Plastik przewodzący prąd ochronić może samolot rażony piorunem

Nowy sposób ochrony samolotu przed rażeniem piorunem opracowuje dr Andrzej Katunin z Politechniki Śląskiej. Badacz chce, by w przyszłości samoloty budowane były z nowego kompozytu, w którego skład wejdzie m.in. plastik, który przewodzi prąd.

"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.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
lt/ agt/