Estandarización de la tecnología modular de los actuadores eléctricos en aeronaves
Al aprovechar la energía eléctrica en todos los sistemas, la electrificación de la aeronáutica reducirá el consumo de combustible y las emisiones. A fin de alcanzar este objetivo, la Unión Europea ha puesto en marcha varias iniciativas, entre ellas «Clean Sky» y su componente para sistemas para operaciones ecológicas. El proyecto ACTUATION2015 (ACTUATION 2015: Modular electro mechanical actuators for ACARE 2020 aircraft and helicopters) se puso en marcha para terminar de desarrollar este enfoque general mediante el estudio de tecnologías basadas en AEM, los cuales son necesarios para eliminar depósitos, bombas y circuitos hidráulicos. Los socios del proyecto desarrollaron y validaron un conjunto común de módulos estandarizados, modulares y escalables para AEM que cumplen los requisitos de coste y fiabilidad de los constructores. En comparación con las aeronaves actuales de pasillo único, el proyecto ACTUATION2015 se propuso reducir los costes globales del ciclo de vida de los actuadores en un 30 %, mejorar la fiabilidad en un 30 % y reducir el peso total de la aeronave en 500 kg. Se diseñaron tres tipos de módulos estándar relacionados con las dimensiones mecánica, motriz y electrónica de la transmisión. El equipo investigador, además de aplicar el proceso de estandarización, abordó la tecnología relacionada con los módulos físicos de los AEM, incluidos los materiales compuestos, las arquitecturas del motor, la mecatrónica, los nuevos sensores y la electrónica motriz. Se fabricaron prototipos para la evaluación a escalas de módulo y actuador, mientras que los módulos individuales y los AEM montados se analizaron utilizando bancadas de prueba diseñadas específicamente para ello. Un importante logro del proyecto fue el lanzamiento del grupo del actuador «Modelica», el cual incluye modelado de módulos a múltiples niveles así como herramientas estandarizadas de diseño para la mejora del proceso de cualificación. La mejora en la disponibilidad y la fiabilidad de los AEM se logró mediante un proceso adecuado de diseño en combinación con un sistema integrado de previsiones y supervisión de estado y consumo. El equipo del proyecto ACTUATION2015 estudió métodos para detectar posibles anomalías incipientes y así identificar la necesidad de acometer tareas de mantenimiento antes de que se produzcan fallos, lo que permitirá minimizar la posibilidad de un funcionamiento defectuoso en vuelo. Desarrollaron nueve demostradores virtuales, entre ellos los actuadores del tren de aterrizaje principal y el sistema de dirección del tren de aterrizaje de morro. Además, los socios prepararon otros cuatro demostradores de AEM: alerón lineal, deflector giratorio, sistema hipersustentador y sistema eléctrico de frenado. Los resultados del proyecto contribuirán de manera significativa a la consecución de los ambiciosos objetivos de la industria aeroespacial y de la Unión Europea en materia de reducción de emisiones y mejora de la competitividad y la sostenibilidad.
Palabras clave
Aeronave, actuadores electromecánicos, ACTUATION2015, módulos estandarizados, fabricantes de estructuras de fuselajes
