תעשיית החומרים החדשה היפנית

יפן נמצאת הרחק קדימה בשלוש הטכנולוגיות המובילות הללו, ומעמידה את שאר המדינה מאחור.

הראשון לשאת בנטל הוא הדור החמישי של חומר קריסטל יחיד עבור להבי מנועי הטורבינה העדכניים ביותר.מכיוון שסביבת העבודה של להב הטורבינה קשה מאוד, היא צריכה לשמור על מהירות גבוהה במיוחד של עשרות אלפי סיבובים בטמפרטורה גבוהה במיוחד ובלחץ גבוה.לכן, התנאים והדרישות לעמידות בזחילה בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה הם קשים מאוד.הפתרון הטוב ביותר עבור הטכנולוגיה של היום הוא למתוח את כליאת הגביש לכיוון אחד.בהשוואה לחומרים קונבנציונליים, אין גבול גרגר, מה שמשפר מאוד את החוזק ועמידות הזחילה בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה.ישנם חמישה דורות של חומרי גביש בודדים בעולם.ככל שתגיעו יותר לדור האחרון, כך תוכלו לראות פחות את הצל של המדינות המפותחות הישנות כמו ארצות הברית ובריטניה, שלא לדבר על המעצמה הצבאית רוסיה.אם הדור הרביעי של הגביש היחיד וצרפת בקושי יכולים לתמוך בו, רמת הטכנולוגיה של הדור החמישי של הגביש היחיד יכול להיות רק העולם של יפן.לכן, החומר החד-גביש המוביל בעולם הוא הדור החמישי קריסטל TMS-162/192 שפותח על ידי יפן.יפן הפכה למדינה היחידה בעולם שיכולה לייצר חומרי גביש בודדים מהדור החמישי ויש לה זכות דיבור מוחלטת בשוק העולמי..קחו את חומר להב הטורבינה של מנוע F119/135 CMSX-10 דור שלישי חד-גביש בעל ביצועים גבוהים בשימוש בארה"ב F-22 ו-F-35 כהשוואה.נתוני ההשוואה הם כדלקמן.הנציג הקלאסי של הגביש היחיד בן שלושה דורות הוא התנגדות הזחילה של CMSX-10.כן: 1100 מעלות, 137Mpa, 220 שעות.זו כבר הרמה העליונה של המדינות המפותחות במערב.

אחריו חומר סיבי הפחמן המוביל בעולם ביפן.בשל משקלו הקל והחוזק הגבוה, סיבי פחמן נחשבים על ידי התעשייה הצבאית לחומר האידיאלי ביותר לייצור טילים, במיוחד ה-ICBMs המובילים.לדוגמה, טיל ה"גמד" של ארצות הברית הוא טיל אסטרטגי בין-יבשתי קטן ומוצק של ארצות הברית.הוא יכול לתמרן על הכביש כדי לשפר את שרידות הטיל לפני השיגור, והוא משמש בעיקר לפגיעה בארות טילים תת-קרקעיות.הטיל הוא גם הטיל האסטרטגי הבין-יבשתי הראשון בעולם עם הנחייה מלאה, העושה שימוש בחומרים וטכנולוגיות יפניות חדשות.

קיים פער גדול בין איכות סיבי הפחמן של סין, קנה המידה של סיבי הפחמן והייצור לבין מדינות זרות, במיוחד טכנולוגיית סיבי פחמן בעלת ביצועים גבוהים נמצאת במונופול מוחלט או אפילו חסומה על ידי מדינות מפותחות באירופה ובאמריקה.לאחר שנים של מחקר ופיתוח וייצור ניסוי, עדיין לא שלטנו בטכנולוגיית הליבה של סיבי פחמן בעלי ביצועים גבוהים, כך שעדיין לוקח זמן עד שסיבי פחמן מתמקמים.ראוי להזכיר שסיבי הפחמן שלנו בדרגת T800 היו מיוצרים רק במעבדה.הטכנולוגיה היפנית עולה בהרבה על סיבי הפחמן T800 ו-T1000 כבר כבשו את השוק וייצור המוני.למעשה, ה-T1000 הוא רק רמת הייצור של טוראי ביפן בשנות ה-80.ניתן לראות שהטכנולוגיה של יפן בתחום סיבי הפחמן מקדימה לפחות ב-20 שנה את מדינות אחרות.

שוב החומר החדש המוביל בשימוש במכ"מים צבאיים.הטכנולוגיה הקריטית ביותר של מכ"ם פעיל של מערך פאזות משתקפת ברכיבי מקלט המשדר T/R.בפרט, מכ"ם AESA הוא מכ"ם שלם המורכב מאלפי רכיבי מקלט משדר.רכיבי ה-T/R ארוזים לרוב על ידי לפחות אחד ולכל היותר ארבעה חומרי שבב מוליכים למחצה MMIC.שבב זה הוא מעגל מיקרו המשלב את רכיבי מקלט הגלים האלקטרומגנטיים של המכ"ם.הוא לא רק אחראי על הפלט של גלים אלקטרומגנטיים, אלא גם אחראי על קליטתם.השבב הזה נחרט מהמעגל על ​​כל פרוסת המוליכים למחצה.לכן, צמיחת הגבישים של פרוסת מוליכים למחצה זו היא החלק הטכני הקריטי ביותר בכל מכ"ם AESA.

 

מאת ג'סיקה

 


זמן פרסום: מרץ-04-2022