În accidentul aviatic de la Haneda, viețile pasagerilor ar fi putut fi salvate cu o nouă structură de avion | Inovatoare

La începutul anului, pe 2 ianuarie, un Airbus A350 de la Japan Airlines în timp ce ateriza pe aeroportul Haneda a intrat în coliziune cu o aeronavă De Havilland Canada DHC-8 din Garda de Coastă care a apărut pe pistă. Ambele avioane au luat foc și cinci dintre cei șase membri ai echipajului avioanelor Gărzii de Coastă au murit în coliziune. Avionul a fost de asemenea complet distrus, dar în mod surprinzător toți cei 367 de pasageri și 12 membri ai echipajului au supraviețuit în ciuda incendiului masiv.

Circumstanțele în care s-a produs coliziunea nu sunt încă cunoscute și vor fi stabilite în urma cercetărilor ulterioare. După impact, avionul care ardea a continuat să alunece pe pistă până când s-a oprit în cele din urmă. Acolo, echipajul a reușit să evacueze toate persoanele aflate la bordul mașinii înainte ca flăcările să consume complet avionul. Cu toate acestea, o evacuare reușită a fost posibilă doar pentru că avionul a rămas practic intact în coliziune și nu a lovit noroiul.

În primul rând, avionul avea puțin combustibil când a aterizat, ceea ce a împiedicat o explozie majoră. În al doilea rând, mai mult de jumătate din fuselajul Airbus A350 este realizat din materiale compozite de carbon. Aceasta este încă o tendință relativ nouă în aviație și niciun alt avion de linie nu conține atât de mult plastic din fibră de carbon. Din punct de vedere istoric, aeronavele au fost fabricate în mare parte din aluminiu și oțel. Modelul A350 a fost introdus abia în 2013.

Un obiect solid ar fi fost util în cazul unui accident

Materialele compozite de carbon au fost un subiect foarte fierbinte în aviație pentru o lungă perioadă de timp, a declarat Silvar Caleb, electrochimist la Universitatea din Tartu, care a studiat coroziunea fuzelajelor aeronavelor și contactul materialelor din carbon și ale metalelor pe suprafețele de delimitare. „Pur simplu, acest material constă dintr-o țesătură din fibră de carbon foarte puternică și o rășină epoxidică specială care ține împreună această țesătură întărită. Este foarte puternică și rigidă mecanic și, în același timp, ușoară”, a spus Caleb pentru ERR.

Compozitul de carbon este cu aproximativ 30 până la 40 la sută mai ușor decât materialul principal al corpului avionului, aliajul de aluminiu AA2024-T3, fiind în același timp mai rigid. Prin urmare, CFRP(Plastic ranforsat cu fibra de carbonPotrivit lui Caleb, este un material foarte așteptat în domeniul aviației, deoarece avem de-a face cu cantități deosebit de mari în aviația civilă. Orice reducere a greutății aeronavei are ca rezultat economii de combustibil și o reducere directă a emisiilor de carbon.

„În condiții normale nu sunt de așteptat impacturi deosebit de severe asupra corpului aeronavei, iar coliziunile cu păsările nu ar trebui să fie o problemă majoră pentru materialele CFRP. În cazul accidentului de la Haneda, acest lucru s-ar fi putut întâmpla din cauza rigidității și greutății reduse a the airframe.” , Comparativ cu cel standard din aluminiu, a beneficiat cumva de stabilitatea aeronavei în cazul unei coliziuni cu o aeronavă mică. Cu toate acestea, nimic nu se poate spune cu certitudine în stadiul actual al investigației”, a remarcat electrochimistul.

Din păcate, CFRP are și propriile sale preocupări. Și anume, arde ceva mai bine decât aluminiul în caz de incendiu. Cu toate acestea, potrivit lui Caleb, este puțin probabil ca materialele de construcție din fibră de carbon să fi luat foc. Printre alte puncte slabe, profesorul asociat a subliniat procesul de fabricație și procesare care necesită timp, precum și manipularea circulară problematică.

