Badania porównawcze ablacyjnych właściwości kompozytów polimerowych stosowanych na osłony termiczne rejestratorów lotniczych

• Autorzy: Przybyłek P. , Opara T. , Kucharczyk W.

Warianty tytułu

EN

Comparative Studies of the ablative features of the polymer composites used on the thermal shields of the Flight Data Recorders (FDR)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono etapy rozwoju lotniczych rejestratorów lotu. Wymagania dotyczące zdolności tych urządzeń do przetrwania katastrofy lotniczej określone w kolejnych dokumentach normatywnych są coraz wyższe. Obecnie są nadal eksploatowane „czarne skrzynki” zamontowane w statkach powietrznych, nawet kilkadziesiąt lat temu. Parametry określające zdolność ich obudowy do ochrony układów rejestrujących i nośników zapisanych informacji są zgodne ze stanem prawnym określonym przez normy TSO obowiązujące w czasie ich wprowadzania do eksploatacji. Są to urządzenia nadal zdatne, jednak ich odporność (na działanie sił dynamicznych i statycznych oraz intensywną wymianę ciepła podczas pożaru) jest zwykle nieco niższa niż konstrukcji współczesnych. Zwrócono uwagę na możliwość zastosowania powłok ablacyjnych, mogących w zasadniczy sposób podwyższyć odporność termiczną urządzeń już eksploatowanych. Zastosowanie kompozytowych materiałów ablacyjnych pozwala na konstruowanie kapsuł ochronnych o wyższych parametrach użytkowych (cieplnych i mechanicznych) od standardowych, pasywnych osłon termicznych.

EN

In this paper, the evolution of the Flight Data Recorders (FDR) is presented. Survivability requirements become higher and higher in consecutive standards. Nowadays, the ‘black boxes’ installed even several years ago are still in operation. They were designed in accordance with the regulations, which were in force at that time. Those FDRs are still useful and proficient but their resistance to impact shock, penetration force and thermal flux neither meets the current Technical Standard Orders, crash worthiness standards, nor the minimum operational performance specification. In this contribution, ablative composite materials are proposed to improve thermal protection of currently operated FDRs. Additionally, composite materials allow engineers to design protective cases having better thermal and mechanical properties.

Słowa kluczowe

PL

osłony i powłoki ablacyjne; kompozyty polimerowe; napełniacze wysokotopliwe; materiały termoochronne

EN

ablative shields and coats; polymer composites; high-melting fillers; thermo-protective materials

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 65 (tom 2) (1)
• Strony: 63--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Przybyłek P.

• Katedra Płatowca i Silnika, Wydział Lotnictwa Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych w Dęblinie

autor

Opara T.

• Instytut Budowy Maszyn, Wydział Mechaniczny Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

autor

Kucharczyk W.

• Instytut Budowy Maszyn, Wydział Mechaniczny Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

Bibliografia

• [1] Przybyłek P., Opara T.A., Obudowy ochronne rejestratorów parametrów lotu, Journal of Aeronautica Integra 2010, vol. 7, nr 1, s. 43–50.
• [2] Przybyłek P., Analiza możliwości zwiększenia odporności cieplnej rejestratorów lotniczych poprzez zastosowanie osłon z polimerowych kompozytów ablacyjnych, 2017, (opracowanie własne, 203 str., Wydział Mechaniczny, UTH Radom).
• [3] Ogonowski K., Rejestratory lotnicze, Przegląd WLOP 1999, nr 4.
• [4] Polak Z., Rypulak A., Awionika przyrządy i systemy pokładowe, WSOSP, Dęblin 2002.
• [5] Wilczyński A.P., Polimerowe kompozyty włókniste, WNT, Warszawa 1996.
• [6] Minimum operational performance specification for crash protected airborne recorder systems, ED 112, EUROCAE 2003.
• [7] http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/other-gadgets/black-box.htm.
• [8] Kucharczyk W., Opara T.A., Kula P., Wybrane właściwości cieplne polimerowych kompozytów ablacyjnych. Kompozyty (Composities) 2009, nr 2, s. 170–174.
• [9] Azeez A.A., Rhee K.Y., Park S.J., Hui D., Epoxy clay nanocomposites – processing, properties and applications: A review. Composites Part B, Engineering 2012, vol 45 (1), s. 308–320.
• [10] Bahramian A.R., Effect of external heat flux on the thermal diffusivity and ablation performance of carbon fiber reinforced novolac resin composite, Iranian Polymer Journal 2013, vol. 22, s. 579–589.
• [11] Czaplicka K., Lenża J., Rydarowski H., Wypior K., Trudnopalne kompozyty polietylenu napełnionego modyfikowanymi bentonitami, Polimery i kompozyty konstrukcyjne, red. Wróbel G., Wydawnictwo Logos Press, Cieszyn 2010.
• [12] Ferreira J.A.M., Capela C., Costa J.D., A study of the mechanical behaviour on fibre reinforced hollow microspheres hybrid composites, Composites 2010, Part A 4, s. 345–352.
• [13] Jeon J., Muliana A., Saponara V., Thermal stress and deformation analyses in fiber reinforced polymer composites undergoing heat conduction and mechanical loading, Composite Structures 2014, nr 111, s. 31–44.
• [14] Jurkowski B., Rydarowski H., Materiały polimerowe o obniżonej palności, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu, Radom 2012.
• [15] Komorek A., Przybyłek P., Examination of the influence of cross-impact load on bend strength properties of composite materials, used in aviation, Eksploatacja i Niezawodnosć – Maintenance and Reliability 2012, 14/4, s. 265–269.
• [16] Utwardzacz PAC, Karta charakterystyki. KCh/PPS/105. Materiały informacyjne. Z.Ch. Organika-Sarzyna S.A. w Nowej Sarzynie, 2011.
• [17] Utwardzacz TFF, Karta charakterystyki. KCh/PPS/43. Materiały informacyjne. Z.Ch. Organika-Sarzyna S.A. w Nowej Sarzynie, 2013.
• [18] Utwardzacz Z-1, Karta charakterystyki. KCh/PPS/1. Materiały informacyjne. Z.Ch. Organika-Sarzyna S.A. w Nowej Sarzynie, 2013.
• [19] Utwardzacze do żywic epoksydowych. Z.Ch. Materiały informacyjne. Organika-Sarzyna S.A. w Nowej Sarzynie, 1998.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).