اخبار

در چشم‌انداز فناوری که به سرعت در حال پیشرفت است،اقتصاد در ارتفاع کمبه عنوان یک بخش جدید و امیدوارکننده با پتانسیل توسعه عظیم در حال ظهور است.کامپوزیت‌های فایبرگلاسبا مزایای عملکردی منحصر به فرد خود، به نیرویی حیاتی در پیشبرد این رشد تبدیل می‌شوند و بی‌سروصدا انقلابی صنعتی با محوریت سبک‌سازی را شعله‌ور می‌کنند.

I. ویژگی‌ها و مزایای کامپوزیت‌های فایبرگلاس

(I) استحکام ویژه عالی

کامپوزیت‌های فایبرگلاس، متشکل از الیاف شیشه‌ای که در یک ماتریس رزینی قرار گرفته‌اند، به خود می‌بالنداستحکام ویژه عالییعنی سبک هستند اما خواص مکانیکی قابل مقایسه با فلزات دارند. نمونه بارز آن پهپاد RQ-4 Global Hawk است که از کامپوزیت‌های فایبرگلاس برای رادوم و بدنه خود استفاده می‌کند. این امر ضمن تضمین یکپارچگی ساختاری، وزن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و در نتیجه عملکرد پروازی و استقامت پهپاد را افزایش می‌دهد.

(II) مقاومت در برابر خوردگی

این مادهضد زنگ و خوردگی، قادر به مقاومت طولانی مدت در برابر محیط‌های اسیدی، قلیایی، رطوبت و اسپری نمک است و عمر مفید طولانی‌تری نسبت به مواد فلزی سنتی ارائه می‌دهد. این امر تضمین می‌کند که هواپیماهای کم ارتفاع ساخته شده با کامپوزیت‌های فایبرگلاس، عملکرد عالی خود را در محیط‌های پیچیده مختلف حفظ می‌کنند و هزینه‌های نگهداری و خطرات ایمنی ناشی از خوردگی را کاهش می‌دهند.

(III) قابلیت طراحی قوی

ارائه کامپوزیت های فایبرگلاسقابلیت طراحی قوی، با تنظیم چیدمان الیاف و انواع رزین، امکان عملکرد بهینه و اشکال پیچیده را فراهم می‌کند. این ویژگی، کامپوزیت‌های فایبرگلاس را قادر می‌سازد تا الزامات عملکرد و شکل خاص اجزای مختلف در هواپیماهای کم ارتفاع را برآورده کنند و انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی هواپیما ایجاد کنند.

(IV) خواص الکترومغناطیسی

کامپوزیت‌های فایبرگلاسنارسانا و از نظر الکترومغناطیسی شفافکه آنها را برای تجهیزات الکتریکی، رادوم‌ها و سایر اجزای کاربردی تخصصی مناسب می‌کند. در پهپادها و eVTOLها، این ویژگی به بهبود قابلیت‌های ارتباطی و تشخیصی هواپیما کمک می‌کند و ایمنی پرواز را تضمین می‌کند.

(V) مزیت هزینه

در مقایسه با مواد کامپوزیتی سطح بالا مانند فیبر کربن، فایبرگلاس ...مقرون به صرفه تراین امر، کامپوزیت‌های فایبرگلاس را به انتخابی اقتصادی برای مواد با کارایی بالا تبدیل می‌کند. این امر به کامپوزیت‌های فایبرگلاس، مقرون‌به‌صرفه‌تر بودن در ساخت هواپیماهای کم ارتفاع را می‌دهد و به کاهش هزینه‌های تولید و ترویج توسعه گسترده اقتصاد کم ارتفاع کمک می‌کند.

دوم. کاربردهای کامپوزیت‌های فایبرگلاس در اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع

