ஏன் எளிதானது சிறந்தது
வானியல் பொறியியலில், எடை குறைப்பு செயல்திறனை நேரடியாக தொடர்புபடுத்துகிறது. ஒரு எளிதான விமான அமைப்பு ஒரு விமானத்தை மேலும் தொலைவில் பறக்க அனுமதிக்கிறது, அதிகமான சுமையை எடுத்துச் செல்லவும், குறைவான எரிபொருளை பயன்படுத்தவும். ராக்கெட்டுகளுக்கு, கட்டமைப்பில் சேமிக்கப்படும் ஒவ்வொரு கிலோவும் கொண்டு, கொண்டு செல்லப்படும் கூடுதல் சுமைக்கு மாற்றமாகிறது. ஆனால் இதை சாத்தியமாக்கும் கூறுகள்—பெரிய வளைந்த விமான தோல்கள் மற்றும் ராக்கெட் தொட்டியின் அடிப்படைகள்—வானியல் துல்லியத்தை பராமரிக்கும் போது கடுமையான அழுத்தங்களை எதிர்கொள்ள வேண்டும்.
பல தசாப்தங்களாக, உற்பத்தியாளர்கள் இரசாயன மிள்ளுதல் மீது நம்பிக்கை வைத்தனர். இந்த செயல்முறை, பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் போதிலும், முக்கிய சவால்களை கொண்டது: குறைந்த துல்லியம், சமமில்லாத சுவர் தடிமன், கடுமையான சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு, மற்றும் அலுமினியம்-லித்தியம் 합금 போன்ற புதிய பொருட்களுக்கு வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடு. அடுத்த தலைமுறை திட்டங்கள் அதிகமான வலிமை-எடை விகிதங்களை கோரியதால், இரசாயன மிள்ளுதல் ஒரு தீர்வாக அல்லாமல் தடையாக மாறியது.
கண்ணாடி மில்லிங் தொழில்நுட்பத்தின் தோற்றம்—இது ஒரு இரட்டை ஐந்து-அச்சு இயந்திரம்—இப்போது மென்மையான சுவர் கொண்ட விண்வெளி கூறுகளை எவ்வாறு தயாரிக்கலாம் என்பதைக் மறுபரிசீலனை செய்துள்ளது. கடந்த பத்து ஆண்டுகளில் சீனாவின் தொடர்ந்த ஆராய்ச்சி முயற்சிகள், இந்த ஒருபோதும் இறக்குமதி சார்ந்த செயல்முறையை உள்ளூர் புதுமை மற்றும் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டின் துறைக்கு pushed.
பாரம்பரிய செயல்முறைகளின் தடையை மீறுதல்
விமானத்தின் தோல்கள் மிக எளிதான கட்டுமானத்துடன் நீண்ட காலம் மாசுபடாமல் இருக்க வேண்டும், அதே சமயம் ராக்கெட் டாங்க் அடிப்புறங்கள் இரு வகையான அழுத்தத்தையும் மற்றும் மிகுந்த சக்திகளை எதிர்கொள்ள வேண்டும். பாரம்பரிய வேதியியல் எச்சிங் (வேதியியல் மிளகாய்) பல உள்ளமைவியல் பலவீனங்களை கொண்டுள்ளது:
- குறைந்த இயந்திரக் குலைப்பு
மற்றும் ஒரே மாதிரியான தடிமன் பராமரிக்க சிரமம்
, உயர் இரசாயன கழிவு மற்றும் மாசுபாடு
, அளவையும் ஒரே மாதிரியான தன்மையையும் கடினமாக்குகிறது
- மேம்பட்ட உலோகங்களுடன் ஒத்திசைவு இல்லாமை
அலுமினியம்-லித்தியம் போன்றவை
- சீரான சுவர் தடிமன்களை நீக்க முடியாமை
பெரிய விட்டம் கொண்ட பகுதிகளில்
இந்த பிரச்சினைகள் கடுமையான தடையாக மாறின, விமானம் மற்றும் விண்வெளி வாகனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் கட்டுப்பாடுகளை ஏற்படுத்தின.
