صناعة زجاج قمرة القيادة في روسيا |
|---|
لا يختلف اثنان على أن زجاج قمرة القيادة لطيار الطائرة أو سائق القطار يختلف عن زجاج نوافذ المنازل - فهذا الأمر واضح للجميع.
في منتصف القرن الماضي، كانت صناعة الطيران المحلية في الاتحاد السوفيتي في حاجة ماسة إلى منتجات زجاج السيليكات. وفي عام 1959، بدأ بناء مصنع تجريبي جديد للزجاج التقني في مدينة أوبنينسك. على أساسه تم تأسيس معهد (تكنولوجيا الأبحاث) لاحقًا، والذي بدأ في تطوير وإنتاج منتجات من مواد غير معدنية. منذ ما يقرب من ستة عقود، تم إنشاء أكثر المواد المركبة والسيراميك والزجاج الأكثر تقدمًا هنا.
كان أحد الأنشطة الرئيسية لمعهد (تكنولوجيا الأبحاث) هو تطوير وإنتاج الزجاج عالي التقنية: للطائرات والمروحيات والسفن وقاطرات السكك الحديدية وكاسحات الجليد النووية.
واليوم، يتمتع معهد (تكنولوجيا الأبحاث) بكفاءات رئيسية في تطوير وإنتاج سلسلة واسعة من منتجات البصريات الهيكلية القائمة على كل من زجاج السيليكات والزجاج العضوي، بما في ذلك البولي كربونات والبولي ميثيل ميثاكريلات. وعلى وجه الخصوص، طور معهد (تكنولوجيا الأبحاث) تقنية مبتكرة لتشكيل زجاج البولي كربونات.
وفي روسيا، أصبح هذا المركز العلمي هو الأول والوحيد حتى الآن القادر على صنع منتج بأي شكل هندسي تقريبًا من صفائح البولي كربونات المتجانسة دون فقدان الخصائص البصرية.
في عام 1968 تم تشكيل المدرسة العلمية الوطنية للزجاج عالي القوة، وكان مؤسسها سيرافيم ماكسيموفيتش بريخوفسكيخ، عالم بارز ومنظم الإنتاج. بفضل عمل سيرافيم ماكسيموفيتش وطلابه، تم تطوير تقنيات لتصنيع وإنتاج الزجاج والألواح الشفافة والملونة - مواد زجاجية بلورية، يطلق عليها Sitall.
لذلك تلقت الصناعة السوفيتية مواد قوية ومقاومة للحرارة والإشعاع العالي وثبات بصري. صمد هذا الزجاج أمام درجات الحرارة المرتفعة والأحمال الديناميكية والإشعاعات والآثار الأخرى للبيئات العدوانية.
حصلت العديد من التطورات الفريدة للمدرسة العلمية على جوائز الدولة السوفيتية والروسية. من بينها − زجاج لقمرة القيادة لمركبة بوران الفضائية والزجاج المضاد للرصاص لتابوت لينين في ضريحه.
إحياء التكنولوجيا
من الغريب أن الدول الغربية فرضت عقوبات على روسيا في فترة «ما قبل العقوبات»، فلم تزود الشركات الغربية، بقرار من الناتو، روسيا بزجاج سيليكات ذو جودة عالية. ما أجبر هذا الفعل معهد (نيتس) على استخدام الزجاج المعماري المستخدم في البناء. وعلى الرغم من أن المصنعين الروس ينتجون ملايين الأمتار المربعة من هذا الزجاج، إلا أن جودته ليست مناسبة للاستخدام في مجال الطيران.
ولا يوجد سوى مخرج واحد لحل هذه المعضلة -استبدال الاستيراد. في موسكو، تم إطلاق مشروع جديد لإجراء البحث والتطوير وتصميم معدات جديدة بشكل أساسي لصناعة الزجاج.
زجاج السيليكات أو الزجاج العضوي |
|---|
زجاج السيليكات مادة ذات خصائص فريدة. شفافيتها ومقاومتها للحرارة وقوتها وقدرتها على استخدام طلاءات مختلفة تجعلها لا غنى عنها لتزجيج الطائرات. ولكن لماذا تم إعطاء الأفضلية للمواد العضوية عند تزجيج قمرة الطائرات في روسيا وفي الخارج؟ لسبب واحد فقط - إنه أسهل. يقولون أيضًا أن زجاج السيليكات هش للغاية.
