חקר השימוש במגנטים בהנדסת אוירונוטיקה וחלל
זמן: 18.07.2024ביקורים: 0
מבוא
בכל מקום אליו אנו מסתכלים בהנדסת אווירונוטיקה וחלל, משתמשים בחומרים מגנטיים. לחומרים מגנטיים יש מגוון רחב של יישומים בתחום זה, החל ממכשירים אלקטרוניים פשוטים וחיישנים ועד מנועים וגנרטורים מורכבים, כמו גם טכנולוגיית ריחוף מגנטי מתקדמת.
רקע היסטורי
בימים הראשונים, חומרים מגנטיים יושמו עבור מכשירים אלקטרוניים וחיישנים רק בתעשיית התעופה והחלל. עם התקדמות הטכנולוגיה, אנשים מצאו שימושים אחרים כגון מערכות מנוע/גנרטורים שבהן ניתן להשתמש במגנטים במקום בייצור חשמל באמצעות שריפת דלק; הם גם גילו שניתן להשתמש בו כדי להשיג ריחוף מגנטי שנחשב בלתי אפשרי לפני כן.
יישומים ספציפיים
אלקטרוניקה וחיישנים תעופתיים
השימוש העיקרי בחומרים מגנטיים באוויוניקה עוסק במיגון מפני הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), כך שהציוד יכול לעבוד כראוי מבלי להיות מושפע מגלי רדיו או צורות אחרות של EMI.
מנועים וגנרטורים
מגנטים ממלאים תפקיד חשוב במנועים וגנרטורים שבהם הם משמשים כדי ליצור/לשנות/לסיים שדות אלקטרומגנטיים ובכך לגרום למכונות לנוע; זה נעשה באמצעות כוחות משיכה או דחייה בין שני קטבים מנוגדים המיוצרים על ידי סוגים שונים של מגנטים בהתאם ליישומים שלהם.
טכנולוגיית ריחוף מגנטי
שימושי בחלליות בין היתר: טכנולוגיית ריחוף מגנטי כוללת השעיית עצמים מעל פני הקרקע באמצעות מגנטים בלבד ובכך מפחיתה את כוחות החיכוך בין חלקים נעים ובכך מגדילה את היעילות ואת תוחלת החיים גם בעודה!
אתגרים ופתרונות
בטמפרטורות גבוהות או בתנאי חשיפה אינטנסיביים, התכונות המגנטיות עלולות להשתנות, מה שעלול להוביל לחוסר יציבות ביציבות ביצועי הפעולה... וכו ', ובכך מציב אתגר גדול לקראת שמירה על תנאי עבודה יציבים עבור גלגלי שיניים בחלל שנעשו מהחומר הזה; עם זאת, מדענים הצליחו להתגבר על בעיות אלה באמצעות פיתוח תרכובות זנים חדשים בעלי עמידות טובה יותר נגד אירועי חום / קרינה קיצוניים בשילוב אסטרטגיות תכנון שמטרתן לשפר את רמות הביצועים הכוללות הקשורות אליהם.
תחזיות לעתיד
העתיד בהיר עבור חומרים מגנטיים בטכנולוגיית התעופה והחלל. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, ניתן לפתח מערכות הנעה חדשות; כמו כן, הם יכולים למצוא יישומים במהלך משימות חקר החלל שבו הצורך בחומרים חזקים אך קלי משקל הוא בעל חשיבות עליונה.
