Włókna węglowe zastosowano w tysiącach samolotów latających nad nami, w tym w tym, który rozbił się w Tokio w tym tygodniu. Czy materiał jest bezpieczny?
Kadłub odrzutowca, który uległ kolizji na pasie startowym w Tokio, został wykonany z włókien kompozytowych, a incydent ponownie wzbudził obawy dotyczące wyzwań związanych z gaszeniem pożarów obejmujących ten materiał.
Pożar staje się kluczowym testem bezpieczeństwa materiałów kompozytowych w porównaniu z konwencjonalnymi kadłubami samolotów wykonanymi z aluminium.
Wydaje się, że śledczy natychmiast skupiają się na komunikacji między pilotami obu samolotów a kontrolerami ruchu lotniczego na lotnisku Haneda.
Z opublikowanego w środę transkrypcji wynika, że lądujący A350 Japan Airlines (JAL) miał pozwolenie na korzystanie z pasa startowego, ale samolot japońskiej straży przybrzeżnej nie.
Eksperci ds. bezpieczeństwa chwalą załogę linii lotniczej, gdy wszystkim udało się uciec z płonącego samolotu. Zginęło pięć osób na pokładzie samolotu straży przybrzeżnej.
Kompozyty są stosowane od wielu lat we wnętrzach samolotów komercyjnych, np. w deskach podłogowych i innych konstrukcjach.
Boeing zbudował pierwszy komercyjny samolot z kadłubem i skrzydłami wykonanymi z kompozytów wzmocnionych włóknami węglowymi – 787. Samolot wszedł do służby lotniczej w 2011 roku i wyprodukowano około 1100 egzemplarzy.
W 2018 r. Airbus podążył śladem A350 – podobnie jak dwuletni samolot biorący udział we wtorkowej kolizji – i sprzedał ich około 570.
Jaki jest użyty materiał?
W samolotach materiały kompozytowe zawierają włókno węglowe, aby zapewnić większą wytrzymałość tworzywom sztucznym i innym materiałom.
Według Boeinga zapewniają one oszczędność masy o około 20 procent w porównaniu z aluminium, co jest znaczną ilością, biorąc pod uwagę, o ile mniej paliwa spali lżejszy samolot.
Czy istnieją obawy dotyczące stosowania włókien węglowych?
Wytrzymałość kompozytów została przetestowana podczas certyfikacji przez organy regulacyjne, w tym Federalną Administrację Lotnictwa Stanów Zjednoczonych (FAA), i Boeing stwierdził, że w rezultacie wprowadził zmiany w Boeingu 787, ale eksperci twierdzą, że nasza wiedza na temat właściwości materiału ma granice.
„Zawsze pojawiały się obawy dotyczące zapaleń kompozytów, ponieważ ich opary są toksyczne” – powiedział John Goglia, były członek amerykańskiej Krajowej Rady Bezpieczeństwa Transportu (NTSB), która bada wypadki w Stanach Zjednoczonych.
„To zagrożenie trwa tak długo, jak samolot płonie – a właściwie potem, ponieważ te małe włókna mogą unosić się w dymie”.
Czy miało to znaczenie po katastrofie w Tokio?
Podczas gdy samolot JAL zapalił się, wypełniając kabinę dymem, wszystkim 379 pasażerom i członkom załogi udało się uciec.
„Ten kadłub uchronił ich przed naprawdę straszliwym pożarem – przez pewien czas nie spłonął i nie pozwolił wszystkim wydostać się na zewnątrz” – powiedział konsultant ds. bezpieczeństwa John Cox. „To pozytywny znak”.
Goglia powiedział, że nie ma rzeczywistych dowodów na to, czy powłoki kompozytowe są lepsze czy gorsze od aluminium pod względem odporności na ogień i ciepło na tyle długo, aby dać pasażerom szansę na ucieczkę.
Producenci samolotów mają pokazać, że ich samoloty można ewakuować w 90 sekund przy zablokowanej połowie wyjść, choć sceptycy kwestionują dokładność testów przeprowadzonych przez rząd USA.
We wtorek wieczorem nagranie wideo uchwyciło kulę ognia w samolocie JAL lecącym po pasie startowym po katastrofie.
„Muszą się przyjrzeć kwestii łatwopalności, ale oczywiście nikt (w samolocie) nie spłonął żywcem” – powiedział prawnik lotniczy Justin Green.
„Wygląda na to, że kadłub i siedzenia (wykonane z materiału ognioodpornego) i cała reszta chroniły załogę lotniczą i pasażerów”.
Czy emitowany dym jest szczególnie niebezpieczny?
Pasażerowie samolotu JAL twierdzili, że w ciągu kilku minut kabina wypełniła się gęstym dymem.
Filmy opublikowane przez pasażerów pokazują, jak ludzie zakrywają usta chusteczkami i pochylają się nisko, kierując się w stronę wyjść.
Od dawna istniały obawy dotyczące toksycznego dymu powstającego podczas spalania kompozytów wzmocnionych węglem.
Już w latach 90. FAA stwierdziła, że głównymi zagrożeniami dla zdrowia powodowanymi przez kompozyty obecne w katastrofach lotniczych i pożarach były ostre odłamki odsłoniętego materiału, włóknisty pył i toksyczne gazy powstające podczas spalania żywic.
„Z wczesnych raportów wynika, że w kabinie znajdowała się znaczna ilość dymu i nie jest jeszcze jasne, czy dym pochodził ze spalania kompozytów” – powiedział Todd Curtis, były inżynier Boeinga, a obecnie konsultant ds. bezpieczeństwa .
Curtis powiedział, że kluczowym zadaniem dla badaczy i organów regulacyjnych będzie monitorowanie, czy pasażerowie lub strażacy odnieśli obrażenia w wyniku narażenia na toksyczny dym z płonącego kompozytu.
Zdaniem Stevena Marksa, prawnika specjalizującego się w lotnictwie, ujawnienie się tych obrażeń może zająć dużo czasu. Powiedział, że pasażerowie biorący udział w wypadkach są zwykle w szoku i często nie od razu zdają sobie sprawę z powagi swoich obrażeń.
Czy ogień był trudniejszy do ugaszenia?
Eksperci stwierdzili, że kolejną obawą jest czas, jakiego strażacy z Haneda potrzebowali na ugaszenie płomienia oraz ryzyko dla osób udzielających pierwszej pomocy.
Curtis, były inżynier Boeinga, powiedział, że zarówno w przypadku katastrofy Hanedy, jak i pożaru Boeinga 787 linii Ethiopian Airlines zaparkowanego na londyńskim lotnisku Heathrow w 2013 r., „gaszenie pożaru wymagało znacznie więcej wysiłku niż typowy pożar samolotu pasażerskiego”.
W oficjalnym raporcie podano, że pożar na Heathrow rozpoczął się od skrzyżowanych przewodów w nadajniku lokalizatora awaryjnego samolotu, ale dodano, że „żywica zawarta w materiale kompozytowym dostarczyła paliwa do pożaru, umożliwiając powolne rozprzestrzenianie się ognia w koronie kadłuba”.
Curtis powiedział, że po tym incydencie zaczął się martwić pożarami kadłubów na ziemi i w powietrzu, które miały miejsce w 2013 roku, „i te obawy nie zniknęły”.