(۱) بخش پهپاد

• بدنه و اجزای سازه‌ای: پلاستیک تقویت‌شده با فایبرگلاس(GFRP) به دلیل ویژگی‌های سبک و استحکام بالا، به طور گسترده برای اجزای ساختاری حیاتی پهپادها، مانند بدنه، بال و دم، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، رادوم و بدنه پهپاد RQ-4 Global Hawk از کامپوزیت‌های فایبرگلاس استفاده می‌کنند که انتقال سیگنال واضح را تضمین کرده و قابلیت‌های شناسایی پهپاد را افزایش می‌دهد.
• پره‌های پروانه:در ساخت پروانه پهپاد، فایبرگلاس با موادی مانند نایلون ترکیب می‌شود تا استحکام و دوام آن بهبود یابد. این پره‌های کامپوزیتی می‌توانند بارهای بیشتر و برخاستن و فرودهای مکرر را تحمل کنند و طول عمر پروانه را افزایش دهند.
• بهینه‌سازی عملکردی:فایبرگلاس همچنین می‌تواند در محافظ الکترومغناطیسی و مواد شفاف مادون قرمز برای افزایش قابلیت‌های ارتباطی و تشخیص پهپادها استفاده شود. استفاده از این مواد کاربردی در پهپادها، پایداری ارتباطات را در محیط‌های الکترومغناطیسی پیچیده بهبود می‌بخشد و دقت تشخیص هدف را افزایش می‌دهد.
• قاب بدنه و بال‌ها:هواپیماهای eVTOL الزامات سبک وزنی بسیار بالایی دارند و کامپوزیت‌های تقویت‌شده با فایبرگلاس اغلب با فیبر کربن ترکیب می‌شوند تا ساختارهای بدنه بهینه شده و هزینه‌ها کاهش یابد. به عنوان مثال، برخی از هواپیماهای eVTOL از کامپوزیت‌های فایبرگلاس برای قاب بدنه و بال‌های خود استفاده می‌کنند که وزن هواپیما را کاهش می‌دهد و در عین حال یکپارچگی ساختاری را تضمین می‌کند و در نتیجه راندمان پرواز و استقامت را بهبود می‌بخشد.
• افزایش تقاضای بازار:با حمایت سیاست‌ها و پیشرفت‌های فناوری، تقاضا برای eVTOLها به طور مداوم در حال افزایش است. طبق گزارش اخیر Stratview Research، انتظار می‌رود تقاضا برای کامپوزیت‌ها در صنعت eVTOL ظرف شش سال تقریباً 20 برابر افزایش یابد و از 1.1 میلیون پوند در سال 2024 به 25.9 میلیون پوند در سال 2030 برسد. این امر پتانسیل بازار گسترده‌ای را برای کامپوزیت‌های فایبرگلاس در بخش eVTOL فراهم می‌کند.

(II) بخش eVTOL

III. تغییر شکل چشم‌انداز اقتصادی مناطق کم‌ارتفاع با کامپوزیت‌های فایبرگلاس

(۱) افزایش عملکرد هواپیما در ارتفاع پایین

ماهیت سبک کامپوزیت‌های فایبرگلاس به هواپیماهای کم ارتفاع اجازه می‌دهد تا سوخت و تجهیزات بیشتری را بدون افزایش وزن حمل کنند و در نتیجه استقامت و ظرفیت بار آنها را بهبود بخشند. همزمان، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی آنها، ایمنی و قابلیت اطمینان هواپیما را در محیط‌های پیچیده مختلف تضمین می‌کند و باعث بهبود کلی عملکرد هواپیماهای کم ارتفاع می‌شود.

(II) ترویج توسعه هماهنگ زنجیره صنعت

توسعه کامپوزیت‌های فایبرگلاس، توسعه هماهنگ همه حلقه‌های زنجیره صنعت، از جمله تأمین مواد اولیه بالادستی، تولید مواد میان‌دستی و توسعه کاربردهای پایین‌دستی را هدایت می‌کند. شرکت‌های بالادستی به‌طور مداوم فرآیندهای تولید فایبرگلاس را بهینه کرده و عملکرد مواد را بهبود می‌بخشند؛ شرکت‌های میان‌دستی تحقیق و توسعه و تولید کامپوزیت‌ها را برای برآوردن نیازهای زمینه‌های کاربردی مختلف تقویت می‌کنند؛ و شرکت‌های پایین‌دستی به‌طور فعال محصولات هواپیمایی کم ارتفاع را بر اساس کامپوزیت‌های فایبرگلاس توسعه می‌دهند و فرآیند صنعتی شدن اقتصاد کم ارتفاع را ارتقا می‌دهند.

(III) ایجاد نقاط رشد اقتصادی جدید

با کاربرد گسترده کامپوزیت‌های فایبرگلاس در اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع، صنایع مرتبط فرصت‌های توسعه جدیدی را تجربه می‌کنند. از تولید مواد گرفته تا تولید هواپیما و خدمات عملیاتی، یک زنجیره کامل صنعتی شکل گرفته است که تعداد زیادی فرصت شغلی و مزایای اقتصادی ایجاد می‌کند. همزمان، توسعه اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع، رونق صنایع اطراف، مانند لجستیک هوایی و گردشگری را نیز به همراه دارد و انگیزه جدیدی را به رشد اقتصادی تزریق می‌کند.

چهارم. چالش‌ها و اقدامات متقابل

(۱) وابستگی به مواد اولیه مرغوب وارداتی

در حال حاضر، چین هنوز تا حدی به کالاهای وارداتی گران‌قیمت وابسته است.مواد کامپوزیت فایبرگلاسبه ویژه برای محصولات با درجه هوافضا، که در آن نرخ تولید داخلی کمتر از 30 درصد است. این امر توسعه مستقل اقتصاد کم ارتفاع چین را محدود می‌کند. اقدامات متقابل شامل افزایش سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، تقویت همکاری‌های تحقیقاتی صنعت-دانشگاه، رفع تنگناهای کلیدی فناوری و افزایش نرخ بومی‌سازی مواد پیشرفته است.

