বিমানের ব্রেক ডিস্ক

সেমিকোরেক্স এয়ারক্রাফ্ট ব্রেক ডিস্ক বড় নয়, তবে এটি বিমানের অপরিহার্য উপাদানগুলির মধ্যে একটি, এটি "হার্ট" ইঞ্জিন এবং "মস্তিষ্ক" ফ্লাই কন্ট্রোলারের সাথে একই গুরুত্বপূর্ণ। অটোর ব্রেকের নীতির মতোই, শুধুমাত্র বিমানের ব্রেকগুলির তাপ প্রতিরোধের জন্য উচ্চতর প্রয়োজন এবং এটি সাধারণত মাল্টি-ডিস্ক ব্রেকিং সিস্টেম ব্যবহার করে। দব্রেকচাকার উপর ক্রমবর্ধমান প্রভাবের অধিকাংশ প্রদান করে, বিমানের বিশাল গতিশক্তিকে বিমানের ব্রেক ডিস্কের অভ্যন্তরীণ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। যখন বিমানটি উচ্চ-গতির ট্যাক্সি চালানোর সময় জরুরী অবস্থার সম্মুখীন হয় এবং টেকঅফ বন্ধ করতে হয়, তখন জরুরি ব্রেকিং ব্রেক ডিস্কগুলিকে আরও গুরুতর পরীক্ষার অধীনে রাখে, যার ফলে সেগুলি দ্রুত লাল-গরম অবস্থায় গরম হয়ে যায়।

বিমানের ব্রেকিং সিস্টেম (বোয়িং 787 ব্যতীত) সাধারণত হাইড্রোলিক ব্রেকিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে। ইঞ্জিনটি একটি হাইড্রোলিক পাম্পকে শক্তি দেয়, যা নিম্নচাপকে উচ্চ চাপে রূপান্তরিত করে এবং এই চাপকে হাইড্রোলিক লাইনের মাধ্যমে ব্রেক অ্যাকুয়েটরগুলিতে প্রেরণ করে। ব্রেক অ্যাকচুয়েটররা বিমানের ব্রেক ডিস্কের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয় এবং চাপ দেয় এবং ডিস্কগুলির মধ্যে ঘর্ষণ চাকাগুলিকে ঘূর্ণায়মান থেকে রোধ করতে একটি টর্ক সরবরাহ করে, এইভাবে বিমানের টেকঅফের গতি হ্রাস করে।

এটি সহজ শোনাচ্ছে, কিন্তু এটি আসলে বেশ জটিল। কারণ বিমান উচ্চ গতিতে অবতরণ করে, এতে প্রচুর পরিমাণে শক্তি থাকে। শক্তি সংরক্ষণের আইন অনুসারে, বিমানটিকে থামাতে এই বিপুল শক্তি (এয়ারোডাইনামিক ড্র্যাগও সাহায্য করে) শোষণ করতে থ্রাস্ট রিভার্সার এবং ব্রেকিং সিস্টেমের উপর নির্ভর করতে হবে। ঘর্ষণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, বিমানের ব্রেক ডিস্ক বিমানের গতিশক্তির অধিকাংশকে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে; অতএব, এর অপারেটিং তাপমাত্রাব্রেক ডিস্কঅন্তত কয়েকশ ডিগ্রি সেলসিয়াস।

তদ্ব্যতীত, বিমানের ব্রেকিং সিস্টেমগুলি অপারেশন চলাকালীন ঘটতে পারে এমন অনেক অপ্রত্যাশিত পরিস্থিতির জন্য হিসাব করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা আরও বেশি চাহিদা রাখেব্রেক ডিস্ক. উদাহরণস্বরূপ, টেকঅফের জন্য প্রস্তুত রানওয়েতে উচ্চ গতিতে ট্যাক্সি চালানোর সময় যদি একটি বিমান হঠাৎ পরিস্থিতির সম্মুখীন হয় এবং টেকঅফ বাতিল করতে হয়? অথবা যদি একটি বিমান উড্ডয়নের কিছুক্ষণ পরেই একটি সিস্টেমের ত্রুটি আবিষ্কার করে এবং ফিরে আসার প্রয়োজন হয়, তবে ফ্ল্যাপ এবং স্ল্যাটগুলি এই সময়ে পুরোপুরি স্থাপন করতে পারে না? এই অপ্রত্যাশিত পরিস্থিতিতে, বিমানের ব্রেক ডিস্ককে স্বাভাবিক অবতরণের সময় থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি শক্তি শোষণ করতে হবে।

বিমানের ব্রেক ডিস্ক তৈরি করতে ব্যবহৃত উপকরণগুলি অবশ্যই ঘর্ষণ এবং উচ্চ তাপমাত্রা উভয়ই সহ্য করতে হবে। কি উপাদান এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে? উত্তর হল কার্বন কার্বন যৌগিক পদার্থ। প্রারম্ভিক বিমানগুলি পাউডার ধাতুবিদ্যা ইস্পাত ব্রেক ডিস্ক ব্যবহার করত, যা ভারী ওজন, দুর্বল উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যকারিতা এবং স্বল্প আয়ুষ্কালের মতো ত্রুটির কারণে ভুগছিল। তুলনামূলকভাবে, কার্বন/কার্বন কম্পোজিট ব্রেক ডিস্কগুলি উচ্চতর কর্মক্ষমতা প্রদান করে এবং স্টিলের ব্রেক ডিস্কের তুলনায় 40% হালকা (একাধিক চাকা সহ বড় বিমানের জন্য, এটি শত শত কিলোগ্রাম বা এমনকি টন ওজন হ্রাসে অনুবাদ করে), এইভাবে ব্যাপক প্রয়োগ লাভ করে।

কার্বন/কার্বন কম্পোজিট উপকরণকঙ্কাল হিসাবে কার্বন ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্স হিসাবে কার্বন দ্বারা গঠিত যৌগিক পদার্থ। কার্বন ফাইবারগুলি একটি অবিচ্ছিন্ন ত্রিমাত্রিক কাঠামোর আকারে বা এলোমেলোভাবে বিতরণ করা ছোট কাটা তন্তুগুলির আকারে হতে পারে; কার্বন ম্যাট্রিক্স রজন বা কার্বনাইজিং পিচ গর্ভধারণ করে বা পাইরোলাইসিস এবং হাইড্রোকার্বন গ্যাসের জমা (যেমন প্রাকৃতিক গ্যাস বা প্রোপেন) দ্বারা প্রাপ্ত হয়।

কয়েক দশকের গবেষণার পরে, আধুনিক প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত কার্বন/কার্বন যৌগিক পদার্থগুলি উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, উচ্চ নির্দিষ্ট মডুলাস, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, এবং চমৎকার ঘর্ষণ এবং পরিধানের বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করেছে, যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ গতির অবস্থার অধীনে মহাকাশ পদার্থের ব্যাপক কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তাগুলি ভালভাবে পূরণ করতে পারে।