சீனாவின் முன்னணி: இரட்டை ஐந்து-அச்சு கண்ணாடி மில்லிங்
மிரர் மில்லிங் ஐந்து அச்சு இயந்திரத்தின் “மகுடம் ஆபரணம்” என பரவலாகக் கருதப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை இரண்டு மில்லிங் தலைகளின் ஒருங்கிணைந்த இயக்கத்தை உள்ளடக்குகிறது - ஒரு வெட்டும் தலை மற்றும் ஒரு ஆதரவு தலை - மிரர் படத்தில் வேலை செய்கிறது. சுவர் தடிமனின் நேரடி அளவீடு மற்றும் அடிப்படைக் ஆதரவு பலவீனமான, மெல்லிய சுவருடைய பகுதிகளின் வடிவமாற்றத்தைத் தடுக்கும்.
பல தசாப்தங்களாக, இந்த தொழில்நுட்பம் ஐரோப்பிய வழங்குநர்களான Dufieux (பிரான்ஸ்) மற்றும் M.Torres (ஸ்பெயின்) ஆகியோரால் ஒடுக்கப்பட்டது. ஒரு தனி 12-மீட்டர்-வகை இயந்திரம் ஒருமுறை RMB 110 மில்லியனுக்கு (USD 15 மில்லியன்) மேல் செலவாக இருந்தது, பொதுவாக அடிப்படை தொழில்நுட்பத்தின் மாற்றத்தை தடுக்கும் கட்டுப்பாட்டு ஒப்பந்தங்களின் கீழ் விற்கப்பட்டது.
சீனாவின் பதில் ஒரு பத்து ஆண்டுகளுக்கு நீண்ட தேசிய முயற்சியாக இருந்தது. ஷாங்காய் ஜியாவ் டாங் பல்கலைக்கழகம், டாப்பிளஸ் சிஎன்சி, காமாக், ஏவிக்ஸ் சியான் விமானம் மற்றும் தியாஞ்சின் ராக்கெட் உற்பத்தி ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு கூட்டமைப்பு முழு சங்கிலியில் - கோட்பாடு, தொழில்நுட்பம், செயல்முறைகள் மற்றும் உபகரணங்கள் - ஒரு தொடர் முன்னேற்றங்களை அடைந்தது. முக்கிய சாதனைகள் அடங்கியவை:
- பெரிய நெகிழ்வான மேற்பரப்புகளுக்கான துல்லிய இயந்திரக் கலைகளை மேம்படுத்துதல்
- உலகின் கட்டுமானம்
முதல் செங்குத்து இரட்டை ஐந்து அச்சு கண்ணாடி மில்லிங் இயந்திரம்
மிகப்பெரிய திசைமாற்று இரட்டை ஐந்து-அச்சு கண்ணாடி மிள்ளுதல் அமைப்பு
வானூர்தி தோற்றங்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த ராக்கெட் தொட்டி அடிப்படைகள்
இந்த முன்னேற்றங்கள் Y-20 போக்குவரத்து விமானம், C919 பயணிகள் விமானம், சீனாவின் மனிதர் கொண்ட விண்வெளி திட்டம் மற்றும் சந்திர மிஷன்களுக்கு 5 மீட்டர் வகை ஒருங்கிணைந்த டேங்க் அடிப்படையில் போன்ற முக்கிய திட்டங்களில் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
முதல் விநியோகங்கள்: உலகின் மூன்று சிறந்த இடங்களில் நுழைவு
2017-ல், ஷாங்காய் ஜியாவ் டாங் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஷாங்காய் டாப்பிளஸ் சிஎன்சி சீனாவின் முதல் உள்ளூர் கட்டப்பட்ட மிரர் மில்லிங் இயந்திரத்தை வழங்கியது, இது நீண்ட காலமாக இருந்த இடத்தை நிரப்பியது. இது சீனாவை உலகில் தொழில்நுட்பத்தை கையாளும் மூன்றாவது நாடாக நிலைநிறுத்தியது, பிரான்ஸ் மற்றும் ஸ்பெயினுக்கு பிறகு.
