صنایع ساخت چین : ساخت هواپیمای بزرگ و موتورش

قسمت دوم: صنایع هواپیمایی و فضاپیمایی

ساخت بدنه و موتور هواپیما

فضای اطراف ما وسیع و بی‎کران است و جست‎وجو در فضا و ساختن یک کشور قوی در زمینه هوا فضا همواره رؤیای چین بوده است . اکنون رؤیای پرواز در آسمان و رفتن به فضا برای چینی‎ها محقق شده است. فضاپیماهای " شن جو"، " چانگ ار" و " تیان گونگ" با نام‎هایی که زاده خیال نیاکان مردم چین است، امروز تبدیل از جمله مهم‎‎ترین فضاپیماهای جهان به شمار می‎روند و هر از گاهی شاهد پرتاب آن‎ها به فضا هستیم. هواپیماهای بزرگ " یون 20، c919 و AG600 در آسمان آبی پرواز می‎کنند. ملت چین با دنبال کردن هدف خود در این سده، سرانجام توانسته‎اند روزهایی درخشان را برای شرق رقم بزنند. صنایع هوایی و فضا، یکی از زمینه‎هایی است بیشترین فناوری‎های پیشرفته و جدید در آن متمرکز شده و بیشترین ارزش افزوده را دارند. توانایی ساخت هواپیما و فضاپیما به عنوان یکی از نشانه‎های مهم قدرت علمی و فنی یک ملت، به خوبی قدرت اقتصادی و دفاعی و در مجموع توان و اقتدار یک ملت را نشان می‎دهد. چین برای تبدیل شدن به یک کشور قدرتمند در زمینه هوا فضا، موتور را روشن کرده و با سرعت به پیش می‎رود.

ساخت هواپیمای بزرگ و موتورش 

5 ماه مه سال 2017، یک روز به یادماندنی در تاریخ صنعت هواپیماسازی چین است. یکی از تماشاگران با صدای بلند می‎گوید: نخستین پرواز موفق بود. هواپیمای c919 نخستین پرواز خود را با موفقیت انجام داد. رؤیای صدساله ملت چین برای ساخت هواپیما، سرانجام به حقیقت پیوست و یک موفقیت تاریخی برای مردم چین به دست آمد.

کارخانه محل ساخت این هواپیما در پودونگ واقع در 13 کیلومتری فرودگاه آزمایشی است. دومین فروند از هواپیمای c919 به مرحله مهم‎ تولید رسیده است. متخصصان فنی می‎گویند: قاطعانه وظایف پژوهش و تولید را انجام دهیم. در کارگاه مونتاژ کل کابل‎های هواپیما مورد آزمایش قرار می‎گیرد. کابل‎ها مثل رگ‎‎های خون بدن انسان هستند و اگر به دقت مورد آزمایش قرار نگیرند، ممکن است باعث ایجاد مشکل در قسمت‎های مختلف هواپیما شوند. در کابین خلبان کابل‎های نمایشگرها را به هم وصل می‎کنند. 126 سوراخ در کابین هست که هر یک کابل مخصوص به خود را دارد و هر کابل باید بدون اشتباه وصل شود. در یک هواپیمای بزرگ این تعداد نزدیک به 30 هزار کابل است. این خطوط و اتصالات همه استاندارد هستند و یک کشور هر چه بیشتر بتواند اتصالات استانداردتری را تولید کند، از توان صنعتی بالاتری برخوردار است. در بدنه هواپیمای C919 بیش از یک میلیون قطعه استاندارد وجود دارد. رسیدن به توانایی طراحی و ساخت هواپیماهای بزرگ قدرت واقع کل نظام صنایع چین را به سطحی بالاتر رساند. یکی از مهندسان می‎گوید: «چرخ‎ها را جمع کندی. دنده فرود را بکشید.» در کابین شبیه‎سازی خلبان جو گوی ژون، معاون سر مهندس گروه طراحی C919 به کمک همکارانش، حالت پرواز هواپیما را شبیه‎سازی می‌کنند. سیستم داخلی هواپیما درست مثل یک سیستم عصبی است. حتی برای جمع کردن چرخ‎ها که به نظر کار ساده‎ای می‎آید، در هر ثانیه هزارها سیگنال منتقل می‎شود و بیش از هزار ابزار در همآهنگی کامل با یکدیگر کار می‎کنند. پیش از این تنها شرکت‎های بوئینگ و ایرباس توانایی تولید و اتصال سیستم الکترونیک هواپیماهای بزرگ را داشتند و فنآوری‎های مربوط به آن نیز در انحصار این شرکت‎ها بود. چین در هواپیمای C919 یک سیستم الکترونیک جدید و کاملاً بومی را برای هواپیمای بزرگ طراحی کرد. جو گوی ژون معاون سر مهندس گروه طراحی C919 می‎گوید: موفقیت ما در طراحی این سیستم تنها به این زمینه محدود نمی‎شود بلکه ما توانستیم از این طریق یک نظام پژوهش و طراحی جدید ایجاد کنیم. فنآوری پیشرفته مثل غذایی است که وقتی آن را در ظرف‌های خودمان بخوریم، بیشتر لذت خواهیم برد. در 10 سال گذشته در قالب یک طرح پژوهشی، بیش از 102 فناوری مهم برای استفاده در هواپیمای C919 ایجاد شد که در طراحی، تولید و اجرای این فناوری‎ها بیش از 200 شرکت، 36 دانشگاه و صدها هزار نفر مهندس همکاری داشتند و در واقع یک زنجیره کامل در صنعت هواپیماسازی را ایجاد کرده‎اند. 17 دسامبر سال 2017 بار دیگر یک روز مهم برای میلیون‎ها چینی بود، چرا که با پرواز دومین فروند از هواپیمای C919 ، یک مرحله جدید از آزمایش‎‎های همه‎جانبه روی این هواپیما آغاز شد.

