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隨著世界航空業(yè)的繁榮和發(fā)展，伴隨而來的飛機(jī)在起飛降落過程中沖出跑道，所造成的事故，也日益增多，頻頻發(fā)生。為了避免飛機(jī)在起飛降落過程中事故的發(fā)生，世界上不少國家都在研究對策，探求預(yù)防技術(shù)。機(jī)場跑道安全阻滯系統(tǒng)就是在這種背景下提出并產(chǎn)生的。

泡沫混凝土機(jī)場阻滯材料的概念

機(jī)場跑道安全阻滯材料，是鋪裝在飛機(jī)場主跑道末端延長線上的低密度泡沫混凝土。當(dāng)飛機(jī)在起飛降落過程中因事故沖出跑道之時(shí)，就會沖入泡沫混凝土形成的阻滯床。由于泡沫混凝土的微孔結(jié)構(gòu)具有吸能作用，可以有效吸收失事飛機(jī)的沖擊能量，迫使飛機(jī)在泡沫混凝土阻滯床中停止沖滑，獲得攔阻，從而避免發(fā)生的事故。泡沫混凝土強(qiáng)度較低，在飛機(jī)沖擊中被撞成粉末和柔性小塊，即使飛起，也不會對飛機(jī)及機(jī)上人員造成傷害。

這樣，飛機(jī)就可以在不受損傷的情況下得到有效的保護(hù)、化險(xiǎn)為夷。因此，泡沫混凝土機(jī)場阻滯材料是飛機(jī)起飛降落的安全屏障。

技術(shù)原理

機(jī)場安全阻滯泡沫混凝土材料，主要是利用其高孔隙率所形成的抗沖擊削波吸能功能。

但凡多孔材料，一般均具有削波吸能性。我們平常采用泡沫塑料做貨物包裝，也就是利用其多孔性來吸收和削減震動、沖擊、擠壓等破壞能量，保護(hù)物品不被能量波所破壞。機(jī)場安全阻滯材料也基本屬于這一原理。

研究表明，當(dāng)應(yīng)力波穿過多孔泡沫材料時(shí)，動量與能量均呈下降。多孔泡沫材料不僅可以吸收沖擊波的沖擊能量，也能夠減緩主體材料的破損。當(dāng)應(yīng)力波通過密度為450kg/m3的泡沫混凝土多孔材料時(shí)，其峰值被衰減為原來的1／5，而通過普通混凝土?xí)r，其峰值衰減僅為原來的1／20。這巨大的反差足以說明多孔泡沫混凝土材料的能量吸收性。

當(dāng)沖擊波作用在阻滯材料上時(shí)，在沖擊波的作用下，多孔泡沫混凝土材料首先發(fā)生孔壁的彈性變形，部分沖擊能量轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥阅埽瑫r(shí)氣隙被絕熱壓縮并吸收部分能量，繼而，孔壁發(fā)生塑性塌縮或脆性破碎，將部分沖擊能量轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃文鼙幌牡簟＿@樣，失事飛機(jī)的沖擊能量就被阻滯材料吸收和削減，迫使飛機(jī)平穩(wěn)停止滑行。

雖然泡沫多孔材料均具吸能性，但泡沫塑料不耐老化、不環(huán)保，泡沫玻璃及泡沫陶瓷造價(jià)高且生產(chǎn)難度大。各種多孔材料對比來看，泡沫混凝土的阻滯性能最優(yōu)，且造價(jià)最低，生產(chǎn)最方便、環(huán)保性最好，因此，美國專家們最終選定的是泡沫混凝土。

1.4國內(nèi)外的研究及應(yīng)用狀況

美國是世界上較早也是目前唯一研究和生產(chǎn)機(jī)場跑道阻滯材料的國家。他們在1986年就開始正式啟動研發(fā)，最初稱之Engineered Material Arresting System,簡稱EMAS。在幾十年的研發(fā)過程中，他們曾試驗(yàn)過各種不同的材料，最后選定了泡沫混凝土，形成了一個(gè)完整的技術(shù)體系和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系，正式命名為GBS系統(tǒng)（Ground Braking System）。其中包括泡沫混凝土制動材料的制造、動態(tài)力學(xué)數(shù)值分析方法、仿真軟件開發(fā)與應(yīng)用等。許多關(guān)鍵技術(shù)都申請了國際專利，并嚴(yán)格對其它國家技術(shù)保密，禁止這項(xiàng)技術(shù)出口，初步形成了對這一技術(shù)領(lǐng)域的壟斷。由于美國的技術(shù)封鎖，目前，除中國外，其他國家尚沒有此項(xiàng)技術(shù)。