அந்த அமைப்பு அற்புதமான மென்மையான கட்டமைப்புகளுக்கான தடுக்குதலை ஆதரிக்கும், ஆன்லைன் சுவர் தடிமன் அளவீடு மற்றும் ஈடுகட்டுதல், மற்றும் இயந்திர இயக்கத் துல்லியத்தை மேம்படுத்துதல் போன்ற முக்கிய தொழில்நுட்ப தடைகளை கடந்து விட்டது. ராக்கெட் டேங்க் பிரிவுகளில் பயன்படுத்தும் போது, கெமிக்கல் மில்லிங்குடன் ஒப்பிடுகையில், சுவர் தடிமன் பொறுமை ஐந்து மடங்கு மேம்பட்டது.
இந்த முன்னேற்றத்தை சீனாவின் தொழில்துறை மற்றும் தகவல் தொழில்நுட்ப அமைச்சகம் “முக்கிய உபகரணங்களின் சாதனைகளில் ஐந்து ஆண்டுகள் முன்னேற்றம்” என்ற பகுதியாக அங்கீகாரம் பெற்றது.
சாத்தியங்களை விரிவாக்குதல்: 3 மீட்டர்களிலிருந்து 5 மீட்டர்களுக்கு
“பெரிய முட்டைச்சேலை” ஐ வெல்லுதல்
ஆராய்ச்சி குழுக்கள் அடுத்ததாக 3-மீட்டர்-வகை செங்குத்து இரட்டை ஐந்து-அச்சு இயந்திரத்தை உருவாக்கின, ஒற்றை-வளைவிலிருந்து இரட்டை-வளைவான கட்டமைப்புகளுக்கான கண்ணாடி மில்லிங் பயன்பாடுகளை விரிவாக்கின. தியாஞ்சினில், அவர்கள் வெறும் 1 மிமீ தடிமனுடன் 3.35-மீட்டர் ராக்கெட் தொட்டி அடியை வெற்றிகரமாக மில்லிங் செய்தனர், 3350:1 என்ற விட்டம்-தடிமன் விகிதத்தை அடைந்தனர்.
அதிகமான பலவீனமான உறுதிமொழியை கடக்க—“பெரிய முட்டைச்சேலை” என்றால் போல—இயற்பியலாளர்கள் லேசர் ஸ்கேனிங், தானியங்கி தடிமன் ஈடுகட்டுதல் மற்றும் டிஜிட்டல் மாற்றம் கட்டுப்பாட்டை அறிமுகப்படுத்தினர். இதனால் துல்லியமான, பசுமை உற்பத்தி மற்றும் மிகவும் குறைந்த சுழற்சி நேரங்கள் கிடைத்தன.
முதல் கட்டுரையிலிருந்து மச்சு உற்பத்திக்கு
ஷாங்காய் ஏரோஸ்பேஸ் 149 தொழிற்சாலையில், ராக்கெட் டாங்க் அடிப்படைகளுக்கான கண்ணாடி மில்லிங் செயல்முறைகள் மூன்று ஆண்டுகளுக்கு மேல் மேம்படுத்தப்பட்டன. துல்லியம் ±0.1 மிமீக்கு மேம்பட்டது, செயலாக்க நேரம் 20 நாட்களிலிருந்து வெறும் 6–7 நாட்களுக்கு குறைந்தது. அக்டோபர் 2023-ல், தொழிற்சாலை தனது 100வது 3-மீட்டர்-வகை ஒருங்கிணைந்த டாங்க் அடிப்படையின் வெளியீட்டை கொண்டாடியது, தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான உற்பத்திக்கான பரிணாமத்தை குறிக்கிறது.
5 மீட்டர்களுக்கு அளவிடுதல்
2024-ல், சீனா இன்னொரு உலக முதன்மையை அடைந்தது—5 மீட்டர் விட்டமுள்ள ராக்கெட் தொட்டியின் அடிப்பகுதியை கண்ணாடி மிள்ளுதல். சவால் மிகப்பெரியது: சுவர் தடிமன் ஒரே மாதிரியானது பராமரிக்க மிகவும் கடினமாக மாறியது, மேலும் வடிவமாற்றத்தின் ஆபத்துகள் பல மடங்கு அதிகரித்தன. பொறியாளர்கள் 110° ஒத்திசைவு ஆதரவுடன் 6 மீட்டர் பரப்பளவுள்ள இரட்டை தலை கொண்ட செங்குத்து இயந்திரத்தை வடிவமைத்தனர், நேரடி தடிமன் ஸ்கேனிங் மேம்படுத்தப்பட்டது மற்றும் கிளம்பிங் அமைப்புகள் மேம்படுத்தப்பட்டன.
