوگیری می کند. برش لیزری محصولات سه بعدی در اندازه بزرگ برای اولین بار در مسکو استفاده شد. این روش در مارس 2012 ثبت شد. همچنین از پرتو لیزر برای قطع لایه رسانای الکتریکی روی سطح شیشه و ایجاد مناطق گرمایش استفاده می شود. پس از پردازش لیزری ، قطعه کار بیشتر شبیه چراغ قوه T-50 به نظر می رسد.
پس از برش ، هر قطعه کار بر روی دستگاه پنج محور پردازش می شود. محفظه منحصر به فرد به آن اجازه می دهد تا صفرهای اولیه نصب را بر روی آن ایجاد نکند. الکساندر سیتکین ، تکنسین ارشد موسسه ، در مورد چشم انداز استفاده از این مجموعه برای سنگ زنی و پرداخت سطح شیشه صحبت کرد: کارهایی که در صورت لزوم ، فقط به صورت دستی انجام می شود. فناوری های توسعه یافته افتخار این موسسه است.
اخیراً ، یک بلوک شیشه ای تمام شده با کمک یک سیلانت در یک قاب فلزی نصب شده است. انتقال به مواد کامپوزیتی توسعه یافته توسط NITS باعث کاهش 25 درصدی وزن محصول ، افزایش مقاومت پرندگان و منبع لعاب به سطح منبع لعاب لعاب شد. جایگزینی لعاب در مزرعه امکان پذیر شد.
کل چرخه تولید ICO حدود یک ماه و نیم طول می کشد. بیشتر محصولات به کارخانه های تولید UAC ، برخی برای تعمیر کارخانه های مدرن سازی و برخی به فرودگاه های نیروی هوایی ، در جعبه های به اصطلاح کمک های اولیه ، می روند. بخش عمده ای از محصولات NITS در چارچوب دستور دفاع دولتی انجام می شود.
NITS تمایلی به اشتراک گذاری اطلاعات در مورد ویژگی های لعاب برای هواپیماهای رزمی ندارد. اما واضح است که شیشه های ساخته شده برای کابین خلبان هواپیماهای غیرنظامی داخلی در تعدادی از پارامترها نسبت به عینک های وارداتی برتری دارد.
به عنوان مثال ، همانطور که در وب سایت NITS مشاهده می کنید ، ضخامت شیشه در Tu-204 17 میلی متر است ، ضخامت شیشه با ویژگی های مشابه برای بوئینگ 787 45 میلی متر است.
نسل پنجم
در چند سال گذشته ، مدیر موسسه ، ولادیمیر سولینوف ، توانسته است تیم را به طرز چشمگیری جوان کند. هم جوانان و هم متخصصان باتجربه در تولید مسکو کار می کنند ، که اخیراً شصتمین سالگرد تاسیس خود را جشن گرفت.دانش آموزان ارشد مندلیفکا با کمال میل به اینجا می آیند. با آمدن به تمرین در موسسه و آموختن اینکه حقوق 70 هزار روبل وجود دارد ، در ابتدا آنها توسط کارگران معمولی استخدام می شوند ، سپس به سرعت به سطح تکنسین ها می رسند. همچنین تعداد زیادی کارگر باتجربه وجود دارد.
یکی از آنها ، نیکولای یاکونین ، شیشه را برای هلیکوپترها پردازش می کند. "من درست بعد از ارتش ، چهل سال پیش به اینجا آمدم. اما اگر سطح بالای اتوماسیون نبود ، احتمالاً زنده نمی ماند. برای من سخت است که تمام روز حتی در فرم بدنی خوب با محصولی به وزن 30 کیلوگرم کار کنم. "یاکونین می گوید.
افراد و ناخن ها
در سرتاسر جهان ، فن آوری های توسعه یافته برای ساخت هواپیما که امکان تولید عینک با قدرت مورد نیاز را فراهم می کند ، در بسیاری از بخشهای دیگر اقتصاد ملی استفاده می شود.
چندین سال پیش ، برای اثبات استحکام بالای شیشه سیلیکات ، این موسسه … میخ شیشه ای ساخت. با چکش مرا زدند. آنها می توانند در محصولات با خواص ضد مغناطیسی کاربرد پیدا کنند.
همچنین ، این میخ ها در هنگام ساخت ، به جای بست هنگام چسباندن بدنه قایق بادبانی مورد آزمایش قرار گرفتند. اما ناخن ها فقط عجیب و غریب باقی ماندند. در حال حاضر هیچ کس نیازی به اثبات استحکام بالای شیشه ندارد - همه آثار NITS شواهدی از کیفیت بالای این ماده باستانی و در عین حال کاملاً جدید است.
ولادیمیر سولینوف ، مدیر م Instituteسسه ، از تمام قابلیت های خود برای اثبات نیاز به اطمینان از استحکام بالای شیشه ، از جمله معماری و ساختمان استفاده می کند.
او عضو کمیسیون روسیه و آمریکا در زمینه ایمنی فضا است ، که در ابتدای این مقاله مورد بحث قرار گرفت ، و همچنین کمیسیون توسعه شهری تحت دومای دولتی - به هر حال ، در ساخت ساختمانهای مدرن ، بخش فزاینده ای از جنس شیشه این بدان معناست که فناوری ها و مواد توسعه یافته برای حمل و نقل هوایی در آینده نزدیک زندگی میلیون ها نفر را راحت تر و ایمن تر می کند.
