بهبود فناوری و ایمنی نظامی بوسیله پلاستیک

چگونه پلاستیک‌ها فناوری و ایمنی نظامی را بهبود می‌بخشند؟

بسیاری از سازندگان قطعات نظامی بر فرایند سبک ‌سازی تجهیزات متمرکز هستند. گام‌های مهمی در تبدیل بسیاری از تجهیزات نیروهای مسلح از فلز به پلاستیک برداشته شده است تا بار تجهیزات هر سرباز را تا 50 درصد کاهش یابد و درعین حال، به نیروها اجازه می‌دهد هنگام انجام مانورها یا نبردها چابک بوده و مهم تر از همه، ایمن بمانند.

پلاستیک‌ها درحال تغییر میدان نبرد فناوری نیز هستند. ‌سازندگان باتجربه بر طراحی، توسعه و تولید قطعات پلاستیکی پیچیده ازطریق قالب گیری تزریقی متمرکز هستند که باعث می‌شود فناوری ارتباطات دفاعی و امنیت در میدان نبر هوشمندانه‌تر و ازنظر بودجه، اقتصادی‌تر عمل کنند؛ همه اینها بدون به خطر انداختن رفاه کاربر یا تداوم زنجیره تامین قابل دستیابی است. در اینجا برخی از جدیدترین نوآوری‌ها در ساخت تجهیزات و ماشین آلات نظامی که با کمک قالب گیری تزریقی پلاستیک به دست آمده‌اند را بررسی می‌کنیم.

استتار پیشرفته: استتار به نیروهای رزمی کمک می‌کند در میدان نبرد پیروزی خود را تضمینن کنند اما ماشین آلات فلزی سنتی ردپای الکترومغناطیسی بزرگی از خود در رادار/سونار و ردپای منبع حرارتی مادون قرمز به جا می‌گذارند. از انواع رزین‌های نارسانا و عایق برای افزایش قابلیت‌های استتار در کاربردهای نظامی استفاده می‌شود:

- گنبدهای ساخته شده از کامپوزیت‌های پلیمری، سپر تجهیزات تشخیص و کاهش ارتعاشات آشکارساز موقعیت در کشتی‌ها و هواپیماهای نظامی

- بالگردهای نظامی مجهز به قابلیت‌های رادارگریزی چند طیفی (راداری، مادون قرمز و صوتی) مانند تیغه‌های فوم پلیمری و مواد ساختاری فیبر کربن-کولار

- پوشش‌های انعطاف‌پذیر ساخته شده از ماتریس پلیمری که در تعدادی از خودروهای نظامی باهدف جلوگیری از تشخیص بصری "معمولی" و "حرارتی" استفاده می‌شوند.

زره تقویت ‌شده خودرو: کامپوزیت چندلایه فولاد/رزین/فایبرگلاس و پنل‌های سرامیکی پلیمری ماتریسی از زمان جنگ سرد در تانک‌ها استفاده می‌شده است. از آن زمان، لایه‌هایی از تیتانیوم، کولار و لاستیک به زره خودروها اضافه شده است تا وزن خودرو را کاهش داده و همچنین خواص محافظتی آن را افزایش دهد.

تجهیزات میدانی پیشرفته: کولار مدت‌هاست که در حفاظت از پرسنل نظامی و امنیت عمومی ماده‌ی استاندارد بوده است اما پلاستیک در رویکردهای جدید نقش دارد.

- ترکیبی کلوئیدی از نانوذرات سیلیس و پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) به عنوان نوعی زره ​​بدن "غیرفعال و هوشمند" درحال آزمایش است؛ به این معنا که وقتی از زره یا تجهیزات ساخته شده از آن استفاده نشود، نیمه چسبناک است اما بلافاصله پس از ضربه سخت می‌شود.

- لباس‌های مجهز به اتصال بی‌سیم در کنار پوشش سر مقاوم در برابر انفجار که دارای نمایشگرهای پیشرفته، دوربین‌های دید در شب نصب شده روی کلاه ایمنی است، به سربازان یک جهش تکنولوژیکی می‌دهد؛ آنها می‌توانند ازطریق چشمان خود هر چیزی که مستقیم به لباس‌هایشان مرتبط است، چه یک ماهواره نظارتی باشد و چه یک پهپاد، را "ببینند".

تشخیص موقعیت مکانی: پرسنل نظامی و امدادگران اغلب در موقعیت‌های خطرناکی قرار دارند که آنها را آسیب‌پذیر و همیشه قابل مشاهده نمی‌کند. درحال حاضر چندین محصول مبتنی بر GPS برای یافتن افراد در داخل سازه‌ها وجود دارد، اما تشخیص موقعیت مکانی در فضای باز فاقد این امکانات است. ظهور فناوری اینترنت اشیا (IoT) منجر به توسعه هوش مصنوعی (AI) شده است که داده‌های مربوط به دما، گازها و سایر سیگنال‌های خطر را جمع‌آوری کرده و ازطریق حسگرهای دستی یا پوشیدنی به کاربران منتقل می‌کند تا به آنها در پیگیری موقعیت و وضعیت کمک کند.

