کاربردهای پلی یورتان در صنعت هوافضا

امروزه، هم تولیدکنندگان و هم مصرف‌کنندگان به طور یکسان متوجه می‌شوند که مصرف سوخت موضوع مهمی است که نیاز به توجه دارد. در بازار خودرو، دولت‌ها در سطح جهان استانداردهای مصرف سوخت سخت‌گیرانه تری را برای خودروهای سواری و کامیون‌های سبک اجرا می‌کنند. در مقابل، آخرین گزارش‌های آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات متحده (EPA ) نشان می‌دهد که مصرف سوخت فعلی خودرو ۲۸/۵ مایل بر گالن است، بنابراین نیاز به نوآوری، بسیار ضروری است. به طور مشابه، صنعت هوافضا نیز هدف بهبود بهره وری سوخت را دارد. در حالی که هزینه های نیروی کار و سایر هزینه های عملیاتی برای خطوط هوایی مسافربری همچنان در حال افزایش است، کاهش هزینه های سوخت می تواند افزایش سودآوری و رقابت پایدار را تسهیل کند. به منظور پاسخگویی به چالش ها و تقاضاهای فزاینده برای صرفه جویی در هزینه، عملکرد بهبود یافته و پایداری، سازندگان خودرو و هواپیما، یک روش معمول به نام “کاهش وزن” را اتخاذ می کنند. هنگامی که وزن خودروها و هواپیماها کاهش می یابد، سوخت کمتری برای حرکت وسیله نقلیه مورد نیاز است. علاوه بر این، طبق گفته دفتر فناوری‌های خودروهای انرژی ایالات متحده، کاهش ۱۰ درصدی وزن خودرو می‌تواند منجر به بهبود ۶ تا ۸ درصدی مصرف سوخت شود. استفاده از قطعات سبک وزن و موتورهایی با راندمان بالا، می تواند تا سال ۲۰۳۰ سالانه بیش از ۵ میلیارد گالن سوخت را ذخیره کنند. صنعت هوافضا در این زمینه پیشگام بوده است و از این رو شروع به کار کرده است.
صنعت هوافضا مدت‌هاست که از مواد مختلفی استفاده می‌کند که قادر به مقاومت در برابر عملکرد پرقدرت در محیط‌های غیرمعمول یا چالش‌برانگیز هستند. فوم پلی یورتان یکی از این نمونه‌ها از مواد قابل استفاده در هواپیماهای مسافربری، تجاری و نظامی است. فوم پلی یورتان قادر به حفظ عملکرد ثابت از طریق قرار گرفتن در معرض دماهای بالا، کاهش نشت هوا به داخل و خارج از هواپیما، یک مانع صوتی برای ساکت کردن فضای داخل هواپیما و عایق بودن در برابر دماهای بالقوه مضر است. محصولات پلی یورتان به ویژه از تطبیق پذیری بی نظیر با سایر مواد موجود در بخش هواپیما برخوردار هستند. دیوارهای کابین مسافر، سقف هواپیما، تقسیم کننده کلاس هواپیمای داخلی از جنس فوم پلی یورتان بوده و پوشش های پلی یورتان پایه آب را می توان برای رنگ آمیزی بیرونی هواپیما استفاده کرد، در حالی که ورق های پلی کربنات یا اکریلیک نیز در ایجاد شیشه های پنجره مسافران هواپیما و شفافیت های عدسی مفید هستند.
از پلی یورتان می توان در سقف و دیوار های هواپیما و همچنین تقسیم‌کننده‌های بین طبقات، توالت‌ها و محفظه‌های بسته استفاده کرد. چیزی که پلی یورتان را باورنکردنی می کند این است که در برابر نفوذ هوا بسیار مقاوم است. ناسا دریافت که تنها با ضخامت یک اینچ از فوم پلی یورتان، آن ها می توانند به طور ارزان یکپارچگی ساختاری مخازن سوخت خود را بهبود بخشیده و همچنین می توانند از نفوذ رطوبت یا هوا جلوگیری کنند و با استفاده از این مواد نیز سوخت خود را در دمای بهینه نگه دارند. فوم پلی یورتان به قدری سخت است که می تواند از ضربه ناشی از پرتاب شدن پس از بلند شدن، دوام بیاورد. رنگ و پوشش های پلی یورتان برای مقاومت در برابر نیروهای ساینده و جلوگیری از نشت هوا و برای محافظت از ساختار هواپیما و سایر وسایل نقلیه هوابرد ایده آل هستند.

