Jak nauka pomaga zapobiegać katastrofom
O tym, dlaczego bilety lotnicze są drogie,
jakie są przyczyny katastrof budowlanych, kolejowych i morskich
można było posłuchać w podczas wykładu, w ramach Dnia
Nauki w Warszawie w Instytucie Podstawowych Problemów Technicznych
Polskiej Akademii Nauk.
Kiedyś wielkie katastrofy zdarzały się często, ponieważ ludzie nie znali parametrów wytrzymałości materiałów. To potrzeba zwiększenia bezpieczeństwa konstrukcji zrodziła naukę, którą nazwano mechaniką pękania - mówił dr inż. Grzegorz Socha z Instytutu Podstawowych Problemów Technicznych podczas wykładu "Mechanika pękania - na tropach przyczyn katastrof".
Katastrofy i zawalenia wielkich budowli zdarzały się od początku istnienia cywilizacji. Inżynierowie na własnych błędach musieli się uczyć, jak wysoką katedrę można zbudować, by stała bezpiecznie.
W miarę postępu cywilizacyjnego powstawały coraz bardziej złożone konstrukcje. Przełomem było powstanie kolei żelaznej na początku XIX w.
Kiedy okazało się, że wiedza na temat wytrzymałości materiałów nie wystarczy do budowania bezpiecznych kolei, niemiecki uczony August Woehler, który przeprowadził testy na osiach zestawów kolejowych, odkrył zjawisko zmęczenia materiału.
Zaczęto stosować tę wiedzę w praktyce, jednak nadal zdarzały się katastrofy. Pękały mosty, zbiorniki ciśnieniowe i rurociągi. Winą za te wypadki obciążano zwykle warunki atmosferyczne lub błąd w eksploatacji urządzeń. Okazało się, że przyczyną są różne skazy na materiale, które zmniejszają jego odporność na obciążenie.
Obecnie można wykryć nawet drobne skazy w materiale używanym do skonstruowania statku lub samolotu. Można prześwietlać elementy samolotu i pociągu promieniami Roentgena, badać je ultradźwiękami itp.
Nowe metody badania konstrukcji nie niszczą ich, pozwalają stwierdzić, czy materiał ma wady i określić ich wielkość, ale są bardzo kosztowne.
Właśnie dlatego bilety lotnicze są takie drogie. Kontrole, zwłaszcza silników samolotów, trzeba przeprowadzać bardzo często - mówił inżynier.
Wad materiału, powstałych w procesie produkcji lub w czasie eksploatacji nie da się zauważyć gołym okiem. Nawet specjalistyczny sprzęt nie zawsze wszystko wykrywa. Dlatego katastrofy nadal się zdarzają. Jedna z nich miała miejsce w 1998 r. w Niemczech, kiedy na skutek zmęczenia materiału pękło koło szybkobieżnego pociągu. W katastrofie zginęło wtedy 101 osób.