Plastik przewodzący prąd może ochronić samolot rażony piorunem
Nowy sposób ochrony samolotu przed rażeniem pioruna opracowuje dr Andrzej Katunin z Politechniki Śląskiej. Zamiast obecnie stosowanych zabezpieczeń kadłub samolotu miałby być wykonany ze specjalnego przewodzącego prąd kompozytu.
– Średnio raz na rok w samolot pasażerski uderza piorun – mówi w rozmowie z PAP dr Andrzej Katunin, specjalista w zakresie mechaniki kompozytów z Politechniki Śląskiej. Badacz uspokaja jednak, że samoloty są na taką okoliczność przygotowane.
– Od 1967 r. nie zdarzyła się na świecie katastrofa, której przyczyną byłby piorun – zaznacza i dodaje, że teraz urządzenia i pasażerowie są zabezpieczeni przed skutkami takiego zjawiska. Czasem najwyżej zdarza się, że w kabinie zgasną światła lub włączą się zapasowe urządzenia.
Aby piorun nie zniszczył samolotu, ładunek elektryczny musi się szybko rozchodzić po całym kadłubie. Dzięki temu nie wytworzy się w miejscu uderzeniu ogromna temperatura, która może uszkodzić poszycie. Jednak kadłuby samolotów budowane są z kompozytów na bazie żywic epoksydowych. Ten wytrzymały plastik jest lekki, ale nie przewodzi prądu. W polimerowym kadłubie jest więc zatapiana metalowa siatka. W momencie uderzenia pioruna przechwytuje ona ładunek elektryczny i ciepło.
Zdaniem dr. Katunina takie rozwiązanie nie jest jednak optymalne. Proces wytwarzania kadłubów z taką wtopioną siatką nie jest wcale prosty. A poza tym każde uderzenie pioruna może powodować wypalenia w poszyciu maszyny. Samolot musi być wtedy naprawiony. Ponadto po każdym uderzeniu pioruna maszyna musi przejść serię testów. Dopiero wówczas może ponownie wyruszyć w trasę.
Dlatego dr Katunin chce opracować nowe rozwiązania chroniące samolot przed skutkiem uderzenia pioruna. Będzie to nowy kompozyt, z którego budowane byłyby kadłuby samolotów. W skład tego materiału wejdzie plastik o niestandardowych własnościach: przewodzący prąd. Polimer ten nie zawiera metali i jak na materiał przewodzący prąd jest bardzo lekki.
– Minusem jednak takiego tworzywa jest to, że nie jest na tyle wytrzymałe, by można z niego samego budować samoloty – mówi dr Katunin, ale deklaruje, że wie, jak sobie z tym poradzić. Rozmówca PAP tłumaczy, że polimer przewodzący prąd można byłoby w odpowiednich proporcjach mieszać z polimerami dotychczas używanymi w konstrukcjach samolotów. Taki nowoczesny kompozyt mógłby być więc zarówno wytrzymały, jak i przewodziłby prąd.
Największym wyzwaniem w badaniach dr. Katunina jest ustalenie, jak musiałby być zbudowany taki kompozyt i jak go produkować. Do tego trzeba jednak opracować modele komputerowe kompozytu i na nich sprawdzać, jak spisywać się będzie materiał, kiedy zmieniać się będzie w nim proporcje poszczególnych składników.
Badacz wychodzi z założenia, że nowa technologia, nad którą pracuje, sprawi, że proces produkcji kompozytowych elementów samolotu będzie prostszy i tańszy. Dodatkową zaletą ma być to, że dzięki nowemu kompozytowi nie będą konieczne tak kosztowne renowacje i testy samolotu po każdym uderzeniu pioruna – piorun bowiem powodowałby mniejsze szkody.
Na swoje badania naukowiec otrzymał grant (80 tys. zł) w ramach programu INTER Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. W badaniach również uczestniczą naukowcy z Gliwic, Ukrainy i Portugalii.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