(II) تشدید رقابت در بازار

با گسترش بازار کامپوزیت فایبرگلاس، رقابت در بازار به طور فزاینده‌ای شدید می‌شود. شرکت‌ها باید به طور مداوم کیفیت محصول و سطح خدمات را بهبود بخشند، برندسازی را تقویت کنند و رقابت‌پذیری بازار را افزایش دهند. در عین حال، این صنعت باید انضباط شخصی را تقویت کند، نظم بازار را تنظیم کند و از رقابت شدید اجتناب کند.

(III) تقاضا برای نوآوری تکنولوژیکی

برای پاسخگویی به تقاضاهای جدید و مداوم برای کامپوزیت‌های فایبرگلاس در اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع، شرکت‌ها باید نوآوری‌های فناوری را تقویت کرده و مواد کامپوزیتی جدیدی با عملکرد بالاتر و هزینه‌های کمتر توسعه دهند. از جمله این موارد می‌توان به بهبود بیشتر استحکام و چقرمگی مواد، کاهش مصرف انرژی تولید و افزایش قابلیت بازیافت مواد اشاره کرد.

پنجم. چشم‌انداز آینده

(۱) بهبود عملکرد

دانشمندان با پشتکار فراوان در تلاشند تا استحکام و چقرمگی کامپوزیت‌های فایبرگلاس را بیشتر افزایش دهند و آنها را قادر سازند تا عملکرد پایداری را در محیط‌های حتی سخت‌تر حفظ کنند. همزمان، کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی نیز از اهداف کلیدی هستند. به عنوان مثال، شرکت چاینا جوشی با موفقیت استحکام کامپوزیت‌های فایبرگلاس را بهبود بخشیده و مصرف انرژی را در طول تولید از طریق تعمیر سرد و ارتقاء فناوری تقریباً 37 درصد کاهش داده است.

(II) نوآوری در فرآیندهای آماده‌سازی

با پیشرفت سریع فناوری، نوآوری و بهبود در فرآیندهای آماده‌سازی با سرعت بالایی در حال انجام است. کاربرد تجهیزات پیشرفته تولید خودکار و فناوری‌های کنترل هوشمند، به فرآیندهای تولید یک "مغز هوشمند" می‌دهد که به کنترل و بهینه‌سازی دقیق دست می‌یابد. به عنوان مثال، شرکت ربات شنژن هان، ربات‌های هوشمندی را به طور خاص برای عملیات شکل‌دهی مواد کامپوزیتی توسعه داده است. این ربات‌ها از طریق برنامه‌ها و الگوریتم‌های از پیش تعیین‌شده می‌توانند فرآیند شکل‌دهی مواد کامپوزیتی، از جمله پارامترهای کلیدی مانند دما، فشار و زمان را به طور دقیق کنترل کنند و ثبات و پایداری را در هر عملیات شکل‌دهی تضمین کنند. به طور همزمان، ربات‌ها می‌توانند عملیات بارگیری و تخلیه، جابجایی و مونتاژ خودکار را انجام دهند و راندمان تولید را تقریباً 30٪ افزایش دهند.

(III) گسترش بازار

با توسعه اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع، تقاضای بازار برای کامپوزیت‌های فایبرگلاس همچنان رو به رشد خواهد بود. در آینده، انتظار می‌رود کامپوزیت‌های فایبرگلاس در حوزه‌های بیشتری مانند هوانوردی عمومی و حمل و نقل هوایی شهری کاربرد پیدا کنند و دامنه بازار خود را بیش از پیش گسترش دهند.

ششم. نتیجه‌گیری

کامپوزیت‌های فایبرگلاسبا عملکرد برتر و مزایای هزینه‌ای خود، نقش حیاتی در اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع ایفا می‌کنند و چشم‌انداز صنعتی آن را تغییر می‌دهند. اگرچه با پیشرفت‌های مداوم فناوری و بلوغ بازار، با برخی چالش‌ها روبرو هستیم، اما چشم‌انداز توسعه کامپوزیت‌های فایبرگلاس در اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع بسیار گسترده است. در آینده، از طریق بهبودهای پایدار عملکرد، نوآوری در فرآیندهای آماده‌سازی و گسترش بازار، انتظار می‌رود کامپوزیت‌های فایبرگلاس یک اقیانوس آبی صنعتی تریلیون دلاری را باز کنند و سهم بیشتری در توسعه اقتصاد مناطق کم‌ارتفاع داشته باشند.