طائرة إلكترونية بوزن 110 كجم ومدى يصل إلى 30 كم وحمولة 90 كجم وهيكل من التيتانيوم مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد. لم يعد الاقتصاد في الارتفاعات المنخفضة- نظريًا - والتيتانيوم هو المادة التي تجعل الطائرة تطير.
نجم العرض
في معرض اقتصادي أقيم مؤخرًا على ارتفاعات منخفضة-في الصين، أوقف أحد المنتجات الجميع في مساره: وهوفيفتول- طائرة eVTOL (طائرة كهربائية للإقلاع والهبوط العمودي) خفيفة للغاية تم تصنيعها بواسطة شركة Shenzhen Yingwu Intelligent Technology.
| مواصفة | قيمة |
|---|---|
| الوزن الإجمالي | 110 كجم |
| الحمولة | 90 كجم |
| يتراوح | 30 كم |
| سعر | ~$53,000 |
| شهادة | أول تصريح طيران خاص بطائرة eVTOL خفيفة الوزن في الصين |
اصطف الزائرون للجلوس في قمرة القيادة، ولمس الشاشة، والتقاط صورة لما يشبه دعامة من الخيال العلمي - إلا أنها تطير، وهي معتمدة، وقد أكملت العديد من الرحلات الجوية التجريبية العامة المأهولة.
المادة وراء هذا الإنجاز:سبائك التيتانيوم.
لماذا التيتانيوم يجعل ذلك ممكنا
معادلة نطاق الوزن-.
في الطيران الكهربائي، كل كيلوغرام يتم توفيره في هيكل الطائرة هو كيلوغرام متاح لسعة البطارية - والتي تترجم مباشرة إلى المدى. يعتبر الوزن الإجمالي لطائرة مأهولة يبلغ 110 كجم أمرًا استثنائيًا، ويعتبر التيتانيوم هو السبب الرئيسي.
كثافة التيتانيوم (~4.5 جم/سم3) تقريبية56% من الفولاذمع قوة مماثلة. يؤدي استبدال الأعضاء الهيكلية الفولاذية بالتيتانيوم إلى تحقيق نفس قدرة تحمل الحمولة-بوزن أقل بشكل ملحوظ - مما يتيح هيكل طائرة أخف وزنًا وبطارية أكبر ونطاق أطول.
مقاومة التعب: البقاء على قيد الحياة الآلاف من الإقلاع
يتحمل eVTOL دورات الإقلاع والهبوط المتكررة-والاهتزازات الصادرة عن الطائرات الدوارة والاضطرابات الديناميكية الهوائية على الارتفاع. مقاومة التعب التيتانيومأكثر من 2× من الفولاذ التقليدي، مما يعني أن هيكل الطائرة يحافظ على السلامة الهيكلية من خلال -الاستخدام عالي التردد دون التعرض لخطر التشقق الناتج عن الإجهاد.
هيكل متكامل مطبوع -ثلاثي الأبعاد
لم يتم تصنيع مكونات التيتانيوم الخاصة بـ VIVTOL من مخزون صلب - بل هي كذلكطباعة ثلاثية الأبعاد-باستخدام التصنيع الإضافي من الدرجة الفضائية-.. النتائج:
- وصلات تجميع أقل بنسبة 70%- عدد أقل من المفاصل يعني عدد أقل من نقاط الفشل المحتملة
- 1.5× تحسين حياة التعبعلى أجزاء التيتانيوم المصنعة تقليديًا
- هندسة معقدة متكاملة من المستحيل تحقيقها من خلال التصنيع التقليدي
هذا النهج الإضافي هو ما سمح لـ VIVTOL بالحصول على الشهادة - حيث أظهر الهيكل المتكامل هوامش أمان كافية من خلال اختبارات صارمة.
الابتكار القابل للطي: مفصلات التيتانيوم تتيح إمكانية النقل
مميزات فيفتولأجنحة قابلة للطي- عنصر تصميم بالغ الأهمية يحولها من طائرة إلى شيء يمكن وضعه في مرآب عادي أو في الجزء الخلفي من شاحنة صغيرة.
| وضع | أبعاد |
|---|---|
| تكوين الرحلة | طول الجناح الكامل - جاهز للطيران |
| تكوين مطوية | أصغر من سيارات الدفع الرباعي الكبيرة- يناسب مرآبًا قياسيًا، ويتم تحميله على قاعدة الشاحنة |
لكن الأجنحة القابلة للطي تخلق تحديًا هندسيًا فريدًا: يجب أن تصمد المفصلات وآليات القفل والنقاط المحوريةالآلاف من دورات الطي والاهتزاز والاحتكاكدون تطوير الشقوق التعب أو التآكل.
مقاومة التيتانيوم لالقلق من التآكل والتعبيجعل هذه المكونات المتحركة المهمة قابلة للاستخدام -المتكرر على المدى الطويل. بدون التيتانيوم، ستتطلب آلية الطي مواد أثقل، أو صيانة متكررة، أو كليهما - مما يقوض مفهوم قابلية النقل بالكامل.
التحقق من صحة العالم الحقيقي-: أكثر هدوءًا من المتوقع
أكملت VIVTOL رحلات تجريبية في عدة مواقع توضيحية سياحية على ارتفاعات منخفضة في جميع أنحاء الصين، وتعمل على مسارات ذات مناظر خلابة على ارتفاع يتراوح بين 100 و300 متر.
نتيجة ملحوظة: مستويات الضوضاء20 ديسيبل أقلمن طائرات eVTOL متعددة المروحيات المماثلة من الفئة المماثلة - وهي ميزة كبيرة للعمليات فوق المناطق السياحية والمناطق السكنية.
