Strona głównaZmęczenie materiału – przypadek Cometa

Zmęczenie materiału – przypadek Cometa

18 miesięcy eksploatacji – tyle wystarczyło, żeby okno w samolocie Comet uległo uszkodzeniu wskutek pęknięcia zmęczeniowego w narożniku (zrekonstruowany obraz okna poniżej). Wiedza o pękaniu metali dopiero się wtedy rodziła. Skutki były tragiczne.

To właśnie z powodu zmęczenia metalu okna w nowszych samolotach mają zaokrąglone narożniki. Samolot zachowuje się w powietrzu trochę jak balon, który napełnia się i opróżnia za każdym razem, gdy przechodzi z niższych warstw atmosfery do wyższych i z powrotem. To zachowanie zasymulowano w 1955 roku w zbiorniku wodnym (zdjęcie czarnego zbiornika poniżej). Innej techniki badania po prostu nie było.

Dziś do sprawdzania miejsc o wysokich naprężeniach używamy analizy MES – za ułamek kosztu badań modelu w pełnej skali.

Metodykę analizy zmęczenia i obliczania kruchego pękania opisuje Eurokod EN 1993-1-9. W praktyce stosuje się ją za każdym razem, gdy trzeba podjąć decyzję projektową między stalą S355JR a S355J2.

Schemat inicjacji pęknięcia przy włazie awaryjnym Comety, z rozkładem naprężeń od 61 do 290 MPa
Pęknięcie wyszło z narożnika włazu, gdzie naprężenie rośnie najszybciej.
Wnętrze kadłuba samolotu z oknem i wręgami, archiwalne zdjęcie z badań
Kadłub Comety G-ALYU w zbiorniku wodnym podczas badań zmęczeniowych, zdjęcie archiwalne
Kadłub badano w zbiorniku wodnym, żeby odtworzyć cykle ciśnienia w kabinie.
Wypalony kadłub samolotu pasażerskiego po katastrofie, archiwalne zdjęcie
Samolot pasażerski de Havilland Comet w locie, archiwalne zdjęcie