ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು: ಕಡಿಮೆ-ಎತ್ತರದ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ವಸ್ತುಗಳ ಅವಕಾಶಗಳು ಮತ್ತು ಸವಾಲುಗಳು

ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅರ್ಥಶಾಸ್ತ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಈ ಪ್ರಬಂಧವು ಕಡಿಮೆ-ಎತ್ತರದ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸ್ಥಿತಿ, ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಡಚಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತದೆ. ಹಗುರವಾದ ವಿಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ವೆಚ್ಚ ನಿಯಂತ್ರಣ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಿರ್ಮಾಣವು ಇನ್ನೂ ಅದರ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

1. ಕಡಿಮೆ ಎತ್ತರದ ಆರ್ಥಿಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು:

• ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ 2450MPa/(g/cm³) ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ವಾಯುಯಾನ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕಿಂತ 5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
• ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ 230GPa/(g/cm³) ಮೀರುತ್ತದೆ, ಗಮನಾರ್ಹ ತೂಕ ಕಡಿತ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ

ಆರ್ಥಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆ:

• ಡ್ರೋನ್ ರಚನೆಯ ತೂಕವನ್ನು 1 ಕೆಜಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸುಮಾರು 8-12% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
• eVTOL ನ ಪ್ರತಿ 10% ತೂಕ ಕಡಿತಕ್ಕೆ, ಕ್ರೂಸಿಂಗ್ ಶ್ರೇಣಿ 15-20% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿ

ಜಾಗತಿಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ರಚನೆ:

• 2023 ರಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಜಾಗತಿಕವಾಗಿ ಒಟ್ಟು ಬೇಡಿಕೆ 135,000 ಟನ್‌ಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ 22% ರಷ್ಟಿದೆ.
• ಜಪಾನ್‌ನ ಟೋರೆ ಸಣ್ಣ ಟೋ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯ 38% ಅನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ.

ದೇಶೀಯ ಪ್ರಗತಿ:

• ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಾರ್ಷಿಕ ಸಂಯುಕ್ತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು 25% (2018-2023) ತಲುಪುತ್ತದೆ.
• T700 ನ ಸ್ಥಳೀಕರಣ ದರವು 70% ಮೀರಿದೆ, ಆದರೆ T800 ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಇನ್ನೂ ಆಮದುಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ.

3. ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಡಚಣೆಗಳು

ವಸ್ತು ಮಟ್ಟ:

• ಪ್ರಿಪ್ರೆಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ (CV ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 3% ಒಳಗೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು)
• ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿ (80MPa ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ತಲುಪಬೇಕು)

ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ:

• ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಇಡುವ ದಕ್ಷತೆ (ಪ್ರಸ್ತುತ 30-50 ಕೆಜಿ/ಗಂ, ಗುರಿ 100 ಕೆಜಿ/ಗಂ)
• ಕ್ಯೂರಿಂಗ್ ಸೈಕಲ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ (ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಟೋಕ್ಲೇವ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 8-12 ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ)

4. ಕಡಿಮೆ ಎತ್ತರದ ಆರ್ಥಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳು

ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಬೇಡಿಕೆ ಮುನ್ಸೂಚನೆ:

• 2025 ರಲ್ಲಿ eVTOL ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಬೇಡಿಕೆ 1,500-2,000 ಟನ್‌ಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.
• 2030 ರ ವೇಳೆಗೆ ಡ್ರೋನ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬೇಡಿಕೆ 5,000 ಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.

ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು:

• ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ (ಗುರಿ $80-100/ಕೆಜಿಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗಿದೆ)
• ಬುದ್ಧಿವಂತ ಉತ್ಪಾದನೆ (ಡಿಜಿಟಲ್ ಅವಳಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯ)
• ಮರುಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ (ರಾಸಾಯನಿಕ ಮರುಬಳಕೆ ವಿಧಾನದ ದಕ್ಷತೆಯ ಸುಧಾರಣೆ)