இந்த சாதனை மாசுபடுத்தும், குறைந்த துல்லியமான வேதியியல் மிள்ளுதல் மற்றும் குத்துதல் ஆகியவற்றிலிருந்து சுத்தமான, உயர் துல்லியமான கண்ணாடி மிள்ளுதலுக்கு முழுமையான மாற்றத்தை குறிக்கிறது, இது பெரிய ராக்கெட் கட்டமைப்புகளுக்காக.
வானவியல் பயன்பாடுகள்: C919 இல் இருந்து Y-20 வரை
C919 வழங்கல் சங்கிலியை உறுதிப்படுத்துதல்
C919 பயண விமானம் பாயிங் மற்றும் ஏர்பஸ் தரங்களை மீறும் சோர்வு ஆயுள் கொண்ட உடல் தோல்களை தேவைப்படுகிறது, அவற்றில் பல அலுமினியம்-லித்தியம் 합金த்தால் செய்யப்பட்டுள்ளன. பாரம்பரிய வேதியியல் மிள்ளுதல் இந்த தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியவில்லை.
ஒரு கட்டத்தில், C919 வழங்கல் சங்கிலி இறக்குமதி செய்யப்பட்ட கண்ணாடி மிள்ளுதல் இயந்திரங்களில் சார்ந்திருந்தது. ஆனால் வெளிநாட்டு உபகரணங்கள் தோல்வியுற்ற போது, சீனா சாத்தியமான வழங்கல் இடைவெளிகளை எதிர்கொண்டது. உள்ளூர் குழுக்கள் விரைவில் முன்னேறி, இறக்குமதி செய்யப்பட்ட மாற்றுகளுக்கு விடுவிக்கப்பட்ட கண்ணாடி மிள்ளுதல் முறைமைகள், அதிக துல்லியம், செயல்திறன் மற்றும் வரம்புடன் கூடிய ஹாரிசாண்டல் இரட்டை ஐந்து-அச்சு மிள்ளுதல் முறைமைகளை வழங்கின.
இன்று, உள்ளூர் கண்ணாடி மில்லிங் அடிப்படையிலான ஐந்து தானியங்கி உற்பத்தி கோடுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, 60 க்கும் மேற்பட்ட விமான தொகுப்புகளுக்கான தோல்களை வழங்கி, C919 திட்டத்திற்கு பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான உற்பத்தியை உறுதி செய்கின்றன.
Y-20 போக்குவரத்து விமானத்தை ஆதரிக்கிறது
Y-20 பெரிய போக்குவரத்து விமானம் பெரிய வளைந்த உடல் தோற்றங்களை கொண்டுள்ளது, இது பொறியாளர்களால் "உருக்கமான திரைப்படங்கள்" என விவரிக்கப்படுகிறது. இந்த மிகப்பெரிய, மிகமிகக் கீற்று அமைப்புகள் இயந்திர வேலை செய்யும் போது மிகவும் மாற்றத்திற்கு உட்பட்டவை. பாரம்பரிய CNC உபகரணங்கள் பொருந்த முடியவில்லை.
இதனைத் தீர்க்க, AVIC சியான் விமானம் மற்றும் அதன் கூட்டாளிகள் உலகின் மிகப்பெரிய கண்ணாடி மில்லிங் இயந்திரத்தை உருவாக்கினர், இது 12 மீட்டர் நீளமுள்ள ஹாரிசாண்டல் இரட்டை ஐந்து அச்சு அமைப்பாகும். இது பெரிய தோல்களை தானாகவும், துல்லியமாகவும் மில்லிங் செய்ய உதவியது, இது ஒருபோதும் முக்கியமான தடையாக இருந்ததை ஒரு வலுவான செயல்முறையாக மாற்றியது.
