کاربن فائبر ایپلی کیشنز کی توسیع - ایرو اسپیس ہیلی کاپٹر بلیڈ، یا مریخ پر لینڈنگ۔
NASA کا Ingenuity Mars ہیلی کاپٹر مریخ پر Jezero Crater کی تلاش کر رہا ہے، جبکہ NASA کے انجینئرز مریخ کے ہیلی کاپٹروں کی اگلی نسل کے لیے زمین پر کاربن فائبر بلیڈ کی جانچ کر رہے ہیں۔ یہ ہیلی کاپٹر Ingenuity کی کارکردگی کو پیچھے چھوڑنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، خاص طور پر 2030 کے لیے مریخ کے نمونے کی واپسی کے مشن کے لیے۔
مریخ کی سطح پر ہوا کا دباؤ زمین کے 1% سے کم ہے، اور اس کی سطح کی کشش ثقل تقریباً ایک تہائی ہے۔ سطح کے اس انتہائی کم دباؤ کی وجہ سے، مریخ پر پرواز کرنے کے لیے Ingenuity کی روٹر کی رفتار 2400 اور 2900 ریوولیشن فی منٹ (rpm) کے درمیان ہونی چاہیے۔ یہ زمین کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ ہے، جہاں عام طور پر ہیلی کاپٹروں کو پرواز کرنے کے لیے صرف 500 سے 600 rpm کی ضرورت ہوتی ہے۔
Ingenuity میں چار کاربن فائبر بلیڈز ہیں جو دو کاؤنٹر گھومنے والے روٹرز میں ترتیب دیئے گئے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ مخالف سمتوں میں گھومتے ہیں، 1.2 میٹر کے اسپین کے ساتھ اور 2400 سے 2900 rpm کی مذکورہ روٹر کی رفتار پر کام کرتے ہیں۔ مزید برآں، Ingenuity کا وزن زمین پر تقریباً 1.8 کلوگرام ہے، لیکن مریخ کی کشش ثقل زمین کے مقابلے میں صرف ایک تہائی ہونے کی وجہ سے، مریخ کی سطح پر اس کا وزن صرف 0.68 کلوگرام ہے۔
مریخ کے ہیلی کاپٹروں کی اگلی نسل کے لیے، پاساڈینا میں NASA کی Jet Propulsion Laboratory (JPL) کے انجینئر ایسے بلیڈز ڈیزائن کر رہے ہیں جو Ingenuity کے مقابلے 10 سینٹی میٹر لمبے ہیں، جن میں مختلف ڈیزائن اور زیادہ طاقت ہے۔
ایرو اسپیس ایپلی کیشنز میں کاربن فائبر کے فوائد
کاربن فائبر مرکبات ایرو اسپیس انڈسٹری میں کارکردگی کے بہت سے فوائد پیش کرتے ہیں جو روایتی دھاتی مواد کے پاس نہیں ہوتے ہیں، جس سے وہ خلاء کے سخت حالات میں مؤثر طریقے سے کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں اور دیرپا استعمال فراہم کرتے ہیں۔
اعلی طاقت سے وزن کا تناسب: کاربن فائبر مرکبات اپنی غیر معمولی طاقت سے وزن کے تناسب کے لیے مشہور ہیں۔ یہ خصوصیت ایرو اسپیس انجینئرز کو طاقت سے سمجھوتہ کیے بغیر ہلکے وزن کے ڈھانچے کو ڈیزائن کرنے کے قابل بناتی ہے، اس طرح ایندھن کی کارکردگی اور مجموعی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔
سختی: کاربن فائبر فطری طور پر سختی کا حامل ہے، بہترین ساختی سالمیت فراہم کرتا ہے۔ ایرو اسپیس ایپلی کیشنز میں یہ سختی بہت اہم ہے، جہاں اجزاء کو اپنی شکل برقرار رکھنی چاہیے اور ایروڈینامک اور مکینیکل بوجھ کے تحت اخترتی کی مزاحمت کرنی چاہیے۔
تھکاوٹ مزاحمت: کاربن فائبر مرکبات اچھی تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کا مظاہرہ کرتے ہیں، جو انہیں سائیکلک بوجھ کے شکار اجزاء کے لیے موزوں بناتے ہیں، جیسے کہ بازو اور جسم کی ساخت۔ یہ پراپرٹی ایرو اسپیس ڈھانچے کی عمر اور استحکام کو بڑھانے میں مدد کرتی ہے۔
سنکنرن مزاحمت: دھاتوں کے برعکس، کاربن فائبر زنگ نہیں بنتا، جو ایرو اسپیس ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہے جو اکثر سخت ماحولیاتی حالات (مثلاً اونچائی اور مختلف درجہ حرارت) کے سامنے آتے ہیں۔
ڈیزائن لچک: کاربن فائبر مرکبات کو پیچیدہ شکلوں میں ڈھالا جا سکتا ہے، جس سے ڈیزائن میں زیادہ لچک پیدا ہوتی ہے۔ یہ ایرو اسپیس فیلڈ میں خاص طور پر فائدہ مند ہے، جہاں ایروڈائنامک اور ساختی تحفظات کے لیے اکثر پیچیدہ اور ہموار ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔
برقی چالکتا: کاربن فائبر برقی چالکتا کو ظاہر کرتا ہے، جو بعض ایرو اسپیس ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ثابت ہوسکتا ہے، جامد بجلی اور برقی مقناطیسی مداخلت کو ختم کرنے میں مدد کرتا ہے، اس طرح ہوائی جہاز کے ڈیزائن میں اضافی فعالیت فراہم کرتا ہے۔
تھرمل استحکام: کاربن فائبر مرکبات اچھی تھرمل استحکام کا مظاہرہ کرتے ہیں، انہیں قابل ذکر تنزلی کے بغیر اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ ایرو اسپیس ایپلی کیشنز میں یہ خصوصیت اہم ہے، کیونکہ اجزاء پرواز کے دوران شدید گرمی کا شکار ہو سکتے ہیں۔
دیکھ بھال کے اخراجات میں کمی: کاربن فائبر مرکبات کی پائیداری اور سنکنرن مزاحمت ایرو اسپیس کے اجزاء کے لیے ان کی پوری زندگی کے دوران دیکھ بھال کے کم اخراجات میں حصہ ڈالتی ہے، دیکھ بھال کے وقفوں کو بڑھاتی ہے اور بھروسے میں اضافہ کرتی ہے۔