پهپادها: پرنده‌های بدون سرنشین (پهپادها) دارای فناوری و ساختاری هستند که با جنگنده‌های جت خودکار و کنترل از راه دور سازگار است. این هواپیماهای نسل جدید، پهپادهای رادارگریز، سبک و دارای محافظ پلیمری هستند تا عملا در برابر رادار دشمن "نامرئی" باشند. سازندگان قطعات دفاعی موظف به تولید ابزارهای لازم برای پرسنل نظامی و تضمین امنیت عمومی به منظور انجام کارآمد و ایمن ماموریت‌های آنها هستند و ازطرفی، بایستی با انتخاب مواد درست و فرایند تولید مناسب این مسئولیت را به انجام برسانند.

مزایا و معایب استفاده از پلاستیک در ساخت پهپاد

پهپادها یا هواپیماهای بدون سرنشین امروزه نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند؛ از کاربردهای نظامی و نظارتی گرفته تا تحویل کالا و فیلم برداری هوایی. در این محتوا، پهپادهای نظامی محور بحث ما هستند. مواد مورد استفاده در ساخت پهپادها تاثیر زیادی بر عملکرد، هزینه، دوام و بهره وری انرژی آنها دارند. یکی از موادی که در این حوزه مورد توجه قرار گرفته پلاستیک است. استفاده از پلاستیک در ساخت پهپادهای نظامی مزایای متعددی را به همراه دارد ازجمله:

1. وزن سبک

پلاستیک نسبت به بسیاری از فلزات و حتی برخی کامپوزیت‌ها وزن کمتری دارد. این ویژگی بدون شک باعث بهبود مصرف انرژی و افزایش مدت زمان پرواز پهپاد می‌شود.

2. کاهش هزینه تولید

پلاستیک درمقایسه با بسیاری از فلزات و مواد کامپوزیتی ارزان تر است و هزینه تولید پهپادها را نیز به حداقل می‌رساند.

3. انعطاف‌پذیری در طراحی

به دلیل انعطاف‌پذیری پلاستیک، سازندگان می‌توانند طراحی‌های پیچیده‌تر و آیرودینامی ‌تری برای پهپادها داشته باشند.

4. مقاومت در برابر خوردگی

برخلاف فلزات، پلاستیک در برابر زنگ زدگی مقاوم بوده و در محیط‌های مرطوب و سخت عملکرد بهتری دارد.

البته ناگفته نماند که استفاده از پلاستیک در ساخت پهپاد دچار معایبی نیز هست که به تحقیق و تلاش بیشتری نیاز دارد.

1. استحکام کمتر نسبت به فلزات

پلاستیک در برابر ضربه و فشارهای زیاد استحکام کمتری دارد و ممکن است در برخوردها با آنها آسیب ببیند.

2. حساسیت دمایی

برخی از انواع پلاستیک‌ها در دماهای بسیار بالا یا پایین تغییر شکل می‌دهند و این امر می‌تواند بر عملکرد پهپاد تاثیر بگذارد.

3. اثرات زیست ‌محیطی

استفاده گسترده از پلاستیک در صنعت پهپاد ممکن است منجر به افزایش زباله‌های پلاستیکی شود که تجزیه ‌پذیری پایینی دارند و حتی می‌توانند برای محیط زیست مضر باشند.

کاربردهای کلی پلاستیک در ساخت پهپاد

بدنه پهپاد: برای کاهش وزن و افزایش انعطاف پذیری

پروانه‌ها: تولید پروانه‌های سبک و مقاوم

محفظه‌های داخلی: نگهداری قطعات الکترونیکی و دوربین‌ها

پوشش‌ها و محافظ‌ها: برای محافظت از پهپاد در برابر آسیب‌های محیطی

به طور کلی، استفاده از پلاستیک در ساخت پهپادها مزایای فراوانی مانند کاهش هزینه، وزن سبک و انعطاف پذیری در طراحی دارد. اما چالش‌هایی نیز مانند استحکام پایین و حساسیت به دما وجود دارد که باید در طراحی و انتخاب مواد درنظر گرفته شود. با پیشرفت فناوری، امکان استفاده از پلاستیک‌های تقویت‌شده و مواد کامپوزیتی پلاستیکی افزایش یافته است به طوری که می‌توانند معایب پلاستیک‌های معمولی را کاهش داده و پهپادهای کارآمدتری تولید کنند.