Dzięki wynalazkowi Polaka samoloty mogą być "bardziej" odporne na pioruny

Materiał, który mógłby zmienić oblicze lotnictwa wynaleziony zostanie przez Polaka? 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 196. 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.
Dr Katunin chce opracować nowe rozwiązania chroniące samolot przed skutkiem uderzenia pioruna.Będzie to nowy kompozyt, z którego budowane byłyby kadłuby samolotów. 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 (8. tys. zł) w ramach programu INTER Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. W badaniach również uczestniczą naukowcy z Gliwic, Ukrainy i Portugalii.