Új anyag forradalmasíthatja a repülőgép karbantartást

Egy új, alumínium és üvegszál rétegeket tartalmazó kompozit anyag sok milliárd dollárnyi karbantartási és működési kiadást spórolhat meg a repülőtársaságoknak, állítják a fejlesztők.

Az úgynevezett "középen megerősített alumíniumot", röviden CentrAl-t az amerikai alumínium előállító óriás, az Alcoa, a szintén amerikai anyagtechnológiai cég, a GTM Advanced Structures és a holland Delft Műszaki Egyetem tudósai szabadalmaztatták. A CentrAl 25%-kal nagyobb szakítószilárdságot biztosít mint a legerősebb alumínium ötvözetek, ezért fokozottan ellenálló a fémfáradással és a sérülésekkel szemben, nyilatkozott Rinze Benedictus, a Delft Űrrepülési Anyagkutató tanszékének vezetője. Ugyanakkor egy CentrAl és alumínium kombinációjával készült repülőgépszárny nemcsak erősebb a szénszálas kompozit anyagokból készült szárnyaknál, de 20%-kal könnyebb is. A fejlesztők becslése szerint egy utasszállító esetében 600-800 kilogrammot spórolhatnak meg a szénszálas technikákkal szemben, nem is szólva a könnyebb javításról és karbantartásról.

Alapelveit tekintve a CentrAl hasonlít az Airbus által az A380 géptörzsének felső traktusain és a stabilizátorok bevezető élein alkalmazott Glare anyaghoz, ez azonban vastagabb rétegeket egyesít. A rétegek között egy saját fejlesztésű gyantában gazdag anyag helyezkedik el, egyrészt ragasztóként funkcionálva. másrészt segíti a lemezre nehezedő terhelések egyenletes eloszlását. Az üvegszál-gyanta szendvicset kiváló minőségű alumínium borítja.

A kompozit anyagot az Egyesült Államok Légiereje is teszteli. Robert Fredell ezredes, a légierő kutatóközpontjának egyik vezető tudósa elmondta, az eddigi tapasztalatok alapján a CentrAl rendkívül "repedés-biztos". A tesztpaneleken a szárny alsó borítását szimulálták, melyen az anyagfáradásból adódó repedések, törések esetenként akár százszor lassabban alakultak ki, mint a hagyományos alumínium szerkezeteken, még úgy is hogy 25%-kal magasabb terhelési szinteket róttak rájuk.

Az eredmények olyannyira meggyőzőnek bizonyultak, hogy a légierő tudósai javasolták az anyag alkalmazását öregedő szállítógépeik felújításához, különösen a több száz Lockheed Martin C-130 szállító repülőgép esetében. Ezek a gépek nagyon sokat repülnek zord körülmények között, olyan helyeken, mint Irak vagy Afganisztán. Az 1970-es években tervezett régebbi C-130E és C-130H gépek esetében 100 repülési óránként jelentős szerkezeti átvizsgálásra van szükség, magyarázta Fredell, hozzátéve, hogy a szállítógépnek vannak olyan alumínium elemei is, melyek 10 évente teljes egészében cserére szorulnak.

Becslése szerint az alumínium felváltása a CentrAl-lal élettartamuk végéig megközelítőleg 20 millió dollárnyi karbantartási költséget spórolna meg a Légierőnek gépenként. A CentrAl-ból készült elemeknél az első ellenőrzés legfeljebb a gép életének 50. événél válna szükségessé, addig elegendő lenne a pilóták által elvégzett repülés előtti átvizsgálás.


AC-130H Gunship
Fredell szerint a CentAl tulajdonságait akkor tudnák igazán kiaknázni, ha egy teljesen új gépet építenének az alkalmazásával, erre azonban még nem született semmilyen tervezet. A hadsereg annak ellenére, hogy folyamatos utánrendeléseket ad az új C-130J gépekre, marad a hagyományos 7000-es sorozatú T6 alumínium ötvözeteknél.

A régebbi gépek CentrAl-lal való felújítására sem tettek lépéseket, ami alapvetően érthető, hiszen óriási tapasztalatot szereztek az 1970-es évek alumínium anyagai körében, pedig a CentrAl bevetéséből nem csak a C-130 profitálhatna. A rendkívül hatékonynak tartott Fairchild A-10 Thunderbolt II szintén ígéretes lehetőség lenne. Ezek a gépek éppen most járnak élettartamuk közepén, amikor esedékes lenne egy felújítás. A fejlesztők szerint ha a kereskedelmi utasszállítóknak csak a tizede CentrAl-ból készülne, a légitársaságok évente dollármilliárdokkal faraghatnák karbantartási és működési költségeiket. Állítólag egy orosz gyártó két kisebb új gépénél már alkalmazni kívánja az anyagot.