Una nueva capa antihielo impulsa la innovación en los giroaviones
La formación de hielo es un problema importante de seguridad aérea. Todos los tipos de aeronaves comerciales, tanto de ala fija como de alas giratorias, necesitan sistemas de protección contra el hielo para volar con seguridad en todo tipo de condiciones meteorológicas. Para las denominadas «aeronaves de rotor basculante», en las que los rotores se inclinan durante distintas fases del vuelo, esto plantea algunos retos específicos. «Normalmente, puede acumularse un poco de hielo en las palas de las aeronaves antes de que el piloto encienda la calefacción», explica el coordinador del proyecto NO-ICE-ROTOR, Markus Villinger, de Villinger GmbH (Austria). «Sin embargo, no es posible con los giroaviones basculantes. Cuando las palas en vuelo de crucero están inclinadas verticalmente, la acumulación de hielo es tan importante que retirar el material congelado es como disparar cohetes al https://cordis.europa.eu/project/id/101007881/es (fuselaje)».
Sistemas antihielo para giroaviones
Por lo tanto, se necesitan sistemas antihielo para garantizar que no se forme hielo. Hasta ahora, esto se conseguía instalando cables metálicos que se calientan con electricidad. Sin embargo, como las palas de los giroaviones vibran mucho, este alambre de metal caliente suele romperse por la tensión. El sobrecalentamiento de la pala del rotor también representa una amenaza potencial. «La realidad es que la mayoría de los sistemas convencionales de protección contra el hielo no funcionan muy bien en los giroaviones basculantes», explica Villinger. Para hacer frente a este reto, Villinger ha desarrollado un sistema de protección contra el hielo basado en revestimientos calentados eléctricamente, que pueden implantarse en la estructura de las palas. El revestimiento puede aplicarse en capas de menos de 0,2 mm de grosor, de manera que no afecta al peso de la aeronave. El revestimiento funciona como una capa de resistencia eléctrica, que proporciona un calentamiento uniforme en toda la superficie.
Tecnología pionera en capas calefactoras
El objetivo del proyecto NO-ICE-ROTOR, financiado con fondos europeos, era implantar y probar esta tecnología en las palas del rotor de un giroavión basculante avanzado de nueva generación. Este tipo de aeronaves están aún en fase de prototipo, pero necesitarán una protección eficaz contra el hielo para poder operar comercialmente. «Integramos nuestro revestimiento en las estructuras de materiales compuestos del giroavión para proporcionar capacidades antihielo bajo cargas y vibraciones elevadas», explica Villinger. «Para ello, calculamos los requisitos de potencia de las capas calefactoras y definimos el rango de temperatura necesario para evitar que se formara hielo en todo momento en las palas del rotor». Se realizaron pruebas estructurales y medioambientales en objetos de ensayo representativos. El equipo del proyecto también diseñó e instaló dos sistemas de deshielo capaces de funcionar con independencia el uno del otro, a fin de garantizar las operaciones en caso de avería. A continuación, se probaron las capacidades de deshielo de dos demostradores en el RTA Icing Wind Tunnel de Viena. Allí se realizaron varias pruebas en distintas condiciones y se obtuvieron muchos datos.
Viabilidad de una nueva protección contra el hielo
Los datos recogidos ayudaron a destacar la viabilidad de la novedosa tecnología de protección contra el hielo para aeronaves de rotor basculante, incluso en los entornos más duros. «Consideramos este proyecto como el punto de partida para seguir desarrollando tecnologías de protección contra el hielo destinadas a aeronaves de rotor basculante», señala Villinger. «El revestimiento puede integrarse en materiales compuestos sin generar desventajas aerodinámicas. Esto significa que se puede garantizar un vuelo eficiente a altas velocidades de crucero, con un bajo consumo de combustible y una reducción del ruido». Villinger y su equipo creen que la tecnología puede servir no solo para los giroaviones de rotor basculante, sino también para los helicópteros y las aeronaves no tripuladas. En la actualidad, el potencial comercial de los taxis aéreos suscita una gran expectación, pero para que sean viables necesitarán tecnologías de deshielo eficaces. «Toda esta investigación está en curso», añade Villinger. «También estamos empezando a trabajar en un novedoso tipo de sistema de detección de hielo que activará automáticamente la protección contra el hielo de forma fiable. «Se trata de una innovación que también ha surgido de este proyecto».
Palabras clave
NO-ICE-ROTOR, giroavión, aeronave, helicóptero, vuelo, fuselaje, deshielo, antihielo
