Bezpieczniejsze samoloty dzięki nowym badaniom nad materiałami kompozytowymi
Kompozyty polimerowe używane przy budowie współczesnych samolotów przyczyniają się do znacznego zmniejszenia masy i obniżenia zużycia energii. Ponieważ kompozyty w coraz większym stopniu zastępują aluminium przy budowie kadłubów samolotów, przemysł lotniczy dąży do zapewnienia maksymalnej ognioodporności tych materiałów przed lotem, w trakcie lotu i po jego zakończeniu. To właśnie przyjęto za cel finansowanego ze środków UE projektu AIRCRAFTFIRE (Fire risks assessment and increase of passenger survivability). Prace rozpoczęto od opracowania obszernej bazy danych wyników doświadczeń nad łatwopalnością, spalaniem, toksycznością i powstawaniem dymu z poszczególnych kompozytów. Zdefiniowano szczegółowe charakterystyki palenia się kompozytów, aby umożliwić wykrywanie z użyciem zaawansowanych nowych czujników, a tym samym usprawnić wykrywanie pożarów podczas lotu. Badano też rozprzestrzenianie się pożarów, aby poznać mechanizmy ograniczania i propagacji pożaru w kokpicie i kabinie pasażerskiej. Równie ważnym aspektem projektu było badanie pożarów wybuchających po uderzeniu samolotu o ziemię. W tym obszarze przeprowadzono pełną analizę strukturalną scenariusza rozbicia się samolotu kompozytowego w celu ustalenia warunków koniecznych do powstania pożaru. Wymagało to między innymi rozniecenia pożaru paliwa lotniczego dla potrzeb zbadania konsekwencji chemicznych i termicznych na podstawie rozprzestrzeniania się płomieni. Połączenie danych z doświadczeń na nowych kompozytach z dogłębną analizą scenariuszy pożarów pozwoliło badaczom ulepszyć istniejące oprogramowanie modelujące przebieg ewakuacji i rozprzestrzenianie się ognia. Ulepszone oprogramowanie umożliwia symulowanie pożaru już od chwili zapłonu, z jednoczesnym uwzględnieniem wpływu na pasażerów i możliwości ewakuacji po katastrofie. Przeprowadzone badania przyniosły kilka kluczowych wyników. Ustalono na przykład, że jeśli nie dojdzie do rozerwania kadłuba w wyniku uderzenia, kadłub kompozytowy daje w porównaniu z aluminiowym lepszą ochronę przeciwpożarową i umożliwia łatwiejszą ewakuację. W konkretnych przypadkach pożar elementów kompozytowych w ogonie samolotu stwarza jednak zagrożenie uwalniania związków toksycznych do kabiny, toteż wskazano na konieczność poprawienia problematycznych konstrukcji. Wnioski i zalecenia projektu przekazano producentom i urzędom regulacyjnym, aby umożliwić projektowanie lepszych samolotów i zwiększać bezpieczeństwo pożarowe bez pogarszania osiągów. To już kolejna inicjatywa, która przybliża perspektywę bezpieczniejszego transportu lotniczego w Europie.
Słowa kluczowe
Materiały kompozytowe, samoloty, bezpieczeństwo lotnicze, pożary, kompozyty polimerowe, zagrożenia pożarowe, palność
