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Nuevo sistema inteligente de frenado para aeronaves

Fondos europeos han permitido desarrollar nuevos sistemas de frenado para aeronaves basados en materiales inteligentes, reduciendo significativamente el peso y el consumo de energía.
Nuevo sistema inteligente de frenado para aeronaves
El sistema de frenado de una aeronave es un componente de seguridad esencial, pues garantiza que el avión se detenga en una distancia relativamente corta si se considera la elevada velocidad a la que se desplaza cuando toca el suelo de la pista.

Los frenos hidráulicos son fundamentalmente componentes mecánicos. Utilizan presiones y fluidos para frenar. En un coche, por ejemplo, el pedal del freno genera una presión sobre el fluido de los frenos para reducir el movimiento de los neumáticos. Los sistemas de frenado estrictamente hidráulicos conllevan riesgos de seguridad y gastos de mantenimiento que han conducido al desarrollo de componentes electromecánicos.

Esencialmente, los actuadores electromecánicos (EMA) transforman la energía rotacional de un motor eléctrico en fuerza mecánica para realizar alguna clase de trabajo. En el caso de los sistemas de frenado de aeronaves, los EMA han sido utilizados con motores eléctricos convencionales y engranajes reductores.

La combinación de EMA con equipo estándar ha dado lugar a un aumento del peso del sistema y a picos muy altos de consumo de energía como resultado de la elevada frecuencia de funcionamiento del actuador durante el modo de servicio antideslizante.

Investigadores europeos identificaron la necesidad de desarrollar nuevos actuadores para su utilización con motores electromagnéticos para sistemas de frenado de aeronaves. El proyecto Pibrac («Piezoactuador de frenado») se inició para desarrollar un actuador de frenado inteligente que permita una gran reducción del peso y del pico de potencia consumida, así como un importante aumento de la seguridad.

Los materiales inteligentes son aquellos que responden de una manera especial a determinados estímulos de forma similar a los organismos vivos que responden a estímulos ambientales. Los materiales piezoeléctricos responden a pequeños cambios de presión (deformación) generando una corriente y, de forma inversa, aumentando su volumen en respuesta a la aplicación de una corriente.

Los científicos utilizaron materiales piezoeléctricos para diseñar y manufacturar dos prototipos de actuador piezoeléctrico con sistemas electrónicos de alimentación y control. El comportamiento del sistema Pibrac fue mejor que el de los EMA convencionales.

La continuación de las investigaciones podría dar lugar a nuevos modos de funcionamiento de los actuadores piezoeléctricos de Pibrac e incluso a una reducción de su coste.

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