विमान ब्रेक डिस्क

सेमीकोरेक्स विमान ब्रेक डिस्क बड़ी नहीं है, लेकिन यह हवाई जहाज में आवश्यक घटकों में से एक है, यह "हृदय" इंजन और "मस्तिष्क" फ्लाई नियंत्रक के साथ भी उतना ही महत्वपूर्ण है। ऑटो के ब्रेक के सिद्धांत के समान, केवल विमान के ब्रेक के ताप प्रतिरोध को अधिक की आवश्यकता होती है, और यह आमतौर पर मल्टी-डिस्क ब्रेकिंग सिस्टम का उपयोग करता है।ब्रेकपहियों पर अधिकांश मंदी प्रभाव प्रदान किया जाता है, जो विमान की विशाल गतिज ऊर्जा को विमान ब्रेक डिस्क की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। जब हाई-स्पीड टैक्सीिंग के दौरान विमान को आपात स्थिति का सामना करना पड़ता है और टेकऑफ़ को रद्द करने की आवश्यकता होती है, तो आपातकालीन ब्रेकिंग ब्रेक डिस्क को और भी गंभीर परीक्षण के तहत डालती है, जिससे वे तेजी से लाल-गर्म स्थिति में गर्म हो जाते हैं।

विमान ब्रेकिंग सिस्टम (बोइंग 787 को छोड़कर) आमतौर पर हाइड्रोलिक ब्रेकिंग तकनीक का उपयोग करते हैं। इंजन एक हाइड्रोलिक पंप को शक्ति प्रदान करता है, जो निम्न दबाव को उच्च दबाव में परिवर्तित करता है और इस दबाव को हाइड्रोलिक लाइनों के माध्यम से ब्रेक एक्चुएटर्स तक पहुंचाता है। ब्रेक एक्चुएटर्स विमान के ब्रेक डिस्क को धक्का देते हैं और दबाते हैं, और डिस्क के बीच घर्षण पहियों को घूमने से रोकने के लिए एक टॉर्क प्रदान करता है, जिससे विमान की टेकऑफ़ गति कम हो जाती है।

यह सरल लगता है, लेकिन वास्तव में यह काफी जटिल है। क्योंकि विमान तेज़ गति से उतरते हैं, उनमें भारी मात्रा में ऊर्जा होती है। ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार, विमान को रोकने के लिए इस विशाल ऊर्जा (एयरोडायनामिक ड्रैग भी मदद करता है) को अवशोषित करने के लिए विमान को थ्रस्ट रिवर्सर्स और ब्रेकिंग सिस्टम पर निर्भर रहने की आवश्यकता होती है। घर्षण प्रक्रिया के दौरान, विमान की ब्रेक डिस्क विमान की अधिकांश गतिज ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित कर देती है; इसलिए, का ऑपरेटिंग तापमानब्रेक डिस्ककम से कम कई सौ डिग्री सेल्सियस है.

इसके अलावा, विमान ब्रेकिंग सिस्टम को ऑपरेशन के दौरान होने वाली कई अप्रत्याशित परिस्थितियों को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया गया है, जिससे विमान पर और भी अधिक मांग हो सकती है।ब्रेक डिस्क. उदाहरण के लिए, क्या होगा यदि किसी विमान को टेकऑफ़ की तैयारी करते समय रनवे पर तेज़ गति से टैक्सी चलाते समय अचानक स्थिति का सामना करना पड़ता है और उसे टेकऑफ़ रद्द करने की आवश्यकता होती है? या क्या होगा यदि किसी विमान को उड़ान भरने के तुरंत बाद सिस्टम में खराबी का पता चलता है और उसे वापस लौटने की आवश्यकता होती है, लेकिन इस समय फ्लैप और स्लैट पूरी तरह से तैनात नहीं हो सकते हैं? इन अप्रत्याशित परिस्थितियों की स्थिति में, विमान की ब्रेक डिस्क को सामान्य लैंडिंग की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा अवशोषित करने की आवश्यकता होती है।

विमान ब्रेक डिस्क के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री को घर्षण और उच्च तापमान दोनों का सामना करना होगा। कौन सी सामग्री इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है? उत्तर कार्बन कार्बन मिश्रित सामग्री है। प्रारंभिक विमानों में पाउडर धातुकर्म स्टील ब्रेक डिस्क का उपयोग किया जाता था, जो भारी वजन, खराब उच्च तापमान प्रदर्शन और कम जीवनकाल जैसी कमियों से ग्रस्त था। इसकी तुलना में, कार्बन/कार्बन मिश्रित ब्रेक डिस्क बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं और स्टील ब्रेक डिस्क की तुलना में 40% हल्के होते हैं (कई पहियों वाले बड़े विमानों के लिए, इसका मतलब सैकड़ों किलोग्राम या टन वजन कम करना होता है), इस प्रकार व्यापक अनुप्रयोग प्राप्त हो रहा है।

कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्रीकंकाल के रूप में कार्बन फाइबर और मैट्रिक्स के रूप में कार्बन से बनी मिश्रित सामग्री हैं। कार्बन फाइबर एक सतत त्रि-आयामी ढांचे या बेतरतीब ढंग से वितरित छोटे कटे हुए फाइबर के रूप में हो सकते हैं; कार्बन मैट्रिक्स राल या कार्बोनाइजिंग पिच, या पायरोलिसिस और हाइड्रोकार्बन गैसों (जैसे प्राकृतिक गैस या प्रोपेन) के जमाव द्वारा प्राप्त किया जाता है।

दशकों के शोध के बाद, आधुनिक प्रक्रियाओं द्वारा उत्पादित कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्रियों ने उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च विशिष्ट मापांक, उच्च तापमान प्रतिरोध और उत्कृष्ट घर्षण और घिसाव गुण जैसी विशेषताएं हासिल कर ली हैं, जो उच्च तापमान और उच्च गति स्थितियों के तहत एयरोस्पेस सामग्री की व्यापक प्रदर्शन आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा कर सकती हैं।