Kawasan Aeroangkasa

Keperluan Khas untuk Salutan Aeroangkasa

• Kebolehsuaian alam sekitar yang melampau : Salutan mesti menahan sinaran ultraungu kuat altitud tinggi, perbezaan suhu (-50°C hingga 120°C), hakisan aliran udara berkelajuan tinggi dan sinaran angkasa.
• Ringan dan kekuatan tinggi : Berat salutan hendaklah seringan mungkin (cth., <500g setiap meter persegi), sambil mempunyai rintangan hentaman dan keletihan.
• Penyepaduan fungsi : Sebagai tambahan kepada perlindungan, ia perlu menyepadukan fungsi khas seperti stealth (salutan penyerap radar), pengurusan haba (salutan penebat haba/salutan pelesapan haba), dan perisai elektromagnet.
• Piawaian kebolehpercayaan yang tinggi : Kadar kecacatan mesti dikawal di bawah 0.01% untuk mengelakkan kegagalan enjin atau kegagalan komponen kapal angkasa yang disebabkan oleh pengelupasan lapisan.

Senario Aplikasi Teras Sistem Salutan Pintar

1. Salutan untuk Fiuslaj Pesawat dan Kulit

• Operasi penyemburan automatik : Robot enam paksi digabungkan dengan sistem pengecaman visual mencapai penyemburan seragam pada kulit melengkung (seperti sayap bahan komposit), dengan ralat ketebalan salutan ≤5μm.
• Pembinaan ketepatan salutan berfungsi :
  • Salutan yang menyerap radar : Pada permukaan pejuang siluman (cth., F-22, J-20), sistem pintar mengawal ketumpatan pemendapan serbuk logam (seperti ferit) untuk mencapai pengecilan gelombang radar >20dB dalam jalur frekuensi 0.1-18GHz.
  • Salutan penghalang haba : Salutan komposit berasaskan seramik (seperti YSZ yttria-stabilized zirconia) disembur pada permukaan pesawat supersonik (cth., X-57), dan penderia suhu inframerah memantau suhu penyemburan (1200-1500°C) dalam masa nyata untuk memastikan kekuatan ikatan salutan >70MPa.

2. Salutan untuk Komponen Aero-Enjin

• Salutan bilah turbin : Robot penyembur plasma digunakan untuk menyediakan salutan EB-PVD (pemendapan wap fizikal rasuk elektron) yang tahan kepada suhu tinggi 1100°C pada bilah aloi berasaskan nikel, mengurangkan kekonduksian terma lebih daripada 40%.
• Kebuk pembakaran salutan tahan kakisan : Sistem penyusuan serbuk pintar mengawal keliangan salutan tungsten karbida-kobalt (WC-Co) kepada <1%, menahan kakisan bahan api sulfida.

3. Rawatan Permukaan Kapal Angkasa

• Salutan kawalan suhu cengkerang satelit : Teknologi penyemburan elektrostatik digunakan untuk menggunakan cat putih kawalan haba (SR107-ZK), dan spektrometer memantau pemantulan salutan dalam masa nyata (serapan suria <0.2, emisiviti inframerah >0.85) untuk memastikan suhu permukaan satelit stabil antara -10°C dan 40°C.
• Roket fairing salutan tahan haba : Robot menyembur bahan tahan haba berasaskan resin fenolik berketumpatan rendah, dan pengimbasan 3D mengawal taburan ketebalan salutan untuk menahan suhu melebihi 2000°C semasa kemasukan semula atmosfera.

Kes Permohonan Biasa

1. Salutan untuk sayap bahan komposit Airbus A350 :
   Robot FANUC dilengkapi dengan pengintai laser untuk menyembur salutan kalis air poliurea pada kulit gentian karbon, meningkatkan kecekapan pembinaan sebanyak 3 kali ganda berbanding kerja manual, dengan lekatan salutan mencapai 50N/cm (standard ASTM D3359).
2. Salutan jubin pelindung haba untuk SpaceX Starship :
   Algoritma AI mengoptimumkan laluan penyemburan salutan berasaskan silika, menjadikan sisihan kekonduksian terma setiap jubin pelindung haba <3%, berjaya menahan pemanasan aerodinamik 2500°C semasa kemasukan semula Marikh.

Trend Pembangunan Masa Depan

• AI kembar digital : Simulasikan proses salutan melalui simulasi maya untuk mengoptimumkan trajektori penyemburan (cth., robot Boston Dynamics digabungkan dengan sistem kembar digital Unity).
• Penyepaduan bahan nano : Sistem pintar akan mencapai penyebaran seragam skala nano bagi salutan bertetulang graphene, meningkatkan rintangan haus salutan lebih daripada 10 kali ganda.
• Salutan ruang in-situ : Membangunkan peralatan penyemburan automatik yang sesuai untuk persekitaran graviti sifar untuk penyelenggaraan permukaan luar stesen angkasa (cth., robot salutan orbit yang dirancang oleh NASA untuk digunakan pada 2028).