சாதனங்கள் செயல்திறன் எதிர்பார்ப்புகளை மட்டுமல்லாமல் மீறியுள்ளன, பெரிய வளைந்த தோல்களுக்கு முழுமையான செயல்முறை மற்றும் சாதன அமைப்பை நிறுவியுள்ளது. இது தற்போது Y-20 மற்றும் C919 திட்டங்களை ஆதரிக்கிறது, மேலும் மக்கள் தினப்பத்திரிகையால் உயர் தர இயந்திர கருவி புதுமையில் ஒரு மைல்கல் என அங்கீகாரம் பெற்றது.
சீனாவின் இயந்திர கருவி தொழிலுக்கு பரந்த தாக்கம்
மிரர் மில்லிங் வெற்றி விண்வெளி துறைக்கு அப்பாற்பட்டு உயர்தர இயந்திர கருவிகள் துறைக்கு பரவியுள்ளது. இதன் தாக்கம் அடங்கும்:
அலுமினியம் மற்றும் டைட்டானியம் அலாய் க்கான தொடர்-கட்டமைக்கப்பட்ட கிழக்கு ஐந்து-அச்சு பலகை மில்லிங் இயந்திரங்கள்
- சீனாவின் முதல் தானியங்கி பலகை மிள்ளுதல் உற்பத்தி கோடியின் நிறுவல்
- செயல்திறன் மேம்பாடுகள் வரை
சாதாரண காந்தி மில்களைவிட நான்கு மடங்கு அதிகம்
பெரிய பரப்பளவு, அற்புதமான உயரமான துல்லியமான ஐந்து அச்சு காந்தரி இயந்திரம் சிவில் விமானக் கூறுகளுக்காக
- சேகரிப்பு செயல்முறைகளின் மாற்றம் கையால் பொருத்துவதிலிருந்து
உயர்-திறன் பரிமாற்றத்திற்கேற்ப அமைப்பு
இந்த சாதனைகள் ஒருபோதும் ஒரே கையொப்பத்தில் இருந்த தொழில்நுட்பத்தில் சுதந்திரத்தை உறுதி செய்ததுடன், சீனாவின் துல்லிய உற்பத்தியில் உலகளாவிய போட்டியை உயர்த்தின.
வானியல் உற்பத்தியில் புதிய யுகத்திற்கு向
3-மீட்டர் முதல் 5-மீட்டர் தொட்டியின் அடிப்படைகள், அலுமினியம்-லித்தியம் 합금ங்கள் முதல் அற்புதமாக மெல்லிய உலோக தோல்கள் வரை, சீனாவின் கண்ணாடி மில்லிங் திட்டங்கள் உலகளாவிய முதல் முறைகளை அடைந்துள்ளன. ஒரு தசாப்தத்திற்கு மேலாக முயற்சியின் மூலம், சீன குழுக்கள் கோட்பாடு, செயல்முறை, உபகரணம் மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாட்டில் முன்னேற்றங்களை வழங்கியுள்ளன.
தொழில்நுட்பம் தற்போது C919, Y-20, லாங் மார்ச் ராக்கெட்டுகள், மனிதர்களுடன் விண்வெளி பயணம் மற்றும் சந்திர ஆராய்ச்சி ஆகிய முக்கிய தேசிய திட்டங்களை ஆதரிக்கிறது. வேதியியல் மிள்ளுதல் பதிலாக உயர் துல்லியமான, பசுமை கண்ணாடி மிள்ளுதலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சீனா நீண்ட காலமாக இருந்த தடைகளை அகற்றியதோடு, அடுத்த தலைமுறை விண்வெளி உற்பத்தியில் முன்னணி நிலையைப் பிடித்துள்ளது.
பயன்பாடுகள் விரிவடையும்போது மற்றும் தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளரும்போது, கண்ணாடி மில்லிங் மேலும் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கும்—சீனாவின் விண்வெளி துறையை புதிய உயரங்களுக்கு கொண்டு செல்ல உதவுவதுடன், உலகளாவிய விண்வெளி உற்பத்தியின் எதிர்காலத்தை மறுபரிசீலனை செய்யும்.