یکی از دلایلی که صنعت هوافضا به شدت به محصولات پلی یورتان متکی است، این است که آن ها تطبیق پذیری باورنکردنی دارند. این چیزی است که تقریباً با سایر مواد موجود در بخش هواپیما قابل مقایسه نیست. همانطور که در بالا ذکر شد، پلی یورتان برای دیوارهای کابین مسافر، سقف هواپیما، صندلی، تکیه گاه دست و موارد دیگر استفاده می شود. فوم پلیمری ریجید ایجاد شده در پایان فرآیند شیمیایی دارای ترکیبی از شاخص ها است که آن را برای استفاده در کل صنعت هوافضا مناسب می کند. پلی یورتان نیز می تواند برای فضای داخلی، برای کاربرد مقاوم در برابر شعله استفاده شود. پلی یورتان یکی از بالاترین مقادیر R عایق را در هر اینچ از هر محصول دیگری که امروزه در دسترس است، ارائه می دهد. R مخفف مقاومت در برابر جریان گرما است و هر چه مقدار R بالاتر باشد، قدرت عایق بیشتر است. مواد شیمیایی مقاوم در برابر آتش به پلی یورتان اضافه می شود و این ترکیبات تاخیرانداز آتش، با پلی یورتان ترکیب می شوند و آن را به ماده ایده آل برای استفاده در صندلی ها و تکیه گاه ها برای وسایل نقلیه تبدیل می کنند.

کاربردهای پلی یورتان در هوافضا:

  1.  فوم PU که به عنوان یک شگفتی مهندسی در نظر گرفته می شود، به طور گسترده در حوزه فضاپیماها و هواپیماها استفاده می شود. صندلی های یک هواپیمای مسافربری معمولی با فوم پلی یورتان ساخته شده است. علاوه بر این، از فوم پلی یورتان در عایق کاری هواپیما، سقف و دیوارهای آن، قسمت های چمدان استفاده می شود. فوم پلی یورتان نیز در حجم های مشابه در هواپیماهای نظامی استفاده می شود. فوم های PU موادی با دوام و کم هزینه برای هواپیما ارائه می دهند. این نوع فوم را می توان با موادی نیز تقویت کرد تا واقعاً نفوذناپذیر شوند، در این صورت، حفظ گرانش هوای داخلی کاملاً بی دردسر خواهد شد. شکی نیست که محدود کردن نشت هوا به داخل هواپیما یکی از اولویت های اصلی در صنعت هوانوردی و هوافضا است.
  2.  فوم PU همچنین به عنوان عامل معجزه آسا برای فضاپیماها عمل می کند. در اینجا تاریخچه ای برای تعریف آن وجود دارد. فوم PU با شاتل های خود به مخازن سوخت خارجی توسط سازمان ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) استفاده می شود. مخازن سوخت ناسا از روکش آلومینیومی ساخته شده اند که به اندازه ۱/۸ اینچ است. با این حال، با استفاده از یک اینچ استاندارد فوم PU، ناسا می تواند از نظر اقتصادی یکپارچگی سازمانی مخازن سوخت را بهبود بخشد، از نفوذ هوا یا رطوبت جلوگیری کند و سوخت را در دمای بهینه حفظ کند.
  3.  رنگ های پلی یورتان که مخصوصاً با مواد مایع ساخته شده اند، برای جلوگیری از نشت هوا روی سطح خارجی هواپیما اعمال می شوند. چنین پوشش‌ها و رنگ‌هایی نیز کاملاً در برابر نیروهای بیرونی مقاومت می‌کنند.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *