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泡沫混凝土机场跑道安全阻滞系统的应用

来源:威斯尼斯人官网   编辑:威斯尼斯人官网小编   时间:2019-05-09 09:36:57   浏览次数:

飞机跑道拦阻系统(简称EMAS系统),是由泡沫混凝土特殊工程材料(Material)铺筑而成的重要安全保障(起保障作用的事物)设施。气泡轻质土施工速度快:只需使用简单的机器可实现自动化作业,可实现800米的远距离输送,工作量为150—300M3/工作日。主要用于民用航空运输飞机的应急拦阻,可以有效地拦阻70节以下速度冲出跑道的飞机,提高飞机安全着陆的可靠性。
飞机冲出跑道:威胁航空安全的重要因素

尽管航空旅行是世界上最安全的旅行方式,但由于操作失误、机械故障(fault)、天气不良等原因,飞机在起降过程中还是可能会冲出跑道,造成严重事故和事故征候,这是对航空安全的主要威胁之一。泡沫砼因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。据统计,无论是在中国民航还是全球民航,冲偏出跑道事件次数在严重事故征候的统计中均位列首位。近年来,随着飞行量的不断增长,飞机冲出跑道的次数亦呈上升趋势。
典型的LANZU-1 型EMAS 系统组成如下图所示,由后置段、主用拦阻段、备用拦阻段和两个斜坡段组成, 周边有用于人员上下拦阻床的台阶;拦阻床宽度与跑道一致,根据设计,其厚度从十几厘米到数十厘米不等,长度在数十米到150 米之间。在实际应用中,针对不同机场的地理条件及其运行机型,LANZU-1 型EMAS 系统的长度、结构布局、材料特性以及安装位置(position )都可以进行有针对性的设计,在保证拦阻效果的情况(Condition)下,最有效地利用现有地理条件,以节省(spare)空间和经费, 并保证飞机结构和机上乘员的安全。
机场跑道安全阻滞材料(Material),是铺装在飞机场主跑道末端增加线上的低密度泡沫混凝土(Concrete)。发泡混凝土节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。泡沫混凝土屋面体系是采用现场浇注的方法,将泡沫混凝土取代保温层、找坡层或找平层的新型施工方法,简化屋面施工工序,并能与混凝土屋面结成一个坚实整体。 当飞机在起飞降落过程(guò chéng)中因事故冲出跑道之时,就会冲入泡沫混凝土形成的阻滞床。由于泡沫混凝土的微孔结构具有吸能作用,可以有效吸取失事飞机的冲击能量,迫使飞机在泡沫混凝土阻滞床中停止冲滑,获得拦阻,从而避免发生的事故。泡沫混凝土强度较低,在飞机冲击中被撞成粉末和柔性小块,即使飞起,也不会对飞机及机上人员造成伤害。这样,飞机就可以在不受损伤的情况(Condition)下得到有效的保护、化险为夷。
 

技术原理
机场安全阻塞轻质混凝土材料,主要是利用其高孔隙率所形成的抗冲击削波吸能功能。但凡多孔材料,一般均具有削波吸能性。大家平常采用泡沫塑料做货物包装,也就是利用其多孔性来吸取和削减震动、冲击、挤压等破坏能量,保护物品不被能量波所破坏。机场安全阻滞材料也基本属于这一原理。
研究表明,当应力波穿过多孔泡沫材料时,动量与能量均呈下降。多孔泡沫材料不仅可以吸取冲击波的冲击能量,也能够减缓主体材料的破损。当应力波通过密度(单位:g/cm3或kg/m3)为450kg/m3的轻质混凝土多孔材料时,其峰值(peak)被衰减(attenuation)为原来的1/5,而通过普通混凝土时,其峰值衰减仅为原来的1/20。这巨大的反差足以说明多孔泡沫混凝土材料的能量吸取性。当冲击波作用在阻滞材料上时,在冲击波的作用下,多孔泡沫混凝土材料首先发生孔壁的弹性变形,部分冲击能量转变为弹性能,同时气隙被绝热压缩并吸取部分能量,继而,孔壁发生塑性塌缩或脆性破碎,将部分冲击能量转变为塑性变形能被消耗掉。这样,失事飞机的冲击能量就被阻滞材料吸取和削减,迫使飞机平稳停止滑行。因此,泡沫混凝土机场阻滞材料是飞机起飞降落的安全屏障。
 
 
 
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