Neue Studien über Kompositmaterialien dienen verbesserter Luftfahrzeugsicherheit
Polymerkomposite, die beim Bau der neuesten Flugzeuge Verwendung finden, sorgen für deutliche Gewichts- und Energieeinsparungen. Da diese Verbundwerkstoffe rasch die Flugzeugrümpfe aus Aluminium ersetzen werden, will die Luft- Raumfahrtindustrie sicherstellen, dass diese neuen Materialien während des Fliegens und nach dem Flug so widerstandsfähig wie nur möglich gegenüber Brandgefahren sind. Hierin bestand das Ziel des EU-finanzierten Projekts AIRCRAFTFIRE (Fire risks assessment and increase of passenger survivability). Zu Beginn baute das Projektteam eine großangelegte experimentelle Datenbank über Entflammbarkeit, Brennverhalten, Toxizität und Rauchbildung der Komposite auf. In Bezug auf die Detektion von Bränden während des Flugs unterstützte das Team eine Definition der Besonderheiten von Kompositbränden, um die Erfassung mit technisch ausgereiften neuen Sensoren zu ermöglichen. Man untersuchte außerdem, wie Brände sich ausbreiten, um Eindämmung und Ausbreitung des Feuers im Cockpit und in der Kabine zu bewerten. Ein gleichfalls wichtiger Meilenstein des Projekts war die Untersuchung von Bränden nach einer Bruchlandung. In dieser Hinsicht führte das Team eine vollständige Strukturanalyse eines aus Kompositen bestehenden Flugzeugs innerhalb eines Szenarios einer Bruchlandung durch, um seinen Zustand zu definieren, bevor sich ein Feuer ausbreiten könnte. Hierfür musste man einen Kerosinbrand entfachen, um die Flammenausbreitung unter Aufzeichnung chemischer und thermischer Einflüsse zu erfassen. Die aus den Experimenten an den neuen Kompositwerkstoffen gewonnenen Daten in Kombination einer eingehenden Untersuchung der Brandszenarien ermöglichten den Forschern eine Verbesserung der aktuellen Modellierungssoftware hinsichtlich Evakuierung und Brandausbreitung. Die Software kann nun einen vollständigen Brand von den ersten Anzeichen an, sowie die Auswirkungen auf die Passagiere und ob sie zur Evakuierung nach einer Bruchlandung in der Lage sind, simulieren. Aus der Forschungsarbeit des Projekts sind mehrere wichtige Resultate hervorgegangen. Beispielsweise hat der Kompositflugzeugrumpf ohne Rumpfbruch nach einer Bruchlandung eine überlegene Brandsicherheit und bessere Evakuierungschancen als der Aluminiumrumpf zu bieten. In bestimmten Fällen jedoch können die Kompositteile im Heck giftige Dämpfe in die Kabine abgeben, womit Verbesserungen für diese Umstände erforderlich sind. Ergebnisse und Empfehlungen des Projekts sind den Herstellern und der Regulierungsbehörde mitgeteilt worden, um besseres Aircraft Design und verstärkten Brandschutz ohne Beeinträchtigung der Leistung zu unterstützen. So bringt uns eine weitere Initiative einem sichereren Himmel und beruhigteren Flugreisen in Europa näher.
Schlüsselbegriffe
Kompositmaterialien, Verbundwerkstoffe, Flugzeuge, Flugzeugsicherheit, Brände, Polymerkomposite, Brandgefahr, Brennbarkeit, Entflammbarkeit
