ایک نئی مادی ٹیکنالوجی کے طور پر، جامع مواد بڑے پیمانے پر فوجی ہوائی جہاز میں استعمال کیا گیا ہے.
1960 کی دہائی میں،گلاس فائبر سے تقویت یافتہ جامع مواد سب سے پہلے ہوائی جہاز کے میلے، فلیپرون میں استعمال ہونے لگے۔ اس وقت، مرکب مواد کی مکینیکل خصوصیات نسبتاً کم ہیں، اور جامع مواد سے بنے ہوائی جہاز کے پرزے سائز اور قوت کی سطح میں چھوٹے ہیں۔
1960 کی دہائی کے آخر میں،بوران فائبر/ایپوکسی کمپوزٹ ہوائی جہاز کے ڈھانچے میں استعمال ہونے لگے۔ مثال کے طور پر، F-14 نے 1971 میں بوران فائبر سے تقویت یافتہ ایپوکسی رال مرکبات کو فلیٹ ٹیل پر لاگو کرنا شروع کیا۔
وسط-1970 میں،کاربن فائبر کے ساتھ ایک اعلی کارکردگی کا مرکب مواد جیسے ہی کمک پیدا ہوئی تھی، جس نے ہوائی جہاز میں جامع مواد کے بڑے پیمانے پر استعمال کو کھولا۔ بہترین اعلی مخصوص طاقت، اعلی مخصوص ماڈیولس، سنکنرن مزاحمت اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کے ساتھ کاربن فائبر سے تقویت یافتہ مرکبات ہوا بازی کے سامان کی ضروریات کے لیے بہت موزوں ہیں۔ کاربن فائبر سے تقویت یافتہ جامع مواد بتدریج بڑی قوتوں اور بڑے سائز کے فوجی طیاروں کی عمودی دم اور چپٹی دم میں استعمال ہوتے ہیں، جیسے کہ F-15، F-16، Mig{ کی جامع دم اور عمودی دم۔ {5}}، میراج 2000، F/A-18 اور دیگر طیارے۔ 1970 کی دہائی سے، غیر ملکی فوجی ہوائی جہاز کے ٹیل کے پنکھوں میں تمام مرکب مواد استعمال کیا گیا ہے۔ جامع مواد سے بنی چپٹی دم اور عمودی دم عموماً ہوائی جہاز کے کل ساختی وزن کا 5 فیصد -7 فیصد بنتی ہے۔
پونچھ کے پنکھ کے جامع مادی دور میں داخل ہونے کے بعد،بڑی ساختی قوتوں اور بڑے سائز کے ساتھ ملٹری ہوائی جہاز کے پروں، جسم اور دیگر اہم اجزاء پر جامع مواد کا استعمال شروع ہو گیا۔ McDonnell Douglas نے 1976 میں F/A-18 کمپوزٹ ونگ کا آغاز کیا اور 1982 میں سروس میں داخل ہوا، جس سے کمپوزٹ کے استعمال کو 13 فیصد تک بڑھایا گیا۔ اس کے بعد سے، مختلف ممالک کی طرف سے تیار کردہ فوجی طیاروں کے پنکھ تقریباً تمام مرکب مواد سے بنے ہیں۔ مثال کے طور پر، AV-8B, B-2, F/A-22, F/A-18E/F, F-35 ریاستہائے متحدہ، فرانس کا رافیل، سویڈن کا JAS-39، ٹائیفون چار یورپی ممالک نے مشترکہ طور پر تیار کیا، روس کا S{10}}، وغیرہ۔
فی الحال،دنیا کے جدید فوجی طیاروں میں مرکب مواد کی مقدار پورے ہوائی جہاز کے ڈھانچے کے وزن کا 20 فیصد -50 فیصد ہے۔ جامع مواد کے اہم حصوں میں فیئرنگ، فلیٹ ٹیل، عمودی دم، فلیٹ ٹیل باکس، ونگ، فرنٹ فیوزیلج وغیرہ شامل ہیں۔ اگر جامع مواد ہوائی جہاز کے کل وزن کا تقریباً 50 فیصد بنتا ہے، تو ہوائی جہاز کے زیادہ تر ساختی حصے جامع مواد سے بنے ہوتے ہیں، جیسے B-2 سٹیلتھ بمبار۔
