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科学・技術

放射性ブレードを持つヘリコプター

The Helicopter with Radioactive Blades (hackaday.com)

53 pointsby zdw13 コメント

要約

CH-53ヘリコプターのローターブレードの亀裂を早期に検出するために、初期のモデルではブレード内部に封入された窒素ガスの圧力を監視するシステムが使用されていました。しかし、飛行中に亀裂が発生した場合の即時検出が課題でした。この問題を解決するため、ブレード内部の圧力インジケーターに微量の放射性ストロンチウム90を組み込み、ヘリコプター内部のガイガーカウンターで検出する「IBIS(Inflight Blade Monitoring System)」が開発されました。このシステムは、電子部品の信頼性や配線の複雑さを回避するエレガントな解決策であり、現在も一部の旧型機で使用されています。

全文翻訳

予期せぬ場所から金が見つかることがあります。この場合、それはCH-53ヘリコプターに関するビデオからです。CH-53 Sea Stallionは1966年に初めて運用を開始しました。それは巨大なヘリコプターで、 immenseな重量を持ち上げることができます。その全ての重量は6枚(モデルによっては7枚)のローターブレードから吊り下げられています。問題は、ブレードの亀裂が壊滅的な故障に発展する前に検出することでした。固定翼機の翼と同様に、CH-53のローターブレードは、メイン構造部材としてスパ(spar)で設計されています。初期のデザインでは、スパは押出アルミニウムでした。CH-53Dおよびその他のバリアントは、冷間加工チタンに移行しました。これらのブレードはすべて同じ問題を抱えていました。ブレードの故障に発展する前に、金属の微細な亀裂を検出することです。 亀裂の検出は比較的容易であることが判明しました。ブレードは密閉され、窒素ガスで加圧されています。亀裂があるとガスが漏れ出します。ブレードにあるバーバーポール圧力インジケーターにより、整備士は一目で全てが正常かどうかを確認できます。地上ではそれで良いのですが、飛行中にブレードが亀裂を起こし始めた場合、パイロットはすぐにそれを知りたいはずです。必要とされたのは、現代の車のタイヤ空気圧監視システムに似たものでした。コックピットのライトを点灯させる圧力センサーです。現代の自動車TPMSシステムは、タイヤ内部のワイヤレスセンサーを使用しています。しかし、60年代初頭には、電子部品はヘリコプターのブレード上で回転するのに耐えられるほど信頼性が高くありませんでした。回転するローターヘッドをスリップリングを通して配線することは、非常に複雑になります。ローターヘッドでワイヤレス電子部品が生き残ることを期待することは、さらに問題が多いでしょう。 解決策は単純であることが判明しました。少量の電離放射線を混ぜることです。IBIS(Inflight Blade Monitoring System)は、CH-53を安全に保ちます。魔法は、先ほど言及した同じ圧力インジケーターで起こります。緑からバーバーポール表示への単なるシフトではなく、IBISモジュールは微量の放射性ストロンチウム90も露出させます。ストロンチウムはベータ線放出体であり、その放射線はヘリコプター内部のガイガーカウンターで検出できます。また、食べたり吸い込んだりしない限り、人間にとって比較的安全です。バッテリーも、ローターブレード上の電子部品もありません。これは困難な問題に対するシンプルな機械的解決策です。 この解決策は非常にエレガントで、今日でも使用されています。CH-53の最新バージョンは、最新のオールコンポジットブレードの故障を検出するために光ファイバーを使用しています。古いバリアントはどうでしょうか?それらはまだ核オプションで稼働しています。 はい、Sr-90は人間にとって完全に安全です。ただし…Cs-137とともに、チェルノブイリ立入禁止区域の主な汚染物質です。何かが合わないようです。 報告コメント 返信 そこにあるように書かれています:(食べたり吸い込んだりしない限り) 報告コメント 返信 すべては楽しいゲームですが、ヘリコプターが墜落し、軽微な事故が核緊急事態に発展し、現場から放射性物質を除去するために非常に特殊な除染部隊を呼ばなければならない場合。 報告コメント 返信 それは敵が撃墜しないためのさらなるインセンティブになります。 報告コメント 返信 彼らがあなた自身の領土でそれらを撃墜しない限り😂その場合、あなたはヘリコプターを持っていませんが、掃除するためのミニ・ヒロシマを持っています。 報告コメント 返信 安全性は相対的です。空から落下することよりも、わずかな放射線の方がはるかに害が少ないでしょう。 報告コメント 返信 殺すのは落下ではなく、突然の停止時の臓器の慣性です。臓器のスロッシングを止められれば、人間は落下からより生存可能になるでしょう。 報告コメント 返信 内部エアバッグ? 報告コメント 返信 待て、つまり息を止めるだけでいいのか?すぐに戻ります、経験的証拠をつかんできます。 報告コメント 返信 放射性源についてのあなたの感情は理解できます。そして、Sr-90が放射性降下物の危険な部分であることは事実です。この件についてさらに調べたところ、源はスパイシーで、家庭用煙探知機の約1000倍の活動量でした。危険は非常に小さいです。源はヘリコプターのブレード上にあり、ヘリコプター本体からはかなり離れています。さらに、ブレードがOKな場合、源はその容器内にシールドされています。ブレードが亀裂で圧力を失った場合にのみ、源が現れます。ブレード自体が全ての放射線を吸収します。空気中でもベータ粒子の範囲は1フィート程度です。この計画から考えられる唯一の危険は不適切な処分です。そして、その場合でも、源を食べることが実際の危険をもたらすでしょう。乾杯。 報告コメント 返信 私の調査では、海軍がこれらの源を登録しており、取り扱いおよび処分のプロセスに関してNRCですべて文書化していることがわかりました。(例 https://public-inspection.federalregister.gov/2019-08531.pdf?1556282725 )。通常の操作中は源はシールドされています。損傷したブレードの場合にのみ使用されます。それでも、これらの古い機体の現在の状態を考えると、懸念事項です。 報告コメント 返信 昨日、子供のためにトーマス機関車を調べていました。 報告コメント 返信 ボーイング747にも数百キログラムの放射性部品がありました。 報告コメント 返信 私は海軍にいた頃、UH-3hヘリコプターで作業していましたが、メインローターブレードにも同じインジケーターシステムがありました。 報告コメント 返信 ガイガーカウンターのセンサーはどこにありますか? 報告コメント 返信 MH-53E整備士です。システムはIBIS(Inflight Blade Inspection System)で、小さなポッドはBIM(blade inspection monitors)です。ボックスはメインローターの後ろ、中央エンジンの上のデッキにあります。ウェブ上でランダムな写真を見つけました:https://assets.verticalmag.com/wp-content/uploads/2017/01/MHM_6001.jpg。 報告コメント 返信 ブレードからの放射線は、高高度での6時間の飛行からの放射線よりも少ないです。ですから、これが怖いなら、次の旅行は車で行ってください。 報告コメント 返信 ブレードだけでなく、多くの古いヘリコプターのエンジンにもソマグ(thor-mag)が含まれています。