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Development of an optimized large scale engine CFRP annulus filler

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Fuerte ante el pedrisco, ligero en las emisiones

A menudo, el sector aeroespacial utiliza piezas metálicas para lograr resistencia y rendimiento. Un nuevo componente rentable para motores realizado en composite con un 40 % menos de peso que el mejor equivalente disponible actualmente será una aportación muy importante para lograr un transporte aéreo más ecológico.

Tecnologías industriales

La atención creciente para reducir el peso y, con ello, el consumo de energía y las emisiones, ha dado lugar al uso de plásticos avanzados reforzados con fibra de carbono (CFRP) en muchas estructuras de aeronaves. Un gran consorcio inició el proyecto «Development of an optimized large scale engine CFRP annulus filler» (ORCA), financiado por la Unión Europea, para ampliar sus aplicaciones. El relleno de la corona suaviza el flujo de aire y forma la superficie interior que toca el aire entre palas adyacentes. Los diseños actuales son metálicos, anodizados para hacerlos resistentes a la corrosión y recubiertos para evitar el desgaste. Ahora el equipo ha demostrado la viabilidad de utilizar composites CFRP en este componente crítico del rotor de los motores de los reactores modernos. Los científicos desarrollaron un proceso de producción utilizando un concepto de preforma mejorado con innovaciones importantes en relación con la integración de las piezas de conexión. Las soluciones detalladas se han incluido en solicitudes de patente. Después de varias iteraciones de diseño, los investigadores fabricaron y probaron un relleno de corona en el sistema de baja presión avanzado del concepto de motor ecológico y sostenible (SAGE) del proyecto SAGE3. Se cumplieron y superaron los objetivos, lo cual establece un nuevo hito para la producción de piezas de CFRP de alta calidad. El relleno de ORCA redujo el peso en un 40 % en comparación con el mejor diseño existente. Esto se consiguió con niveles de estabilidad equivalentes en cuanto se refiere al impacto y la fatiga, con un coste competitivo. Aprovechar la posibilidad de reducir todavía más los costes dará lugar a una pieza más ligera y menos cara. Esta pieza recibió el premio 2014 JEC Europe Innovation Award en la categoría de aeronáutica, se ha mostrado en distintas exhibiciones y ha dado lugar a la solicitud de tres patentes. Sus pruebas en vuelo están programadas para el tercer trimestre de 2014. Se espera que el relleno de la corona de ORCA mejore la eficiencia de los motores y reduzca las emisiones sin un coste adicional. Esto debería contribuir de forma importante a la iniciativa de investigación CleanSky de la Unión Europea y a SAGE. Las publicaciones en revistas de alto impacto mejorarán la posición internacional del socio universitario. Además, con la transferencia planificada a su fabricación en serie en 2015- 2016, la tecnología del proyecto también tendrá un efecto importante sobre la posición competitiva del socio industrial.

Palabras clave

Aeroespacial, metálico, composite, motor, plástico reforzado con fibras de carbono, relleno de la corona, rotor, preforma, patente, SAGE

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