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Active Pressure, Position and Temperature sensors for Turboshaft engines

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Helicópteros más ecológicos gracias a sensores inteligentes

Un equipo de científicos financiado por la UE ha desarrollado una tecnología para monitorizar el par y la velocidad de rotación en motores turboeje para helicópteros. Los sensores inteligentes pueden jugar un papel importante en el desarrollo de helicópteros más ecológicos y silenciosos en un futuro cercano.

Energía

El concepto «Motor Sostenible y Ecológico (SAGE) 5» consiste en un Demostrador Tecnológico Integrado (DTI) que se ha proyectado para desarrollar motores turboeje para helicópteros que resulten silenciosos y respetuosos con el medio ambiente. Este concepto está en armonía con la iniciativa «Cielo Limpio». La reducción de emisiones de gases tóxicos está ampliamente relacionada con el aumento de la eficiencia en la transformación del combustible y, por lo tanto, con la reducción de su consumo. La optimización de la transmisión de potencia puede de este modo aumentar la eficiencia y disminuir el ruido. Para optimizar el consumo de combustible y el funcionamiento del motor, se debe regular la velocidad del eje y la temperatura y presión del aire, del combustible y del aceite. El equipo de científicos ha investigado, en el contexto del proyecto «Active pressure, position and temperature sensors for turboshaft engines» (ACTIPPTSENS) , las posibilidades de la tecnología de monitorización inteligente con el objetivo de reducir emisiones y ruido. Originalmente el enfoque se ha orientado sobre dos tipos de tecnología de sensores que están al alza: sensores de par sin contacto (CTS) para medir par y velocidad de giro, y sensores piezoeléctricos basados en sistemas microelectromecánicos (MEMS). En el segundo caso, la idea consiste en combinar un transductor piezoeléctrico (PZT) sensor de presión compuesto por nanofibras PZT electrohiladas con un termopar que permita medir la temperatura de operación. Se ha modificado un CTS, desarrollado y patentado por uno de los integrantes del proyecto para aplicaciones automovilísticas, para adaptarlo a su uso en helicópteros. Una vez fabricado y ensayado, demuestra ser superior como sensor y más duradero frente al envejecimiento. Asimismo, es capaz de medir comportamientos estáticos y se puede fijar sobre el eje en lugar de insertarse en una muesca. Si bien se ha logrado fabricar la malla de nanofibras piezoeléctricas con la microestructura deseada, ciertas dificultades técnicas aparecidas en etapas subsiguientes del proceso han impedido el posterior desarrollo del sensor PZT-MEMS. Debido a ello, el equipo ha utilizado en su lugar una alternativa comercial para el PZT. Los nuevos desarrollos y la optimización de la tecnología de monitorización inteligente influirán de modo importante en un futuro próximo sobre la fabricación de helicópteros más ecológicos y silenciosos.

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