एअरक्राफ्ट ब्रेक डिस्क

सेमीकोरेक्स एअरक्राफ्ट ब्रेक डिस्क ही मोठी नाही, पण विमानातील आवश्यक घटकांपैकी एक आहे, “हृदय” इंजिन आणि “ब्रेन” फ्लाय कंट्रोलरच्या बाबतीत ते तितकेच महत्त्वाचे आहे. ऑटोच्या ब्रेकच्या तत्त्वाप्रमाणेच, फक्त विमानाच्या ब्रेकच्या उष्णता प्रतिरोधकतेसाठी जास्त आवश्यक असते आणि ते सामान्यत: मल्टी-डिस्क ब्रेकिंग सिस्टम वापरते. दब्रेकऑन व्हील हे विमानाच्या प्रचंड गतीज उर्जेला विमानाच्या ब्रेक डिस्कच्या अंतर्गत उर्जेमध्ये रूपांतरित करून, बहुतेक मंदीचा प्रभाव प्रदान करतात. हाय-स्पीड टॅक्सी चालवताना जेव्हा विमानाला आपत्कालीन परिस्थिती येते आणि टेकऑफ रद्द करणे आवश्यक असते, तेव्हा आणीबाणीच्या ब्रेकिंगमुळे ब्रेक डिस्क्स आणखी गंभीर चाचणीत येतात, ज्यामुळे ते लाल-गरम स्थितीत वेगाने गरम होतात.

हे सोपे वाटत असले तरी प्रत्यक्षात ते खूपच गुंतागुंतीचे आहे. कारण विमाने उच्च वेगाने उतरतात, त्यामध्ये प्रचंड ऊर्जा असते. उर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्यानुसार, विमानाला ही प्रचंड ऊर्जा शोषून घेण्यासाठी थ्रस्ट रिव्हर्सर्स आणि ब्रेकिंग सिस्टमवर अवलंबून राहणे आवश्यक आहे (एरोडायनॅमिक ड्रॅग देखील मदत करते) विमानाला थांबायला आणण्यासाठी. घर्षण प्रक्रियेदरम्यान, विमानाच्या ब्रेक डिस्कमुळे विमानातील बहुतेक गतीज उर्जेचे उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतर होते; म्हणून, चे ऑपरेटिंग तापमान

हे सोपे वाटत असले तरी प्रत्यक्षात ते खूपच गुंतागुंतीचे आहे. कारण विमाने उच्च वेगाने उतरतात, त्यामध्ये प्रचंड ऊर्जा असते. उर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्यानुसार, विमानाला ही प्रचंड ऊर्जा शोषून घेण्यासाठी थ्रस्ट रिव्हर्सर्स आणि ब्रेकिंग सिस्टमवर अवलंबून राहणे आवश्यक आहे (एरोडायनॅमिक ड्रॅग देखील मदत करते) विमानाला थांबायला आणण्यासाठी. घर्षण प्रक्रियेदरम्यान, विमानाच्या ब्रेक डिस्कमुळे विमानातील बहुतेक गतीज उर्जेचे उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतर होते; म्हणून, चे ऑपरेटिंग तापमानब्रेक डिस्ककिमान शंभर अंश सेल्सिअस आहे.

शिवाय, विमान ब्रेकिंग सिस्टीम ऑपरेशन दरम्यान उद्भवू शकणाऱ्या अनेक अप्रत्याशित परिस्थितींसाठी डिझाइन केल्या आहेत, ज्यामुळे विमानांवर आणखी जास्त मागणी होते.ब्रेक डिस्क. उदाहरणार्थ, टेकऑफच्या तयारीत असलेल्या धावपट्टीवर वेगाने टॅक्सी चालवताना एखाद्या विमानाला अचानक परिस्थिती आली आणि त्याला टेकऑफ रद्द करावा लागला तर? किंवा विमानाने टेकऑफ केल्यानंतर लगेचच सिस्टममध्ये बिघाड झाल्याचे आढळल्यास आणि त्याला परत जाण्याची आवश्यकता असल्यास, परंतु यावेळी फ्लॅप आणि स्लॅट पूर्णपणे तैनात करू शकत नाहीत? या अनपेक्षित परिस्थितीत, विमानाच्या ब्रेक डिस्कला सामान्य लँडिंगच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त ऊर्जा शोषून घ्यावी लागते.

एअरक्राफ्ट ब्रेक डिस्क तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीला घर्षण आणि उच्च तापमान दोन्ही सहन करणे आवश्यक आहे. कोणती सामग्री या आवश्यकता पूर्ण करू शकते? उत्तर कार्बन कार्बन मिश्रित पदार्थ आहे. सुरुवातीच्या विमानाने पावडर मेटलर्जी स्टील ब्रेक डिस्क्स वापरल्या, ज्याला जड वजन, खराब उच्च-तापमान कार्यप्रदर्शन आणि कमी आयुष्य यांसारख्या कमतरतांचा सामना करावा लागला. तुलनेत, कार्बन/कार्बन कंपोझिट ब्रेक डिस्क उत्कृष्ट कामगिरी देतात आणि स्टीलच्या ब्रेक डिस्क्सपेक्षा 40% हलक्या असतात (एकाहून अधिक चाकांसह मोठ्या विमानासाठी, हे शेकडो किलोग्रॅम किंवा अगदी टन वजन कमी करण्यासाठी अनुवादित करते), अशा प्रकारे व्यापक अनुप्रयोग प्राप्त करतात.

कार्बन/कार्बन संमिश्र साहित्यसांगाडा म्हणून कार्बन फायबर आणि मॅट्रिक्स म्हणून कार्बन बनलेले संमिश्र पदार्थ आहेत. कार्बन तंतू सतत त्रिमितीय फ्रेमवर्कच्या स्वरूपात किंवा यादृच्छिकपणे वितरीत केलेले लहान चिरलेले तंतू असू शकतात; कार्बन मॅट्रिक्स हे रेझिन किंवा कार्बनीकरण पिच गर्भाधान करून किंवा हायड्रोकार्बन वायूंचे (जसे की नैसर्गिक वायू किंवा प्रोपेन) पायरोलिसिस आणि निक्षेपाने प्राप्त होते.

अनेक दशकांच्या संशोधनानंतर, आधुनिक प्रक्रियांद्वारे उत्पादित कार्बन/कार्बन संमिश्र सामग्रीमध्ये उच्च विशिष्ट शक्ती, उच्च विशिष्ट मापांक, उच्च तापमान प्रतिरोध, आणि उत्कृष्ट घर्षण आणि परिधान गुणधर्म यांसारखी वैशिष्ट्ये प्राप्त झाली आहेत, जे उच्च तापमान आणि उच्च गती परिस्थितीत एरोस्पेस सामग्रीच्या सर्वसमावेशक कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकतात.