O sector aerospacial español: materiais compostos para o século XXI

Buscar

Susbcrición Newsletter

Introducir e-mail

Arquivo mensual

Vindeiros eventos

Non hai eventos polo momento
Todos os principais fabricantes de avións, preocupados por reducir o consumo de combustible das aeronaves, foron adoptando progresivamente os materiais compostos en substitución das pezas metálicas tradicionais.
 
Os materiais compostos, en particular os plásticos reforzados con fibra de carbono, son materiais nos que se impregnan delgados filamentos de fibra de carbono con plástico para formar tecidos delgados. Os devanditos tecidos poden dispoñerse en forma de capas en moldes, aliñados para garantir unha resistencia óptima, e curados a continuación para fundir e unir os materiais. O material resultante é lixeiro e resistente.
 
España conta cunha longa tradición no uso especializado de fibras de carbono. As empresas españolas obtiveron unha experiencia inicial coa creación de pezas de materiais compostos para a lanzadeira espacial europea, e posteriormente pasaron do espazo ás aeronaves. As devanditas empresas continúan achegando coñecementos técnicos e compoñentes de gran tamaño para todos os grandes fabricantes de avións, entre os que están Boeing e Airbus.
 
"España comezou moi pronto a fabricación de compoñentes de materiais compostos", afirma Rafael Quintana, director xeral da unidade de negocio aeroespacial da empresa de enxeñería Sener, "primeiro con compoñentes de menor tamaño, e actualmente con outros máis grandes. Esa é a razón pola que agora contamos en España con (grandes) fabricantes de pezas de gran tamaño para Airbus e Boeing. Grazas á dilatada tradición de deseño nesta tecnoloxía".
 
Airbus foi pioneira en todo o mundo, expandindo continuamente o uso de materiais compostos nos seus avións. De feito, máis do 50% do peso dos A350s da seguinte xeración (a familia de avións de fuselaxe ancha e grande alcance) está fabricado en materiais compostos.
 
Dende as súas instalacións de fabricación e investigación en España, Francia e Alemaña, Airbus centrouse tamén no desenvolvemento tanto de tecnoloxías para mellorar a velocidade de fabricación con materiais compostos coma de métodos de ensaio para garantir que as pezas non teñen defectos, xa que os problemas nas pezas de materiais compostos a miúdo non son evidentes cunha inspección visual. As instalacións de Airbus en España centráronse na innovación en tecnoloxías de fabricación e na montaxe e ensaio de estabilizadores horizontais e outros importantes compoñentes estruturais.
 
Aernnova, con sede en Vitoria, fabrica compoñentes tanto en metais tradicionais como en materiais compostos avanzados para empresas entre as que están Airbus e Boeing. Amador Motos, director de innovación de Aernnova, explica que a empresa inviste constantemente na aplicación de materiais avanzados e o desenvolvemento de tecnoloxías de fabricación para materiais compostos, que desempeñan un papel cada vez máis importante no seu negocio. Como sinala Motos, os materiais compostos utilizáronse nas estruturas primaria e secundaria de aeronaves dende hai décadas, "pero nunca se integraron en estruturas primarias de gran tamaño destinadas á aviación comercial", como as ás e a fuselaxe (a carrocería) dos avións. Así, Aernnova, xunto con outras empresas e subcontratistas líderes, "está a partir destes procesos de fabricación e certificación da integridade estrutural dos compoñentes e desenvolvéndoos para estruturas críticas de maior tamaño".
 
Materiais e estruturas
 
O desafío que supón o incremento do uso de materiais compostos radica non só en perfeccionar as técnicas de fabricación, senón en certificar o proceso de fabricación das estruturas e, ademais, detectar calquera defectos que se puidesen producir durante a fabricación ou, posteriormente, durante o seu uso. A diferenza dos metais, os materiais compostos adoitan regresar á súa forma orixinal tras un impacto, polo que os posibles danos poden ser invisibles, pero graves. Neste sentido, Aernnova investiga no campo da denominada Monitorización da Saúde da Estrutura, que consiste fundamentalmente en crear unha estrutura intelixente que pode alertar o operador de calquera dano que se produza nela.
 
Os enxeñeiros da empresa desenvolveron un sistema de sensores para detectar a posición dos danos que se produciron e determinar o seu tipo, baseándose nun impacto ou esforzo determinado. O sistema someteuse a ensaios en voo e na actualidade atópase nas etapas finais de desenvolvemento, que inclúen a redución do seu tamaño, peso e requirimentos de alimentación eléctrica.
 
Aernnova, que participa no programa de investigación Clean Sky da Unión Europea, cuxo obxectivo é desenvolver as tecnoloxías máis avanzadas para as aeronaves do futuro, colabora con outras empresas do sector aeroespacial, universidades e centros de investigación para deseñar unha nova á que contribuirá a reducir o consumo de combustible. O fluxo aerodinámico sobre unha á xeralmente pasa a réxime turbulento, o que incrementa a resistencia aerodinámica (e, por conseguinte, o consumo de combustible).
 
O consorcio Clean Sky traballa no desenvolvemento de ás que poidan fabricarse e montarse con tolerancias cada vez máis precisas, creando superficies moito mellor controladas. Iso debe axudar a reducir a turbulencia e aumentar o rendemento do combustible.
 
Sener, que conta con importantes proxectos de enxeñería e fabricación tanto no sector aeronáutico como espacial, deseñou instalacións de fabricación de materiais compostos para as plantas de Airbus en Illescas (España) e Stade (Alemaña). As devanditas instalacións incluirán a produción automática de larguerillos para ás, un tipo de estrutura de máis de 30 metros de lonxitude. "O desafío consistía en deseñar unha máquina que fose totalmente automática", dixo Quintana, "partindo da materia prima de alta calidade, pasando polo corte e moldeo, ata a deposición da estrutura nunha posición exacta".
 
O aumento do uso dos materiais compostos en estruturas de gran tamaño é só un modo de incrementar o rendemento do combustible global. ITP, con sede en Madrid, un dos principais fabricantes mundiais de turbinas de baixa presión, que impulsan o compresor dos aerorreactores, está a introducir innovacións no deseño, fabricación e reparación dos compoñentes que fabrica. Recentemente, a empresa deseñou un novo modelo de turbina lixeira, baseada nun novo deseño aerodinámico e que utiliza materiais máis lixeiros. Este modelo reduce as emisións de dióxido de carbono ata un 15%. En lugar de materiais compostos, estes novos motores incorporan aliaxes metálicas avanzadas de baixo peso e cunha resistencia a temperaturas extremadamente elevadas, de ata 1600° C.
 
(Fonte: Spain Technologies)