في السنوات القليلة الماضية، سمح تطوير علماء المواد في معهد (نيتس) بتغيير جذري في فكرة زجاج السيليكات كمادة هشة. تتيح طرق التقوية الحديثة إعطاء زجاج الطائرات المقاتلة الحديثة القوة الكافية لتحمل طائر يزن حوالي كيلوغرامين بسرعة 900 كم/ساعة.
قمرة القيادة لـ Su-57
نتيجة لذلك، يبلغ حجم الزجاج الأمامي لطائرة Su-57 ضعف حجم مقدمة قمرة MiG-29 تقريبًا، وتحول شكل المنتج من أسطوانة كلاسيكية إلى تنسيق ثلاثي الأبعاد معقد.
يعمل معهد (تكنولوجيا الأبحاث) في كل من البحث والتطوير المباشر والإنتاج الضخم للمنتجات الزجاجية للطيران. قام المعهد بتصنيع النوافذ الأمامية والجانبية للكبائن التجريبية لطائرات الركاب Tu-154 و L-410 و Il-86 و Il-96 و AN-124 و Tu-160، بالإضافة إلى زجاج البولي كربونات عالي القوة بشكل خاص لمقاتلة الجيل الخامس Su-57.
يمكن تصنيع زجاج الطائرة أو مقصورة المروحية من زجاج السيليكات أو الزجاج العضوي، أو يمكنك الجمع بين أفضل خصائص كل مادة من خلال تكوين تركيبة غير متجانسة. إذا كان من الممكن استخدام زجاج السيليكات لسنوات مع عدم فقدان الخصائص البصرية تقريبًا بسبب مقاومته العالية للتآكل، فإن الزجاج العضوي يكون أخف وأقوى وله قوة تأثير أعلى بكثير.
إن القدرة على الجمع بين الخصائص المميزة والتعويض عن أوجه القصور في كل مادة ليست مهمة سهلة للعلماء الذين يصنعون تركيبات فريدة لبناة السفن ومصممي الطائرات ومطوري النقل بالسكك الحديدية. نمت الصفات الوظيفية للهياكل البصرية بشكل كبير منذ أن طور معهد (تكنولوجيا الأبحاث) ونفذ تقنية العمل مع البولي كربونات البصري.
يعتبر زجاج البولي كربونات أقوى مرة ونصف من زجاج السيليكات، والذي يستخدم تقليديًا في مجال الطيران، في حين أن البولي كربونات أخف مرة ونصف.
في عام 2018 حصل تطوير نوع جديد من زجاج الطيران على أساس البولي كربونات المتجانسة على جائزة حكومة الاتحاد الروسي في مجال العلوم والتكنولوجيا.
الزجاج العادي لا يكفي لتزويد الطائرات به، ولكنك بحاجة إلى زجاج متعدد الطبقات وذو ثلاث طبقات وخماسي الطبقات. ويتم توصيل طبقات السيليكات أو الزجاج العضوي بواسطة غشاء بوليمر في أوتوكلاف عند درجة حرارة وضغط مرتفعين.
إحدى الخصائص المفيدة الرئيسية هي الأمان. تحتفظ طبقة البوليمر بالشظايا، ولا تسمح لها بالتطاير بعيدًا، ويتساقط الزجاج في نهاية المطاف.
تم إنتاج أغشية البوليمر المحلية لإلصاق الزجاج في الهياكل البصرية لأغراض الطيران في العهد السوفيتي، ولكن في التسعينيات توقف إنتاجها، وأغلقت الشركات المتخصصة. كان على الشركات الروسية استخدام المواد المستوردة. كانت مسألة استبدال الواردات في مجال الإنتاج حادة، لأنه بدون الزجاج الخاص بها، من المستحيل تخيل إنتاج محلي بالكامل للطائرات.
تم تنفيذ مهمة إنشاء فيلم بوليمر روسي حديث وإنتاجه بكميات كبيرة يلبي جميع متطلبات القوة والمقاومة لدرجات الحرارة القصوى من قبل معهد (كارجين لأبحاث البوليمر) في مدينة دزيرجينسك. ومعهد الأبحاث هو جزء من شركة روستيخ للصناعة الكيميائية.
