Cercetătorii chinezi au creat un sistem revoluţionar de siguranţă a pistelor de aterizare folosind un beton spumos ultrauşor, supranumit beton „bezea”, care opreşte uşor aeronavele de sute de tone în timpul aterizărilor de urgenţă, informează marţi agenţia de presă Xinhua, potrivit Agerpres.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Descoperirea a fost realizată de Academia de Materiale de Construcţie din China (CBMA) Co., Ltd., în colaborare cu Academia Chineză de Ştiinţă şi Tehnologie a Aviaţiei Civile şi o firmă de tehnologie a acestei academii din Beijing. Invenţia a primit recent premiul al doilea pentru inovaţie din partea Federaţiei Chineze a Materialelor de Construcţie, a relatat luni cotidianul Science and Technology Daily.
Echipa de cercetare a dezvoltat un nou material, asemănător betonului obişnuit, dar cu o porozitate de peste 80% şi o greutate de doar 200 kg pe metru cub – o zecime din greutatea betonului standard.
Principiul „barierei moi”
Acest material creează o „barieră moale” care absoarbe energia cinetică prin zdrobire controlată. „Pare solid, dar se sfărâmă la impact, decelerând uşor avioanele”, a explicat Fang Jun, inginer de cercetare şi dezvoltare în cadrul CBMA.
Decolările şi aterizările sunt faze critice pentru siguranţa aeronavelor, în timpul cărora se produc uneori accidente. Pentru a reduce riscurile, Organizaţia Internaţională a Aviaţiei Civile (ICAO) impune zone de siguranţă la capătul pistelor (RESA), care se extind cu cel puţin 90 de metri dincolo de capătul acestora.
De-a lungul timpului, bazine de apă, păşuni, soluri şi nisip au fost utilizate pe post de RESA, dar aceste opţiuni sunt instabile şi sensibile la mediu.
Provocările materialelor tradiționale
„De exemplu, bazinele de apă tind să îngheţe iarna şi să atragă animale, în timp ce suprafeţele de sol sunt foarte sensibile la umiditatea şi temperatura mediului, cu proprietăţi mecanice instabile”, a declarat Fang Jun.
Pentru a dezvolta o capacitate extraordinară de absorbţie a energiei prin fracturare, performanţa de colaps mecanic a betonului spumos ultrauşor trebuie controlată cu precizie.
Folosind ca exemplu un avion Boeing 747, cercetătorul chinez a explicat că betonul spumant utilizat pentru rezistenţa la impact trebuie să fie menţinut într-un interval precis de rezistenţă, cuprins între 0,30 şi 0,35 megapascali.
„Pentru betonul-spumă obişnuit, o rezistenţă mai mare este de obicei mai bună. Cu toate acestea, materialul nostru funcţionează sub cerinţa unei rezistenţe mai scăzute, cu un interval de fluctuaţie foarte îngust”, a declarat Fang Jun.
Soluții ieftine și durabile
Propunerile tehnice internaţionale utilizează ciment cu sulfoaluminat de calciu ca materie primă, care oferă avantaje precum întărirea rapidă şi care reduce dificultăţile de formare.
Cu toate acestea, costul său ridicat reprezintă o provocare pentru multe aeroporturi mici ce operează curse low-cost. În plus, proprietăţile inerente ale cimentului cu sulfoaluminat de calciu pot duce la pulverizare de-a lungul unor perioade prelungite de utilizare, a spus Fang Jun, menţionând că echipa chineză urmăreşte o formulă mai ieftină, dar durabilă, folosind ciment obişnuit.
Tehnologii inovatoare pentru rezistență și durabilitate
Spumarea este etapa crucială în producerea betonului spumant ultrauşor. „Procesul constă, în esenţă, în ‘suflarea de bule’ în amestecul de beton”, a declarat Fang Jun.
Pentru a fortifica peliculele cu bule, cercetătorii au introdus în mod inovator un agent de antrenare a aerului cu maleat de colofoniu (sacâz) dublu catenar. Acest agent le permite moleculelor să se alinieze dens pe membranele bulelor, formând o „armură” robustă care împiedică prăbuşirea materialului.
În plus, pentru performanţe pe termen lung în aer liber în cadrul sistemelor de oprire a aeronavelor, echipa chineză a dezvoltat o tehnologie de reglare a rezistenţei în două etape. Aceasta controlează cu precizie dezvoltarea rezistenţei printr-un mecanism de eliberare etapizată, permiţând materialului să compenseze în timp degradarea rezistenţei indusă de mediu, a declarat Fang Jun.
Aplicare reală în aeroporturi
Sistemul a fost aplicat până acum în 14 aeroporturi din întreaga ţară, iar datele de monitorizare obţinute pe parcursul unui an de la un aeroport din Nyingchi, un oraş din regiunea autonomă Xizang din sud-vestul Chinei, au arătat o fluctuaţie de doar 3% a proprietăţilor, cu mult sub toleranţa de proiectare de 10%, a precizat cercetătorul chinez.