لین گان واقع در 40 کیلومتری فرودگاه پودونگ شانگهای، پایگاه ساخت موتور هواپیماهای مسافربری بزرگ چین است. تپیدن " قلب چین " در سینه هواپیماهای بزرگ رؤیای سه نسل از فعالان حوزه صنعت هواپیمایی چین است و این رؤیا تنها به دست نسل جدید مهندسان چینی تحقق می‎یابد. قطعات موتور یکی پس از دیگری و به طور هماهنگ از نقاط مختلف کشور به اینجا می‎رسد. بیش از 200 تولیدکننده از 9 پایگاه اصلی تولیدی در چین در طراحی و ساخت این موتور هواپیماهای غیر نظامی شرکت کرده‎اند. موتوری که برای هواپیمای C919 طراحی شده ،به طور آزمایشی روی آن نصب می‎شود. موتور هواپیما مرواریدی است بر تاج صنایع مدرن و به دست آوردن آن کاری بسیار دشوار به شمار می‎رود. زمان لازم برای طراحی و ساخت یک مدل جدید موتور هواپیما از زمان لازم برای طراحی و تولید یک هواپیمای کامل بیشتر است؛ در عین حال به سرمایه‎گذاری زیادی نیاز دارد و خطر شکست در این راه نیز بسیار بالا است. پیش از این در جهان تنها آمریکا، انگلستان،روسیه و فرانسه موفق به طراحی و تولید بومی موتور هواپیما شده بودند. موتور هواپیما علاوه بر نیاز به گواهینامه تأیید عملکرد به گواهینامه تأیید ایمنی و بهره‎برداری نیز نیاز دارد و به نوعی تولید موفق آن بستگی به توان پرواز و نیاز بازار دارد. لی جی بائو سر مهندس گروه طراحی موتور هواپیماهای بزرگ چین می‎گوید: استاندارد موتور هواپیما بسیار بالا است. چرخانه یا روتور کمپرسور فشارقوی موتور یکی از مهم‎ترین قطعه‎های موتور هواپیما است و تیغه‎ها انبوه آن درون موتور هواپیما متمرکز شده است. روتور کمپرسور در هر دقیقه باید بیش از 16 هزار دور بچرخد و بر بیش از 600 تیغه آن درجه به درجه فشار بیشتر وارد می‎شود و گرما به تدریج بالا می‎رود. برای رعایت استاندارد مورد نیاز در سرعت، درجه حرارت و فشار بالا و همین‎طور بار سنگین و داشتن قابلیت اطمینان بالا، یاری گرفتن از نظریات مکانیک، آیرودینامیک، علم مواد، فناوری‎های خاص و بسیاری از رشته های دیگر ضروری خواهد بود. روتور کمپرسور و روتور توربین نصب می‎شود. در هیچ قسمت از مراحل نصب هیچ شکافی نباید وجود داشته باشد، چرا که باعث تکان خوردن موتور و آسیب رسیدن به آن می‎شود. با استفاده از یخ خشک قطر ته روتور 0.1 میلیمترمنقبض می‎کنند تا سرانجام همه مراحل نصب و مونتاژ به پایان برسد. شاید این کار ساده به نظر برسد ، اما همین 0.1 میلی‎متر می‎تواند تضمین کند روتور توربین به طور راحت در روتور کمپرسور فشار بالا جاسازی شود و کاملا بر یکدیگر منطبق شوند. در این راه تنها می‎توان بر تجربه‎های پیشین تکیه کرد و برای رسیدن به فنآوری طراحی و ساخت موتور هیچ میان‌بُری وجود ندارد. لی جین بائو سرمهندس گروه طراحی موتور هواپیماهای بزرگ چین می‎گوید: فنآوری‎های بنیادی را نمی‎توان خرید و ما هم به همین دلیل به جای خریدن موتور، تمام تلاش خود را برای ساخت آن به کار بستیم. این کار مجموعه صنایع ملی چین را به سطحی بسیار بالا رساند و دلیل اصلی اهمیت آن نیز همین موضوع است.در زمینه‎های طراحی، ساخت، آزمایش، مواد مربوطه و دیگر موارد، برنامه‎ها در سراسر کشور تنظیم شده و یک زنجیره صنعتی کامل طراحی و ساختار موتور هواپیما در چین به وجود آمده است. جیانگ یان جونگ عضو آکادمی مهندسی چین می‎گوید: همان‎طور که شی جین‎پینگ رئیس جمهوری خلق چین در زمان تأسیس این شرکت گفت، ما توانایی و اعتماد نفس لازم برای ساختن یک موتور هواپیمایی چینی را داریم.