Va fi mai ușor să consolidați structurile CFRP

Taivo Jogjasa, un om de știință în materiale de la Universitatea din Tartu, nu s-a grăbit să concluzioneze că CFRP a jucat un rol important în menținerea fuzelajului împreună. El a subliniat că „fuselajul rămas ca o singură bucată nu depinde foarte mult de materialele folosite, ci mai degrabă de grosimea panourilor de pe suprafața exterioară a fuzelajului”.

„Este în mod clar mai ușor să spargi o bucată subțire de panou în jumătate decât o bucată groasă. Deoarece dimensiunile panourilor acestei aeronave și forța pe care au exercitat-o ​​asupra panourilor în accident nu sunt cunoscute, este de fapt imposibil de spus dacă utilizarea panourilor de caroserie din „fibră de carbon și plastic au un astfel de efect”.

Cu toate acestea, conform Jõgiaasa, materialele CFRP pot face cu siguranță fuzelaje de avioane mult mai puternice. „Dacă folosești un material de cinci ori mai rezistent, de exemplu, decât cel folosit anterior, piesele pot fi realizate, pur și simplu, de cinci ori mai subțiri. Aeronava finalizată va cântări mai puțin și consumul de combustibil se va reduce în consecință. Totuși, dacă pt. oarecare motiv pentru care producătorul decide să facă o secțiune puțin mai groasă a noului material rezistent, poate crește rezistența structurală și siguranța”, a spus Jõgiaas.

„În comparație cu metalele, o astfel de creștere a rezistenței este mai ușor de realizat folosind materiale compozite din fibră de carbon, deoarece acestea sunt de câteva ori mai rezistente decât oțelul ca densitate”, a adăugat el. Potrivit Jõgiaasa, plasticul din fibră de carbon este folosit în mare parte deoarece piesele realizate din acesta sunt mai ușoare decât aliajul de aluminiu, titanul sau oțelul, de exemplu, cu aceeași rezistență.

„Ridicarea în aer a unui obiect greu necesită mai multă energie. Aceasta din urmă se exprimă în consum mai mare de combustibil în cazul unei aeronave, ceea ce duce la rândul său la costuri financiare mai mari și la prețuri mai mari ale biletelor. Deci este logic ca scopul principal al aeronavele ar fi”, a explicat omul de știință. Materialele și structurile folosite în aviație servesc în continuare la reducerea greutății aeronavei. În același timp, nu trebuie să pierdem rezistența structurală”.

Risc ridicat de incendiu

La fel ca Kallip, Jõgiaas a mai subliniat că există un risc de incendiu ceva mai mare în cazul materialelor CFRP. Nimeni nu poate spune dacă a jucat vreun rol în accidentul de la Haneda. „Majoritatea oamenilor care au văzut materiale plastice în flăcări pot deja ghici ce se întâmplă cu astfel de panouri atunci când se încălzesc”, a spus cercetătorul din materiale.

„Adezivul din panoul compozit începe să se descompună și să ardă la o temperatură mai ridicată. Având în vedere că fibra de carbon este și un material inflamabil în aer, inflamabilitatea unui compozit care conține aceste fibre de carbon este oarecum mai mare decât ar fi în cazul carbonului. fibră”, a adăugat el. Placă simplă din aliaj de aluminiu.

Între timp, Gogias a subliniat că materialele plastice din fibră de carbon nu sunt inflamabile în sine. Este nevoie de un fel de căldură externă pentru a-l aprinde. „Din păcate, nu știu ce s-a aprins mai întâi acolo. Dacă a fost combustibilul, este înțeles că și corpul de carbon s-ar aprinde la un moment dat. Dacă structura compozită s-a aprins prima, ar fi putut fi cauzată de o frecare puternică între placa și pista, dar este speculativ la o limită mare”.

„Pentru a rezuma, aș spune că din punct de vedere material, este un accident foarte interesant. Deși nu este nimic bun la accidente în sine, uneori poți învăța ceva din ele. Așa că va fi important pentru mine să știu Ce rol joacă aceste noi materiale într-un astfel de incident, sau dacă joacă deloc? Din păcate, nu, motivele pentru aceasta, sau exact ceea ce s-a întâmplat, probabil vor fi discutate public în detaliu în viitor. Cu toate acestea, sper că va fi posibil”, și-a exprimat speranța Gogias.