العلماء الروس يصممون تكنولوجيا جديدة خاصة بصناعة الطيران

أعلنت جامعة الأبحاث التكنولوجية الوطنية في روسيا، أن باحثيها طوروا تقنية لصناعة أجزاء من سبائك التيتانيوم الخاصة بصناعة الطيران الروسية من دون قالب؛ حيث إن هذه التكنولوجيا الجديدة التي ستستخدم في إنتاج محركات الطائرات من طراز "ام- اس-21" تعد أقل تكلفة وصديقة للبيئة وتضمن الحصول على أجزاء أكثر دقة.
وأضافت الجامعة -اليوم الثلاثاء- أنه بموجب هذا التطوير سيتخلى خبراء مركز الهندسة "مواد وتقنيات السبك" التابع لجامعة الأبحاث التكنولوجية الوطنية، عن التكنولوجية التقليدية في صب سبائك التيتانيوم وفق نماذج للصهر واقترحوا تقنية من دون قوالب.
وأوضحت أن سر التقنية الجديدة تكمن في استخدام مواد الغرافيت الجاهزة ذات هيكلية معقدة، والتي تم إنتاجها من خلال آلات الطحن المزودة ببرامج تحكم رقمية، و"الغرافيت" يتفاعل مع التيتانيوم المنصهر، ولذلك نحصل على سبائك رقيقة الجدران من دون طبقة من التيتانيوم الملوث والتي تقلل من ليونة التيتانيوم، عندما يتم استخدام التقنية الكلاسيكية نحصل على سبائك ذات جدران سميكة، هناك طبقة تيتانيوم ملوثة على المنتج يجب إزالته.
وقالت الجامعة: إن التقنية الجديدة لا تسمح فقط بإنتاج أشكال مصنوعة من مواد الخام المحلية (حاليًا تستخدم أشكال من السيراميك، يتم توريد مكوناتها من الخارج)، وإنما الحصول أيضًا على أجزاء ذات أبعاد أكثر دقة من الأجزاء التي يتم إنتاجها عبر طرق الصب التقليدية، وهناك ميزة أخرى من التقنية الخالية من النماذج وهي أنها منخفضة التكلفة وسليمة بيئيًا مقارنة مع نظائرها الغربية.
وفي هذا الإطار، قال البروفسور فلاديمير بيلوف مدير فريق الأبحاث رئيس قسم تكنولوجية السبائك والمعالجة الفنية للمواد في جامعة الأبحاث التكنولوجية الوطنية في موسكو: "إن الميزة الرئيسية لتقنيتنا تكمن في أننا تمكنا من سبك مادة يتراوح سمك جدارها 3-4 ملم، علماً بأنه لا توجد هناك مثل هذه التقنية في العالم، إذ أنه لدى تحضير سبائك باستخدام تقنيات أخرى فإن سماكة الجدار تصل إلى 10 ملم، وهي تتطلب إجراء بيئي في التخلص من الأضرار (إزالة مادة الحمض الكيميائي الزائد)، ومن أجل القيام بهذا الإجراء لا بد من وضع خط بيئي كامل لإزالة الشوائب الضارة، أما طريقة الصب الخالية من النماذج لا تتطلب التنميش من خلال الحد من سماكة الجدار، بالإضافة إلى ذلك فإن التقنية الجديدة تتيح الحد من تكلفة معالجة المنتج ميكانيكياً".
وأوضح أن هذه التقنية تعتبر مناسبة للمشاريع الروسية الرائدة في مجال صناعة الطيران، مثل صناعة طائرة الركاب قصيرة ومتوسطة المدى من "طراز ام اس- 21"، ووفقاً لهذه التقنية الجديدة قام المتخصصون بصب قطع وأجزاء للمحرك "بي دي – 14"، والتي سوف تستخدم في الطائرة الجديدة، يتكون الجزء الذي يشكل السبيكة المنصهرة لهيكل التوربين الداخلي المنفصل من سبعة حوامل للهيكل الداخلي والحلقات المدلفنة.
ووفقاً للخطط والبرامج فإن طائرة "ام اس- 21" يمكن أن تكون قادرة على المنافسة مع كل من الطائرة الصينية "كوماك سي 919" وطائرة "البوينغ – 737 ماكس" وطائرة "إيرباص أ 320 نيو"، ومن المزمع توريد الطائرة إلى ماليزيا ومصر وأذربيجان، حيث قامت الشركات الماليزية والمصرية بتوقيع عقد الشراء، في حين أنه سيتم توقيع نفس العقد مع أذربيجان في شهر فبراير 2017.
وكما قال ألكسي إيونوف نائب رئيس قسم تكنولوجية إنتاج محركات الطائرات في معهد موسكو للطيران: "إن عملية تحسين المحركات النفاثة ترافق دائمًا زيادة عامل قوة الجر لكل كيلوجرام واحد من الهيكل، إذ إن الشروط التنافسية الحديثة تقول من يمكنه تحقيق الفعالية في توفير استهلاك الوقود أكثر من غيره من المنافسين، فإنه سيكون قادرًا على كسب السوق، وإن عملية تعقيد التصاميم والتقنيات وإنتاجها تتطلب حلولاً تكنولوجية جديدة، حالياً تحصل تقنيات الصب في مجال صناعة محركات الطائرات على تطوير جديد، وإن عمل المركز في الجامعة في مجال صب السبائك الرقيقة من التيتانيوم هو مطلوب دون أدنى شك ويتطلب المزيد من التطور والتجديد".
وأوضح أن عملية التصميم الجديدة استغرقت ثلاث سنوات، وحاليًا يواصل المتخصصون تحسين التكنولوجيا من خلال البحث عن وسيلة لجعل قوالب الغرافيت متعددة الاستخدام، وتم إجراء اختبارات صناعية والعمل على إنتاج مجموعة جديدة من قوالب السبائك من أجل إدخالها في عملية الإنتاج.