美國1999年研發(fā)成功這一技術(shù)之后，隨后就在國內(nèi)各大機(jī)場廣泛應(yīng)用。美國聯(lián)邦航空局規(guī)定：跑道端部之外安全區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)長度1000英尺（約300m），但末端的空間不足、安全長度不夠，就要安裝阻滯系統(tǒng)。例如波士頓、芝加哥等42個(gè)機(jī)場已安裝完畢，堪薩斯等12個(gè)機(jī)場正在安裝，其余機(jī)場也多在計(jì)劃。這些已鋪裝的機(jī)場，在安全起降中發(fā)揮了重要作用。波士頓機(jī)場多次攔阻了沖出跑道的飛機(jī)，班伯克機(jī)場也于2006年10月13日，避免了事故飛機(jī)的災(zāi)難。

我國近年航空業(yè)發(fā)展很快，民航機(jī)場已達(dá)175個(gè)，還有許多正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)10年后，不少于250個(gè)。目前，加上軍用機(jī)場，我國機(jī)場總量已達(dá)數(shù)百個(gè)。而且許多新建的支線機(jī)場，多在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，跑道安全長度更難保證。這就使我國機(jī)場的起降安全面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。從1997年到2006年10年間，我國共發(fā)生飛機(jī)沖出機(jī)場跑到事故71起。因此，我國機(jī)場安裝阻滯系統(tǒng)是十分必要的，也是迫切的，且勢在必行。國家民航總局對此十分重視，并及時(shí)引入了美國泡沫混凝土阻滯系統(tǒng)，首先在四川九寨溝黃龍機(jī)場應(yīng)用。但是，泡沫混凝土阻滯材料的國際市場價(jià)格極高，每立方達(dá)2萬元左右，再加上巨額的包裝費(fèi)和運(yùn)費(fèi)（黃龍機(jī)場單運(yùn)費(fèi)就達(dá)700多萬元），使阻滯系統(tǒng)的費(fèi)用太大，使機(jī)場難以承受，大大阻礙了這一優(yōu)異產(chǎn)品的推廣。像九寨溝黃龍機(jī)場，單是進(jìn)口美國泡沫混凝土阻滯材料就花費(fèi)了9000多萬元，其總造價(jià)已接近1億元人民幣，這對更需要鋪裝這種系統(tǒng)的支線機(jī)場來說，是一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)。目前，我國很多機(jī)場都已計(jì)劃使用，但均因其造價(jià)而不能實(shí)施。因此，能否盡快使這一產(chǎn)品國產(chǎn)化，把造價(jià)降下來，是這一高性能材料能否在我國全面應(yīng)用的關(guān)鍵。

河南華泰建材開發(fā)有限公司是國內(nèi)進(jìn)行泡沫混凝土研究、應(yīng)用較早的企業(yè)。華泰建材多年來一直致力于對泡沫混凝土產(chǎn)品的研究、應(yīng)用、推廣，在同行業(yè)內(nèi)一直保持前列，具有無可比擬的施工水平和技術(shù)實(shí)力。公司目前已取得授權(quán)專利及軟件著作專利共19項(xiàng)，獲得國家、省（市）、區(qū)建設(shè)行政主管部門推廣證書共34項(xiàng)，產(chǎn)品已在除西藏、澳、臺地區(qū)外全國31個(gè)省級行政區(qū)400多個(gè)城市中推廣應(yīng)用，包括住宅、辦公、校舍、劇院、商業(yè)MALL、工業(yè)廠房、市政及高速道路、橋梁、地鐵等工程領(lǐng)域成功使用，國內(nèi)市場占有率領(lǐng)先，其中國家博物館、南水北調(diào)中線一期工程總干渠焦作1標(biāo)段橋臺填充工程、天津地鐵西站換填工程、長春市城市生態(tài)濕地公園長島隧道橋填充工程等項(xiàng)目均為國家重點(diǎn)項(xiàng)目。