في عام 2021، لا يزال وباء التاج الجديد حادا، والنمو الاقتصادي العالمي محدود للغاية. ومع ذلك، لا يمكن لفيروس التاج الجديد أن يوقف وتيرة التقدم العلمي والتكنولوجي. المواد العسكرية هي التكنولوجيا الأساسية والمتطورة. في ظل احتياجات التطوير لاستبدال المعدات، لا يزال الإنجاز التكنولوجي البارز ملحوظًا. في السنوات الثلاث الماضية، أطلقنا على التوالي "اتجاهات التطوير الرئيسية لتكنولوجيا المواد العسكرية الأجنبية". من خلال الفرز المنهجي للتقدم التكنولوجي في مجال المواد العسكرية في هذا العام، اخترنا عشر تقنيات ذات تأثير كبير، وحكمنا على اتجاه التطوير المستقبلي في مجال المواد، مما ألهم القراء والقراء. الباحثين العلميين، توفير منصة للمناقشة. وقد حقق هذا العمل خلال السنوات الثلاث الماضية استجابات جيدة.
في عام 2021، سيكون زخم تطوير المواد المركبة قويًا، وستعمل بشكل جيد في استكشاف التطبيقات في مجالات الطيران والأسلحة؛ بالنسبة لبيئات التطبيقات المختلفة، ستظهر مواد جديدة مثل مقاومة الإشعاع عالية الأداء ومقاومة التآكل؛ رقائق عملية 2 نانومتر سوف تضيء الإلكترونيات. في ذروة تطور المواد الوظيفية المعلوماتية، فتحت مواد البزموت الطريق أمام رقائق معالجة بحجم 1 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، أدى إدخال خوارزميات جديدة أيضًا إلى تسريع اكتشاف المركبات غير العضوية المختلفة ومواد السبائك عالية الإنتروبيا التي تعتمد على تصميم المكونات.
في 19 يناير 2022، نظم مركز أبحاث تطوير صناعة الطيران الصيني خبراء في بكين لتنفيذ أعمال اختيار "الاتجاهات الرئيسية في المواد العسكرية الأجنبية في عام 2021". من إجمالي 158 اتجاه تطوير في خمسة مجالات، بما في ذلك المواد المعدنية عالية الأداء، والمواد المركبة المتقدمة، والمواد الوظيفية الخاصة، والمواد الوظيفية للمعلومات الإلكترونية، والمواد الخام الرئيسية، تم اختيار الاتجاهات التقنية العشرة الرئيسية التالية كمرجع من قبل مؤسسات صنع القرار، وحدات البحث العلمي وقراءه.
نجحت القوات الجوية الأمريكية في التحقق من الساريات المستمرة لجناح طابعة الألياف ثلاثية الأبعاد
يعد الإنتاج السريع والتخصيص المرن منخفض التكلفة من المتطلبات المهمة للتطوير الحالي للمواد المركبة من ألياف الكربون. يركز مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية بشكل كبير على تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد للألياف المستمرة، على أمل أن تصبح نهجًا تكنولوجيًا متطورًا لاستبدال طرق التصنيع المركبة التقليدية، مما يقلل التكلفة والمدة الزمنية للأجزاء المركبة. في أبريل 2021، استخدمت شركة US Continious Composites تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للألياف المستمرة الحاصلة على براءة اختراع (CF3D) لطباعة مجموعتين من ألياف الكربون المركبة بطول 2.4 متر ووزن 1.8 كيلوغرام بنجاح، مما أكمل مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية.
عقد تصميم هيكل الجناح للتصنيع (WiSDM) لمدة عامين. نتائج الاختبار الثابت لسطح تجميع الجناح النهائي، تم تحميل الجناح المجمع بالكامل بنسبة 160% من الحمل الحدي للتصميم. لم يتم الكشف عن أي قياس أو تلف بصري في الساريات المطبوعة بتقنية CF3D. حقق صاري ألياف الكربون المطبوع جزءًا من حجم الألياف بنسبة 60% مع حوالي 1%-2% من الفراغات.
تتميز طريقة التصنيع المركبة الجديدة هذه بالتشريب والدمج والمعالجة في الموقع، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف والمهل الزمنية. تتميز العملية المؤتمتة بالكامل بالقطع وإعادة التغذية لإسقاط الطبقات وسمك الجزء المتغير داخل الهيكل. يعد المشروع، الذي يعمل على تحسين الألياف الهيكلية الموجهة، قصة نجاح باستخدام حل مواد CF3D مخصص، مع ما يترتب على ذلك من آثار على تصنيع الأجزاء الهيكلية باهظة الثمن للطيران.
وقت النشر: 05 يوليو 2022