2020 میں،ایرو اسپیس فیلڈ میں کاربن فائبر کی طلب اور ایرو اسپیس فیلڈ میں کاربن فائبر کی طلب کا تناسب 1.80 فیصد ہے۔ مطالبہ کی بنیاد چھوٹی ہے، لیکن اعلی کارکردگی کی طلب مضبوط ہے، اور درخواست بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے. ایک ہی وقت میں، چین کے طویل فاصلے تک اسٹریٹجک ہتھیاروں کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، اس سے کاربن فائبر مرکبات کے اطلاق کے تناسب کو بڑھانے کی توقع ہے۔
لہر جذب کرنے والا اسٹیلتھ:عام کاربن فائبر برقی مقناطیسی لہروں کا عکاس ہوتا ہے، اور اس میں لہر جذب کرنے کا فنکشن نہیں ہوتا، کاربن فائبر کی سطح میں تبدیلی (جیسے نکل چڑھانا، سلکان کاربائیڈ کوٹنگ کے ساتھ لیپت، وغیرہ)، نئے کاربن فائبر کی ترقی ( جیسے خصوصی سیکشن کاربن فائبر، سرپل کاربن فائبر، غیر محفوظ کاربن فائبر، کاربن نانوٹوبس، وغیرہ)، نمایاں طور پر اس کی برقی مقناطیسی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔
اسٹیلتھ ہوائی جہاز بنانے کے لیے خصوصی کاربن فائبر کا استعمال کیا جاتا ہے، جیسے کہ B-2 اسٹیلتھ بمبار، جس کا پورا جسم کاربن فائبر مرکب سے بنا ہے سوائے مین بیم اور انجن کے ٹوکرے میں ٹائٹینیم کمپوزٹ کے۔ امریکی اسٹیلتھ فائٹر F-22 کے ذریعے استعمال ہونے والی CFRP کی مقدار 24 فیصد تک ہے، اور برطانوی ٹائفون فائٹر جیٹ کے ذریعے استعمال ہونے والے مرکب مواد کی مقدار 40 فیصد تک ہے۔ ساختی کاربن فائبر کو جذب کرنے والا مرکب ریڈار اسٹیلتھ مواد کی ایک اہم ترقی کی سمت ہے، جو ہلکے وزن اور اعلی طاقت اور جامع کی جاذبیت کی خاصیت کے ساختی فوائد کو یکجا کرتا ہے۔ کاربن فائبر جذب کرنے والا مواد ایک بہترین جذب کرنے والا مواد ہے جو فنکشن اور ساخت کو مربوط کرتا ہے۔ اسٹیلتھ ساختی مواد کی بہتری اور بہتری کے ساتھ، کاربن فائبر مرکب مواد کی مانگ میں اضافہ ہوتا رہے گا۔
چینی طیاروں کی چوتھی نسل سے پہلے، جامع مواد کی درخواست کا دائرہ پونچھ کے بازو، بتھ ونگ اور دیگر ثانوی بوجھ برداشت کرنے والے ڈھانچے تک محدود ہے، تناسب 10 فیصد سے بھی کم ہے، چوتھی نسل کے طیارے کی جامع مواد کی خوراک نے واضح کر دیا ہے پیش رفت، جامع مواد کی خوراک پوری مشین کی ساخت کا تقریباً 20 فیصد تک پہنچ جاتی ہے۔
تقریباً 40 سال کی ترقی کے بعد، فوجی طیاروں کے لیے جدید رال پر مبنی کمپوزائٹس کو نان لوڈ بیئرنگ پرزوں سے لے کر سیکنڈری اور مین لوڈ بیئرنگ پرزوں تک تیار کیا گیا ہے اور وزن میں 20 فیصد ~ 30 فیصد کی نمایاں کمی حاصل کر سکتے ہیں۔ کھپت کے لحاظ سے، جدید فوجی طیاروں میں استعمال ہونے والے مرکب مواد کی مقدار اس وقت 30 فیصد سے تجاوز کر چکی ہے، اور مستقبل میں یہ تناسب مستحکم رہے گا۔ فوجی طیاروں کی تیاری میں، رال پر مبنی مرکب مواد کو ریڈوم، ونگ، فوسیلج، کینارڈ، فلیٹ ٹیل، اور لڑاکا طیاروں کے باہر کے انجن کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
