Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Przybyłek P., Opara T., Kucharczyk W.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2018

|

Nr 65 (tom 2) (1)

63--86

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.

2

Termoochronne zabezpieczenia infrastruktury polimerowymi kompozytami proszkowymi o właściwościach ablacyjnych

Kucharczyk W., Opara T., Kula P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2008

|

Vol. 57, nr 3

315-327

PL

Polimerowe kompozyty ablacyjne można wykorzystać w projektowaniu pasywnych zabezpieczeń ogniotrwałych konstrukcji nośnych budowli wielkokubaturowych, tuneli komunikacyjnych oraz pomieszczeń dla ludzi. Kształtowanie ablacyjnych właściwości termoochronnych polega na poszukiwaniu komponentów o dużym cieple właściwym cρ(t) i dużej gęstości ρ oraz o niskim współczynniku przewodzenia ciepła λ(t) (czyli małej dyfuzyjności cieplnej) α(t). Takie właściwości mogą mieć proszkowe kompozyty polimerowe z wysokotopliwymi napełniaczami ceramicznymi, np. z: węglikiem krzemu SiC, tlenkiem aluminium Al₂O₃, roztworem stałym węglika wolframu z węglikiem tytanu WCTiC lub proszkiem wolframu W. Omówiono założenia do konstytuowania ablacyjnych właściwości termoochronnych osłon autonomicznych o osnowie fenolowo-formaldehydowej F-F oraz powłok wytworzonych na bazie żywicy epoksydowej E modyfikowanych wysokotopliwymi napełniaczami proszkowymi. Przeprowadzone badania ukazały wpływ poszczególnych komponentów na właściwości ablacyjne: średnią szybkość ablacji να [μm/s], względny ablacyjny ubytek masy Uα [%], temperaturę tylnej powierzchni ścianki próbki izolującej ts [°C] wykonanej z badanego kompozytu. Przedstawiono także wyniki badań ciepła właściwego cρ(t) oraz prób TG i DTA przeprowadzonych dla wybranych kompozytów. Kompozyty fenolowo-formaldehydowe wykazują niższe, niż kompozyty epoksydowe, ablacyjne właściwości termoochronne (να, ts, cρ(t)), są jednak bardziej stabilne termicznie (TG, DTA), charakteryzują się niższym ubytkiem masy Uα oraz wyższą wytrzymałością doraźną Rm - czyli cechy istotne w przypadku osłon autonomicznych. Jednoczesne zwiększenie zawartości karborundu SiC i proszku wolframu W poprawia wszystkie właściwości ablacyjne kompozytów.

EN

Ablation materials are useful in all kinds of thermo-protective systems to design shields and coats - not only in space shuttles and missile constructions, but in civil applications too. The results of research should be used for fire protection of modern building constructions and in tunnels designing and it can be used also to protect people. The ablative composites have better thermo-protective properties when the components have the high density ρ, the high heat capacity cρ(t), and the small thermal conductivity λ(t), so the small thermal diffusivity α(t), too. These conditions could be kept by polymer resins with ceramic high-fusible fillers. For example: SiC, Al₂O₃ WCTiC or tungsten powder W. The ways of modification of thermo-protective ablative properties of polymer autonomic shields (with phenolic-of formaldehyde matrix F-F) and paint coats with the epoxy matrix E by highfusible fillers were presented. The research carried out on this project is an attempt to explain the effect of ablation material components on the average linear rate of the ablation να, the mass waste Uα, and back side temperature of the specimen ts. One represented also the research results of the heat capacity cρ(t) and the tests TG and DTA of chosen specimens. Phenolic-of formaldehyde composites have worse thermo-protective ablation proprieties [να, ts, cρ(t)] than epoxy. However, F-F composites have better thermal stability (TG, DTA) and they have the lower Uα and the higher Rm than epoxy have, and these are essential guilds in the case of autonomous shields. Simultaneous use of the higher contents of SiC and tungsten powder W improves all ablation proprieties of composites.

3

Kształtowanie ablacyjnych właściwości termoochronnych polimerowych kompozytów proszkowych

Kucharczyk W., Opara T.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 6-M

293-296

PL

Określono wytyczne kształtowania ablacyjnych właściwości termoochronnych kompozytowych osłon autonomicznych. Zaprezentowano metodykę badań ablacyjnych, dobór komponentów i skład kompozytów na bazie żywic fenolowo-formaldehydowych z wysokotopliwymi napełniaczami proszkowymi, wyniki badań oraz wnioski.

EN

The ways of modification ablation thermal properties of autonomic composite casings were presented. The methodology of ablation research, selection of components and tape-matter of composites with phenol formaldehyde matrix and high-fusibility pulveraceous fillers, the results and conclusions of research was shown.