أصدرت العديد من المواقع ذات المناظر الخلابة-خطابات نية الشراء المسبق، مما يشير إلى الطلب التجاري الحقيقي خارج أرض المعرض.
الصورة الأكبر: الاقتصاد في الارتفاعات المنخفضة-يحتاج إلى التيتانيوم
يعد VIVTOL منتجًا واحدًا، ولكنه يمثل اتجاهًا أكبر بكثير. من المتوقع أن يصل اقتصاد الصين على ارتفاعات منخفضة- - إلى الحركة الجوية الحضرية، والطائرات اللوجستية بدون طيار، والرحلات السياحية، والاستجابة لحالات الطوارئ -490 مليار دولار بحلول عام 2035.
تحتاج كل طائرة من هذه الطائرات إلى مواد هيكلية خفيفة الوزن وقوية ومقاومة للتعب. التيتانيوم هو الحل - ومع نضوج عمليات التصنيع وانخفاض التكاليف، سيتسارع اعتمادها:
| سائق | التأثير على الطلب على التيتانيوم |
|---|---|
| الإنتاج الضخم لمركبة eVTOL | مكونات هيكل الطائرة الهيكلية - تحتاج كل طائرة إلى التيتانيوم |
| نضوج الطباعة ثلاثية الأبعاد | ينمو الطلب على مسحوق التيتانيوم حيث يحل التصنيع الإضافي محل التصنيع التقليدي |
| تخفيض التكلفة من خلال إعادة التدوير | تعمل مواد التغذية المصنوعة من التيتانيوم المُعاد تدويرها على خفض تكلفة-وحدة المواد |
| توسيع التطبيقات | الطائرات اللوجستية بدون طيار، الإنقاذ في حالات الطوارئ، المركبات الجوية الشخصية - فئات الطلب الجديدة |
تثبت VIVTOL أن التنقل الجوي الشخصي الممكّن من التيتانيوم- ليس مفهومًا - بل هو منتج طيران معتمد ومجدي تجاريًا.
يبدأ كل مكون من مكونات التيتانيوم في VIVTOL - الإطار الهيكلي، والمفصلات القابلة للطي، والعقد المطبوعة ثلاثية الأبعاد - - كمادة خام من التيتانيوم تمت معالجتها بعناية.
بالنسبة للمكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد-، تعمل سلسلة التوريد على: سبيكة تيتانيوم ← شريط/قضيب ← ذرات الغاز ← مسحوق كروي ← التصنيع الإضافي. تحدد جودة شريط البداية كيمياء وجودة الجسيمات واتساق المسحوق.
بالنسبة للمكونات المُشكَّلة والمشكَّلة، تعمل السلسلة: سبيكة تيتانيوم ← لوحة أو قضيب أو أنبوب ← التشكيل والتصنيع ← الجزء النهائي. تنتشر جودة المواد الأولية في كل خطوة.
شركة باوجى يبيت لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودةهي شركة-تقوم بمعالجة التيتانيوم بتقنية عالية فيباوجي، مقاطعة شنشي - وادي التيتانيوم في الصين. نحن نوفر مواد التيتانيوم التي تغذي سلسلة التوريد الاقتصادية على الارتفاعات المنخفضة- - بدءًا من هياكل طائرات eVTOL وحتى مكونات الطائرات بدون طيار وحتى معدات الدعم الأرضية:
| منتج | eVTOL / تطبيق الارتفاع-المنخفض |
|---|---|
| قضبان وقضبان التيتانيوم | مكونات الإطار الهيكلي، والعقد الآلية، والفراغات المفصلية، والمواد الأولية لإنتاج المسحوق |
| ألواح وصفائح التيتانيوم | الألواح الهيكلية، والأقواس المشكلة، ومكونات الضميمة |
| أسلاك التيتانيوم | مستهلكات اللحام، مكونات الزنبرك، مخزون التثبيت |
| شرائح التيتانيوم | عناصر مفصلات مشكلة بدقة، وأشرطة تقوية، وملامح هيكلية |
| المطروقات | العقد الهيكلية عالية الدقة-ومكونات محور الدوار |
يتم شحن جميع المنتجات معشهادات اختبار مطحنة كاملة- الكيمياء، الخواص الميكانيكية، الأبعاد - يمكن تتبعها من السبيكة إلى المنتج الذي تم تسليمه.
الوجبات الجاهزة
دراجة نارية طائرة من التيتانيوم تزن 110 كيلوغرامات وسعرها 53 ألف دولار، وتحمل شخصًا لمسافة 30 كيلومترًا، ويمكن طيها لتناسب المرآب، وقد تم اعتمادها للطيران بطاقم. هذا ليس فيديو مفاهيمي - إنه منتج حقيقي يطير في مسارات حقيقية.
المادة التي تجعل من الممكن - طباعة سبائك التيتانيوم ثلاثية الأبعاد-، وخفيفة الوزن، ومقاومة التعب-، والتآكل -- هي نفس المادة المستخدمة في المحركات النفاثة، وغواصات أعماق البحار-، والغرسات الجراحية. التطبيق جديد. تم إثبات علم المواد .
ومع توسع الاقتصاد على الارتفاعات المنخفضة-من آلاف إلى ملايين الطائرات، فإن الطلب على التيتانيوم سينمو معه - بدءًا من هياكل الطائرات الإنشائية إلى آليات الطي إلى أغلفة المحركات.
السماء لم تعد الحد. إنه السوق.