F-35 خود اعلیٰ طاقت والے کاربن فائبر مرکبات کے بھاری استعمال کے ساتھ بنایا گیا ہے۔ خاص طور پر، کاربن فائبر مرکبات جلد، بازو کی ساخت اور جسمانی ساخت کے اجزاء میں تخلیقی طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس کے کاربن فائبر مرکبات پہلے سے ہی ہوائی جہاز کے کل وزن کا ایک چوتھائی اور ونگ کے ایک تہائی حصے پر مشتمل ہیں۔ کاربن فائبر F-35 میں وزن کم کرنے کا سب سے بڑا عنصر ہے۔
سٹیلتھ جیٹ باڈی ریڈار کو جذب کرنے والے مواد (RAM) سے ڈھکی ہوئی ہے، جیسے B-2 Sprite یا F117 Nighthawk، جو برقی مقناطیسی لہروں کو حرارت میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ RAM گرمی، نمی اور رگڑ کے تحت اپنی سالمیت کھو دیتی ہے۔
نارتھ کیرولائنا اسٹیٹ یونیورسٹی میں ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ ٹیم نے RAM کی حدود کی وجہ سے پیدا ہونے والے مسائل کو حل کرنے کے لیے ایک کاربن فائبر ریئنفورسڈ کمپوزٹ پولیمر (CFRP) جلد تیار کی اور اسے B-21 اسٹیلتھ بمبار میں استعمال کیا گیا۔ مرکب کو کاربن نانوٹوبس (CNTs) نے بڑھایا ہے، جو کہ مضبوط اور ہلکے وزن کے ہوتے ہیں اور 1800 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت کو برداشت کر سکتے ہیں اور آنے والی برقی مقناطیسی توانائی کو چلانے میں مدد کرتے ہیں۔
ٹیسٹوں سے پتہ چلا ہے کہ نئے مرکب مواد میں انتہائی کم اخراج ہے، تقریباً ناقابل شناخت ہے، اور 90 فیصد سے زیادہ برقی مقناطیسی لہروں کو جذب کر سکتا ہے، اس وقت اسٹیلتھ ہوائی جہاز میں استعمال ہونے والی RAM کے 70-80 فیصد کے مقابلے۔ نئے مواد کو ہوائی جہاز پر اسپرے کیا جائے گا اور اس کی موٹی 3 ملی میٹر ہوگی۔
J-11 سیریز اور Chengfei کی J-10 اور J-20 سیریز کے پنکھ کاربن فائبر کے مرکب مواد سے بنے ہیں۔ چین کی ہوا بازی کی صنعت کو گزشتہ 20 سالوں میں کاربن فائبر کے ٹکڑے ٹکڑے کرنے والے پرزوں کی تیاری میں کافی کامیاب تجربہ حاصل ہے۔
چین کے لیے، J-20 طیارہ 1990 کی دہائی کے آخر میں تیار کیا گیا تھا اور اس کی آزمائشی پرواز 2010 کے آخر میں شروع ہوئی، جس سے اسے دیر سے چلنے والے کے طور پر ایک تکنیکی فائدہ ملا۔ J-20 کے پیشرو، J-10 کے کینارڈ ونگز، مکمل طور پر کاربن فائبر سے تقویت یافتہ بسمالیمائڈ رال کمپوزٹ سے بنے ہیں، جن میں دھاتی مواد سے بہت چھوٹا ریڈار دستخط ہوتا ہے اور یہ اس سے بھی زیادہ ہو سکتا ہے۔ رال میٹرکس میں دیگر اسٹیلتھی مواد کو ڈوپ کرکے چپکے سے۔ J-20 کا کینارڈ ونگ بعد میں آنے والے تحقیقی نتائج کو بھی استعمال کرے گا، جبکہ F-22 کا افقی اسٹیبلائزر، جو جزوی طور پر دھاتی بھی ہے، ضروری نہیں ہے کہ وہ چپکے سے زیادہ ہو۔ اس کے علاوہ، J-20 کا کینارڈ ونگ اوپر کی طرف ہے اور ونگ نیچے کی طرف ہے، لہذا کینارڈ کے اگلے کنارے سے منعکس ہونے والی ریڈار لہریں مین ونگ کے اگلے کنارے تک پھیلتی نہیں رہیں گی اور ایک ثانوی عکاسی بنائیں، جو اسٹیلتھ کے لیے بھی ایک سازگار عنصر ہے۔
