Un nuevo sensor permite la evaluación objetiva del impacto de las aeronaves durante el aterrizaje
A los ingenieros aeronáuticos les gustan los aterrizajes suaves. Las aeronaves se diseñan para aterrizar en un rango estrecho de velocidades de descenso. Un poco más rápido significa alcanzar el suelo con brusquedad y, potencialmente, dañar la aeronave. En última instancia, la pregunta de si el aterrizaje ha sido muy brusco implica el criterio subjetivo del piloto. En las operaciones comerciales europeas, los pilotos probablemente notifiquen demasiados aterrizajes bruscos. Posteriormente, la aeronave se envía a inspeccionar, quizás de forma innecesaria, lo cual también exige la evaluación del fabricante de la aeronave. Además de los costes de mantenimiento directos, todas esas etapas requieren tiempo, durante el que la aeronave no está disponible, lo cual añade costes indirectos. El sistema actual, basado en el criterio subjetivo del piloto, es propenso a costes innecesarios y a un mantenimiento ineficiente.
Sensor de fibra óptica y fotónico
La industria aeronáutica necesita un sensor objetivo para el impacto durante el aterrizaje. El proyecto ALGeSMo, financiado con fondos europeos, ha desarrollado el primer sensor del mundo de ese tipo, destinado a aeronaves comerciales de pasajeros. El sensor elimina la subjetividad de las evaluaciones durante el aterrizaje. Si un aterrizaje ha sido muy brusco, los ingenieros lo sabrán con certeza de inmediato. El sensor se basa en una combinación de tecnologías de fibra óptica y fotónica. Tal y como explica el coordinador del proyecto Jerry Symons: «Los sensores ópticos tienen muchas ventajas. Primero, son intrínsecamente seguros, al ser inmunes a la interferencia electromagnética. También ofrecen capacidad de multiplexación, lo cual significa que se pueden incluir muchos elementos de detección en una misma fibra óptica para medir varios parámetros. Los sensores ópticos también permiten la gran precisión que necesitamos para esta aplicación». El sistema de ALGeSMo está formado por dos componentes principales, ambos desarrollados desde cero por el equipo del proyecto. El «cerebro» del sistema es una unidad de procesamiento de fibra óptica (FOPU, por sus siglas en inglés) instalada en el compartimento de aviónica de la aeronave. Esta unidad genera una luz infrarroja, que se envía a cada sensor del eje. Cada eje tiene dos ruedas, y cada rueda tiene su propio sensor. Los sensores están formados por fibras ópticas con redes de difracción de Bragg en fibra (FBG, por sus siglas en inglés) dentro de un material compuesto portador. Cada FBG refleja una longitud de onda de luz diferente hacia la FOPU. Toda carga en los ejes se transmite a través del compuesto a las FBG y genera una carga en la longitud de onda de la luz reflejada. La FOPU recibe la luz que vuelve de cada sensor y convierte cualquier cambio en la longitud de onda en un valor de carga. Los sensores se mantienen en el lugar con un mecanismo de sujeción especialmente diseñado para el eje del Airbus A320.
Listo para un mayor desarrollo
«Nuestro principal resultado final es que el sistema demuestra la capacidad de la tecnología óptica para satisfacer las necesidades de la aeronave —añade Symons—. Hemos logrado la mayoría de nuestros objetivos. El sistema todavía no ha sido probado en vuelo, pero ha sido demostrado en una instalación de pruebas de trenes de aterrizaje, que reproduce las cargas vistas por las aeronaves medianas de pasajeros». Las pruebas han demostrado que el sistema calcula con precisión la carga del aterrizaje. Los datos de la carga también ayudan a la automatización de otras funciones de la aeronave. Ello incluye la optimización de los frenos y la configuración del empuje y del compensador para el despegue. Posteriormente, el equipo empezará a perfeccionar las nuevas funciones para el nivel de preparación tecnológica 6, lo cual llevará a la consecuente aplicación en futuras aeronaves comerciales. En última instancia, ello significará menos mantenimientos innecesarios y menores costes. El proyecto recibió financiación de la Empresa Común Clean Sky 2. La empresa común recibe el apoyo del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea y de los miembros de la Empresa Común Clean Sky 2 aparte de la Unión Europea.
Palabras clave
ALGeSMo, sensor, aeronave, aterrizaje, óptico, aviación, fotónico, Airbus A320
