بررسی آسیب‌ها در کامپوزیت مورد استفاده در بدنه هواپیما

یکی از چالش‌ها تولید کنندگان هواپیما، بررسی آسیب‌های موجود روی بدنه آن است. هرچند روش‌هایی برای این کار وجود دارد اما همه آنها با دشواری‌هایی همراه است. اخیرا محققان روشی یافته‌اند که با آن می‌توان این آسیب‌ها را در کمترین زمان ممکن و ساده‌ترین شکل شناسایی کرد.

یکی از چالش‌ها تولید کنندگان هواپیما،
بررسی آسیب‌های موجود روی بدنه آن است هرچند روش‌هایی برای این کار وجود
دارد اما همه آنها با دشواری‌هایی همراه است. اخیر محققان روشی یافته‌اند
که با آن می‌توان این آسیب‌ها را در کمترین زمان ممکن و ساده‌ترین شکل
شناسایی کرد.

طی سال‌های اخیر، تولیدکنندگان هواپیما برای ساخت محصولات‌شان به استفاده
از مواد کامپوزیتی پیشرفته روی آورده‌اند. در این مواد که از الیاف بسیار
قوی مانند شیشه و کربن تشکیل شده، الیاف، درون ماتریکس پلیمری یا پلاستیک
قرار دارند.

این مواد بسیار سبک‌تر و مقاوم‌تر از آلومینیوم هستند. اما بررسی آسیب‌های
این مواد بسیار دشوار است زیرا از روی سطح این مواد نمی‌توان به مشکلات
داخلی آن پی برد.

برایان واردل، استادیار هوافضا، می‌گوید که
اگر شما به آلومینیوم ضربه وارد کنید روی آن آثاری از ضربه خوردگی دیده
می‌شود اما ضربه به کامپوزیت منجر به‌هیچگونه آسیب سطحی نمی‌شود. واردل و
همکارانش با استفاده از یک دوربین حساس به گرما و یک دستگاه ساده دیگر موفق
شدند روشی برای شناسایی آسیب‌های درونی بیابند. در این روش لازم است که
کامپوزیت مورد آزمایش دارای نانولوله کربنی باشد. این نانولوله گرمای لازم
برای انجام تست را فراهم می‌کند.

این روش، که در شماره ۲۲ مارچ نشریه Nanotechnology به چاپ رسیده است، به
تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا با سرعت بیشتری به بررسی بدنه هواپیماها
بپردازند. این پروژه بخشی از یک پروژه بلند مدت صنعت هوافضا است که برای
بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت‌های پیشرفته در بخش هوافضا تدارک دیده شده
است. مواد کامپوزیتی پیشرفته نه تنها در هواپیماها مورد استفاده قرار
می‌گیرد بلکه در پره‌های توربین و پل‌ها نیز کاربرد دارد. یکی از روش‌هایی
که در حال حاضر برای بررسی چنین سطوحی مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده
از تابش مادون قرمز به سطح است در حالی که سطح گرما داده شده باشد. نقاطی
که دارای ترک و یا پوسته است جریان گرما در آن نقطه تغییر کرده و این تغییر
با استفاده از دوربین‌های حساس به گرما قابل رصد است.

هرچند این روش بسیار موثر است اما در عین حال دشوار می‌باشد زیرا باید
گرمای بسیاری زیادی را روی سطح اعمال کرد. در روشی که این تیم تحقیقاتی
ارائه کرده است نانولوله‌های کربنی نقش اساسی را ایفا می‌کنند. در این روش
مقداری جریان الکتریسیته به سطح اعمال می‌شود که این کار موجب گرم شدن
نانولوله‌ها شده و در نهایت تابش مورد نیاز توسط نانولوله‌ها اتفاق می‌افتد
این تابش توسط دوربین‌های ترموگراف یا عینک‌ها مخصوص قابل مشاهده است.

کامپوزیت جدیدی که این تیم تحقیقاتی ارائه کرده است از خواص مکانیکی بهتری
بهره‌مند است.