Composites con mayores ventajas
Los composites, con dos o más materiales individuales, se han convertido en partes integrantes de los componentes de las aeronaves, ya que les permiten combinar propiedades importantes como la resistencia y el bajo peso. Las estructuras híbridas que combinan el laminado de plástico reforzado con fibras de carbono (CFRP) convencional con inserciones como goma o nanopartículas que pueden mejorar la amortiguación vibroacústica. Sin embargo, por lo general esto se hace en detrimento del rendimiento mecánico. El proyecto «Hybrid laminates. Industrialization for aircraft nose fuselage» (HYBRIA), financiado por la Unión Europea, se inició con el fin de superar este problema mediante materiales y procesos de fabricación industrial para futuras aeronaves que cumplan a la vez las exigencias de las aerolíneas y los clientes. Uno de los objetivos principales de la iniciativa Clean Sky de la Unión Europea que reúne a organizaciones públicas y privadas es reducir el peso de las aeronaves para reducir el consumo de combustible y las emisiones. Lo más habitual es minimizar la propagación del ruido y las vibraciones en las aeronaves utilizando piezas añadidas, que aumentan el peso además de los materiales y los costes de mano de obra. Integrar las funcionalidades de amortiguación vibroacústica en componentes estructurales reducirá las redundancias y ayudará a alcanzar ese objetivo. Los investigadores obtuvieron tres paneles curvados reforzados hechos con revestimientos híbridos y estructuras de refuerzo (a las cuales se pega el revestimiento) con secciones de distintas formas. Las geometrías eran representativas del fuselaje del tablero de mandos del Clean Sky Green Regional Aircraft (GRA). El equipo estudió varios métodos de fabricación distintos durante la fabricación de demostradores para seleccionar los mejores conceptos para la posible fabricación del fuselaje del tablero de mandos del GRA completo. La calidad de las muestras para pruebas se evaluó mediante una combinación de pruebas no destructivas y análisis dimensionales. HYBRIA demostró la viabilidad de integrar materiales de amortiguación acústica en una estructura CRFP con un proceso de fabricación relevante para la industria y sin afectar de forma apreciable a las propiedades mecánicas de la estructura. Además, los científicos generaron innovadoras en diseño y fabricación de herramientas, para simplificar las herramientas y el proceso de montaje, además de reducir el uso de los materiales. El proceso de fabricación en un solo paso permite curar conjuntamente el revestimiento híbrido y los refuerzos para reducir de forma importante el uso de energía y materiales. En conjunto, la tecnología de fabricación y la configuración servirán como apoyo para una fabricación sostenible y rentable además de reducir el peso, el consumo de combustible y las emisiones asociadas al transporte aéreo. Estas ventajas de largo alcance impulsarán la competitividad de la industria, minimizarán el cambio climático global y harán que los viajes sean más cómodos para los pasajeros.
Palabras clave
Composites, vibroacústico, materiales de amortiguación, fuselaje, aeronave
