Fuselajes más ligeros para reducir costes en la aviación
Entre los retos fundamentales de la industria aeronáutica destacan la mejora de la eficacia en la fabricación y la reducción de costes, sin menoscabo de la seguridad. Una forma de superar estos obstáculos es mediante estructuras de bastidor de fuselaje (la sección principal del cuerpo de la aeronave que ocupan pasajeros, tripulación y carga) más ligeras y con un elevado componente de integración. El proyecto financiado con fondos europeos POLARBEAR (Production and Analysis Evolution for Lattice Related Barrel Elements Under Operations with Advanced Robustness) se dedicó al desarrollo de estructuras de bastidor de fuselaje para aeronaves dedicadas al transporte de pasajeros que resultasen ligeras y baratas. Los científicos al cargo del proyecto se propusieron mejorar la fabricación de tecnología geodésica, las estructuras en retícula que conforman la forma abarrilada del fuselaje de una aeronave. Estas se fabrican con la última generación de materiales ligeros y resistentes, como los polímeros reforzados con fibra de carbono. El objetivo planteado fue crear procesos con un elevado grado de automatización para la fabricación de fuselajes, los cuales contribuirán a reducir costes para la industria y aumentar la eficacia de los procesos manufactureros. «El principal resultado del proyecto POLARBEAR es que hemos contribuido a aumentar el grado de preparación tecnológica de las estructuras de fuselaje geodésicas más modernas», explicó Christian Huehne, coordinador del proyecto POLARBEAR. Científicos europeos en colaboración con colegas rusos desarrollaron un proceso que automatiza la conformación y el posicionamiento de los materiales compuestos utilizados en el fuselaje de una aeronave. El proceso implica el empleo de acanaladuras muy estrechas en un molde. Los progresos alcanzados por el proyecto dejan la pista libre para la llegada de un proceso de fabricación de estructuras de fuselaje en un solo paso. «Esta posibilidad eliminaría la necesidad de crear secciones de aeronaves ensambladas, mucho más caras, reduciendo así los costes de producción y el tiempo empleado», añadió Huehne. Además, los algoritmos de dimensionamiento creados en el proyecto ya están listos para aprovecharse y comercializarse, y uno de los socios los aplicará a su software de elementos finitos. Durante el proyecto también se exploraron formas de mejorar la fiabilidad y la seguridad de las estructuras de fuselaje geodésicas en condiciones operativas de carga. Investigaron las posibles deformaciones de la estructura provocadas por la carga y su tolerancia general a los daños tras un impacto. Estudiaron por último los procesos de reparación a los que podría someterse una estructura dañada. Huehne indicó que los algoritmos de dimensionamiento creados tienen aplicación en otras industrias, como la dedicada a la energía eólica. Los resultados del proyecto son un complemento a los de otro proyecto financiado con fondos europeos, ALASCA, en el que se investigó el comportamiento estructural general de las estructuras geodésicas de composites. POLARBEAR se propuso analizar las estructuras a menor escala, mejorar su resistencia (y seguridad) y avanzar hacia su comercialización.
Palabras clave
Aeronave de POLARBEAR, fuselaje, aerolíneas, fabricación, geodésico