نقش گاز هلیوم در صنعت هوافضا و پرتابگرها | کاربرد هلیوم صنعتی
گاز هلیوم (Helium) بهواسطه خواص فیزیکی منحصربهفرد خود — همچون بیاثری شیمیایی، چگالی بسیار پایین و نقطه جوش فوقالعاده پایین — در صنعت هوافضا کاربردهای حیاتی دارد.
از فشاردهی مخازن سوخت تا خنکسازی تجهیزات حساس، هلیوم یکی از ستونهای پنهان موفقیت مأموریتهای فضایی بهشمار میرود.
در بسیاری از این کاربردهای هوافضایی، استفاده از گاز هلیوم با خلوص کنترلشده و گرید صنعتی یا آزمایشگاهی الزامی است. انتخاب تأمینکننده معتبر هلیوم همراه با گواهی آنالیز (COA) نقش مستقیمی در ایمنی، پایداری و عملکرد سامانههای فضایی دارد.
برای بررسی مشخصات فنی و گریدهای قابل ارائه، به صفحه خرید گاز هلیوم صنعتی و آزمایشگاهی مراجعه کنید.
۱. فشاردهی مخازن موشکی (Pressurization)
در موتورهای موشکی، حفظ فشار یکنواخت در مخازن سوخت برای تغذیه مناسب موتور حیاتی است. هلیوم بهعنوان گاز بیاثر، سبک و پایدار، برای این منظور استفاده میشود.
در مراحل پیشرفتهای مانند مرحله چهارم موشک PSLV، همین هلیوم است که فشار مخازن را در شرایط بحرانی حفظ میکند.
نمونههای شناختهشده استفاده از هلیوم در سامانههای فضایی شامل Falcon 9 شرکت SpaceX و موتورهای RS-25 ناسا میباشد.
۲. تشخیص نشتی و ایمنی
- هلیوم بهعلت اندازه مولکولی بسیار کوچک و حضور ناچیز در جو زمین، گزینهای ایدهآل برای تشخیص نشتیهای میکرونی است.
- برخی مأموریتهای مهم فضایی، از جمله پروژه Starliner ناسا، بهدلیل نشتی هلیوم با تأخیر مواجه شدند که اهمیت این کاربرد را در ایمنی فضایی بهخوبی نشان میدهد.
۳. خنکسازی کریوژنیک (Cryogenic Cooling)
- هلیوم بهواسطه نقطه جوش بسیار پایین، برای خنکسازی موتورهای موشکی و تجهیزات الکترونیکی حساس استفاده میشود.
- در ماهوارهها، تلسکوپهای فضایی و سامانههای آشکارسازی، هلیوم مایع نقش کلیدی در کنترل دما و محافظت از قطعات حساس دارد.
۴. شناوری در بالنها و کشتیهای هوایی
هلیوم بهدلیل سبکتر بودن از هوا و غیرقابلاشتعال بودن، گزینهای ایمن و مطمئن برای پر کردن بالنهای تحقیقاتی، هواشناسی و کشتیهای هوایی محسوب میشود.
۵. پیشرفتهای نوین: فشاردهی خودکار
در برخی سامانههای مدرن پرتابگر مانند Starship و SLS، بهجای استفاده از هلیوم، از سیستم «خود-فشاردهی» استفاده میشود؛ در این روش، گاز خود سوخت برای حفظ فشار مخازن بهکار میرود.
این فناوری میتواند وابستگی به هلیوم را کاهش دهد، هرچند هلیوم همچنان پرکاربردترین گزینه صنعتی باقی مانده است.
جدول خلاصه کاربردهای گاز هلیوم در هوافضا
| کاربرد | توضیح |
|---|---|
| فشاردهی مخازن موشکی | حفظ فشار یکنواخت سوخت در طول فرآیند پرتاب |
| تشخیص نشتی | شناسایی نشتیهای بسیار کوچک با دقت بالا |
| خنکسازی کریوژنیک | ایجاد محیطهای بسیار سرد برای قطعات حساس فضایی |
| شناوری بالنها | استفاده در بالنهای تحقیقاتی و سامانههای هوایی |
| فشاردهی خودکار | کاهش نیاز به هلیوم با استفاده از گاز خود سوخت |
سؤالات متداول (FAQ)
چرا هلیوم در پرتابهای فضایی استفاده میشود؟
هلیوم گازی بیاثر، سبک و پایدار در دماهای بسیار پایین است و در فشاردهی مخازن سوخت و خنکسازی تجهیزات نقش کلیدی دارد.
آیا میتوان جایگزینی برای هلیوم پیدا کرد؟
روشهایی مانند فشاردهی خودکار (Autogenous Pressurization) در حال توسعه هستند، اما هلیوم همچنان پرکاربردترین انتخاب در صنعت هوافضا محسوب میشود.
چه گریدی از هلیوم برای کاربردهای هوافضا مناسب است؟
برای کاربردهای هوافضایی معمولاً از گریدهای Industrial High Purity یا Laboratory Helium با ارائه گواهی آنالیز (COA) معتبر استفاده میشود.
فرافن گاز تهران بهعنوان تأمینکننده تخصصی گاز هلیوم صنعتی و آزمایشگاهی با ارائه COA معتبر، آماده تأمین نیاز صنایع هوافضا، آزمایشگاهها و مراکز تحقیقاتی میباشد.