اعتماد به نفسی که ریشه در 67 سال تجربه در صنعت هواپیمایی چین دارد. تیغه‎ها یکی از مهم‎ترین قطعات موتور برای تولید نیروی پیشران در موتور هواپیما به شمار می‎روند. پایگاه ساخت تیغه موتور پیشرفته در شهر وو شی استان جیانگ سو از 40 سال پیش شکل گرفته و هم‎اکنون بیش از 30 کارخانه تولید تیغه و کارخانه پشتیبانی در این منطقه وجود دارد. پروژه ای که جیانگ تیه له ای آن را اجرا می‎کند، به این شکل است که تیغه‎های توربین در گرمای بالای 1700 درجه موتور هواپیما هم عملکردی مناسب داشته باشند. این نکته کلیدی تولید موتور توربین است. طراحی و ساخت تیغه توربین گرم با فناوری‎های پیچیده مانند ریخته‌گری دقیق، ساخت عایق حرارتی، ماشینکاری و چندین فناوری دیگر ارتباط دارد. عایق حرارتی یکی از مراحل مهم کار است. جیانگ تیه له ای مهندس شرکت توپینگ، یکی از تولیدکننده‎های تیغه موتور هواپیما در وو شی می‎گوید:در فنآوری عایق حرارتی سرامیک روی تیغه اسپری می‎شود و بعد به عنوان عایق در برابر گرما عمل خواهد کرد. شیوه انجام هیچ یک از مراحل فنی مثل زاویه بازوی ربات‎های خط تولید، شیوه اسپری، ضحامت لایه سرامیک، جنس مواد به کار رفته در عایق سرامیکی و زمان اسپری را با پول نمی‎توان آموخت . جیانگ تیه له ای باید هر یکی از این مشخصات فنی را تنظیم و آزامایش کند. در همین حال، جیانگ تیه له‎ای و همکارانش ، در یک کارخانه دیگر کار خود را با موفقیت انجام داده‎اند. در این کارگاه دستگاه پنیینگ صفحه مدور تیغه‎ها را تولید می‎کند. یک مهندس می‎گوید: «دقیق هدف ‎گیری کن. دقیق هدف گیری کن.» سن متوسط منهدسان اینجا به 32 سال نمی‎رسد و آنها می خواهند درجه مقاومت و استقامت صفحه مدرو تیغه‌های موتور را 10 برابر افزایش دهند. یک مهندس می‎گوید: هنگام اسپری، اول مدت زمان آن را تنظیم می‎کنیم. همه چیز را باید امتحان کرد، مگر نه؟ باید بررسی کنیم که آیا چرخ‎ها درست کار می‎کنند یا نه. صفحه مدور (دیسک) تیغه به شکل یک تکه تهیه می‎شود و ضخمات نازکترین جای آن کمتر از یک سانتی‎متر است. فاصله بعضی از تیغه‎ها برای تفنگ اسپری خیلی تنگ است . ذرات سرامیک و شیشه باید به عمق خم‎های هر تیغه نفوذ کند، اما تفنگ اسپری نمی‌تواند به تیغه نزدیک شود. تفنگ اسپری حاضر است و پس از مراحل تدارکاتی کار آغاز خواهد شد. قطر ذرات شیشه 0.3 میلیمتر است، با سرعت 20 میلیون ذره در دقیقه روی تیغه‎ها پاشیده می‎شود. با این کار روی سطح تیغه‎ها یک لایه عایق مقاوم در برابر فشار و گرما ایجا می‎شود که عمر تیغه را بالا می‎برد. فنآوری تقویت سطح یک تکه دیسک تیغه‎ها نیز از جمله مشکلات بزرگ ساخت موتور هواپیما در جهان به شمار می‎رود. مهندس یان چی همراه با همکاران خود پس از هزاران بار محاسبه و آزمایش دقیق موفق شدند که کنترل مسیر حرکت دقیق تفنگ اسپری را عملی کنند و چین را به این موفقیت برسانند.. یان چی مدیر بخش علمی و فنی شرکت هوان یای شهر وو شی می‎گوید: فناوری‎های بنیادین و تخصصی را نمی‎توانیم از جایی وارد کنیم و تنها باید خودمان تلاش کنیم و این فناوری‎ها را به دست بیاوریم. اما چگونه می‎توان این فناوری‎ها را به دست آورد؟ اگر روی پای خودمان بایستیم فکر نمی‎کنم که این مسیر آنقدرها هم طولانی باشد.