نانوکامپوزیت‌ها و دنیای هوانوردی

امروزه عرصه فضا از پتانسیل قابل‌توجهی برخوردار است. به همین دلیل بسیاری از کشورها آن را یکی از محورهای توسعه خود قرار داده‌اند.
از آنجا که استفاده صلح‌آمیز از فضا یکی از اصول …

امروزه عرصه فضا از پتانسیل قابل‌توجهی برخوردار است. به همین دلیل بسیاری از کشورها آن را یکی از محورهای توسعه خود قرار داده‌اند.

از آنجا که استفاده صلح‌آمیز از فضا یکی از اصول مهم پذیرفته شده در جهان است و دخالت کشورهای دیگر در سامانه‌های فضایی یک کشور، تهدیدی علیه حاکمیت ملی آن تلقی می‌‌شود، توسعه سامانه‌های فضایی دفاعی و کسب اطلاعات راهبردی، در جهان امری پذیرفته شده در نظر گرفته شده است که عدم بهره‌برداری از چنین حقی، باعث ضررهای کوتاه‌مدت و بلندمدت خواهد شد.

در این خصوص طراحی و ساخت سازه کامپوزیتی با قابلیت پرواز فضایی عنوان طرح تحقیقاتی است که حدود ۲‌سال در حال انجام است.در این طرح به جایگزینی مواد پیشرفته و سبک در یک سازه با قابلیت پرواز فضایی پرداخته شده است.

سطح این پروژه اکنون در مرحله امکان‌پذیری، امکان‌سنجی و طراحی مقدماتی است. در عین حال ماکت این سازه ساخته شده است و مواد به کار رفته در بخش‌های اصلی این سازه که عمدتا از کامپوزیت‌های هیبریدی هستند، به صورت پایلوت ساخته شده و تست‌های مربوط را کاملا با موفقیت پشت سر گذاشته‌اند.

این مواد ترکیبی از پلیمرها ، فلزات و مواد هوشمند هستند که برای برآورده شدن خواص تلفیقی مورد نیاز در یک سیستم به نام کامپوزیت گردآوری شده‌اند. وقت آن رسیده که از کامپوزیت‌های هیبریدی و هوشمند و حتی نانو کامپوزیت‌ها در سازه‌ها استفاده شود. فناوری موادی همچون فولاد، آلومینیوم و... اغلب آلیاژهای آهنی مربوط به دهه ۴۰ میلادی است و تمامی تحقیقات در این خصوص تکمیل شده و جای کار جدیدی احساس نمی‌شود.

باید ترکیبی از مواد برای رسیدن به خواص تلفیقی در کنار دانسیته پایین ایجاد کنیم. کامپوزیت فقط یک شاخه از مواد پیشرفته نیست، بلکه یک علم جدید و آیتم نوین در حوزه مهندسی مواد است. در این علم نه تاکید بر فلز است نه سرامیک و نه پلیمر. بسته به شرایط سازه باید ترکیبی از اینها ایجاد کرد و همواره به کاهش وزن توجه خاص داشته باشیم. در عین حال در این علم یک معماری قابل تغییر آن هم با بازه وسیع در دست طراح است که نمی‌توان از آن چشمپوشی کرد.

در حقیقت طراح با ترکیبی از زمینه و تقویت‌کننده‌ها آن هم با تنوع زیاد برای طراحی و پیکربندی سازه خود روبه‌روست که در نتیجه دست او را برای طراحی‌های مختلف به گونه‌ای باور نکردنی باز می‌گذارد.

باید تحقیقات جدید در این زمینه را کاملا زیر ذره‌بین قرار دهیم. در حال حاضر از تارهای عنکبوت، الیافی با قدرت کشسانی ۳۵ درصد و استحکام کششی در حدود ۲N/mm۱۰۹x۴ تولید می‌شود به نام ام‌ای‌اس‌پی در ادامه طرح قصد داریم با فناوری کامپوزیت‌ها، موادی با استحکام ۲۰ برابر فولاد ایجاد کنم به طوری که تمامی شرایط سخت کاری در فضای بیکران را بخوبی تحمل کند و مطمئنا به این مهم می‌رسم.

طی جنگ اول خلیج فارس، تنها ۸ درصد از بمب‌ها و موشک‌های به کار گرفته شده از نوع هدایت‌شونده دقیق بود. این رقم در جنگ یوگسلاوی به ۳۵ درصد و در جنگ دوم خلیج فارس به بیش از ۵۵ درصد افزایش یافت و در این میان، سامانه‌های فضایی نقش اساسی داشته‌اند.

این محصول هم‌اکنون کارآمد و ارزشمند شده است، به گونه‌ای که به عنوان ابزاری جادویی برای برتری همه‌جانبه اطلاعاتی کشورهای صاحب این فناوری محسوب می‌شود و گاهی به عنوان یکی از مهم‌ترین ابزار طرح پیروزی بدون جنگ به شمار می‌رود.

ماموریت‌های این سازه کامپوزیتی می‌تواند بسیار وسیع باشد. ازجمله ماموریت‌ها می‌توان به تهیه تصاویر دقیق از دشمن، تسلط مخابراتی بر تمامی ارتباطات دشمن، هماهنگی یگان‌های رزمی دریایی، هوایی و زمینی خودی در حمله به دشمن و کاربرد در عملیات هوایی، زمینی و دریایی اشاره کرد.

مدیریت این طرح به عهده دکتر حمید امیدوار، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر است و از ابتدای شروع آن میلاد حاجی خانی، سامان خلیل نسب، محمد حسین رحیمی، فریده قورچیان، رامین و مریم یعقوب‌زاده و... تعداد زیادی از دانشجویان دانشگاه‌های صنعتی امیرکبیر، آزاد واحد علوم تحقیقات اصفهان، صنعتی شریف، فردوسی مشهد، علم و صنعت، دانشگاه کار قزوین، دانشگاه شیراز، سهند تبریز، سمنان و... در راستای این پروژه زحمات زیادی کشیده‌اند.

مهندس کاوه آذری