من المقاتلات النفاثة إلى السيارات الخارقة: لماذا تستخدم ماكلارين الشريط الكربوني؟

قد يبدو كما لو أن بعض التقنيات التي تقوم عليها هندسة السيارات لا تتطور أبدًا، لكن هذا ليس هو الحال في الواقع. في ظاهر الأمر، تندرج ألياف الكربون ضمن هذه الفئة.

يتم تصنيع هذه المادة خفيفة الوزن باستخدام خيوط الكربون الدقيقة الموضوعة في الراتنج ويتم استخدامها لإنشاء مكونات خفيفة بشكل لا يصدق ولكنها قوية للغاية في كل شيء بدءًا من الطائرات وحتى سيارات الفورمولا 1. ولكن في الواقع، فإن ألياف الكربون والتقنيات المستخدمة لتسخير خصائصها تتطور منذ عقود وما زالت مستمرة.

كشفت شركة ماكلارين أوتوموتيف العام الماضي عن طريقة جديدة لتشكيل مكونات ألياف الكربون في صناعة السيارات. أطلقت عليها الشركة اسم “McLaren ART”.

وقد تم تصنيع جميع سياراتها الخارقة من أول سيارة إنتاجية لها، McLaren MP4-12C في عام 2011، حول أحواض متطورة من ألياف الكربون. قبل تأسيس شركة ماكلارين أوتوموتيف في عام 2010 لتصنيع سيارات الطرق المخصصة للإنتاج، قدمت شركة ماكلارين تقنية الهيكل خفيف الوزن المصنوع من ألياف الكربون إلى الفورمولا 1 مع سيارة MP4/1، وكان الهيكل المصنوع من ألياف الكربون هو جوهر سيارة ماكلارين F1 للطرقات في عام 1993.

يعد ART (الشريط السريع الآلي) طريقة جديدة نسبيًا لتطبيق ألياف الكربون على الهيكل ولها جذورها في الفضاء الجوي. وتتمثل ميزة استخدام هذه الطريقة في أنها تنتج هياكل من ألياف الكربون أخف وزنًا وأكثر صلابة وأقوى مما كان ممكنًا في السابق. ولهذا السبب تم تطويرها لتصنيع هياكل جسم الطائرة والأجنحة لأحدث الطائرات والطائرات المقاتلة.

قامت شركة ماكلارين بتركيب تقنية ART في مركز تكنولوجيا المواد المركبة التابع لها في شيفيلد. ومن أوائل المكونات التي استفادت من تقنية ART هي الطائرة الثابتة داخل الجناح الأمامي النشط لسيارة ماكلارين W1. كان الجزء أكثر صلابة بنسبة 10% من استخدام ما يعادله من مادة التقوية المعتادة (ألياف الكربون المشربة مسبقًا بالراتنج).

وكانت الخطة تهدف إلى دمج استخدام ART في الهياكل الأحادية المصنوعة من ألياف الكربون لسيارات ماكلارين، مما يقلل الوزن بشكل أكبر، لكن ماكلارين لن تقول ما إذا كان المشروع قد مضى قدمًا منذ العام الماضي.

الفن هو كما يبدو: ألياف الكربون على شكل شريط يشبه الشريط يستخدم عملية آلية. ويتم تطبيقه عن طريق تحريك المهمة في اليد، والتي يتم تركيبها على سرير متحرك ودوار، بدلاً من تحريك الرؤوس لوضع الشريط – وهذا هو الفرق بين الطريقة التي تستخدم بها ماكلارين التكنولوجيا وكيفية استخدامها في الفضاء الجوي، حيث يتم تثبيت المهمة وتتحرك رؤوس “الترسيب”.

يمكن تطبيق الشريط على قاعدة من حصيرة التقوية التقليدية، ولكن الأهم من ذلك، أنه يسمح للمهندسين بمزيد من الحرية في تركيز الألياف في المناطق ذات الضغط العالي، مثل المفاصل أو الحواف، وتجنب استخدامه دون داع في المناطق منخفضة الضغط. هناك نفايات أقل من خلال قطع أقل من السجادة التقليدية التي لا يمكن إعادة استخدامها، مع ما يصل إلى 95% من الشريط المستخدم ينتهي به الأمر في المهمة النهائية.

من خلال كونها أكثر اقتصادا مع المواد، فإن ART لديها القدرة على استخدام ألياف الكربون في كثير من الأحيان في السيارات.