Materiales compuestos en aviones

Materiales compuestos para aeronaves pdf

Los accidentes en rampa cuestan a las aerolíneas importantes cantidades de dinero, pero estos accidentes sólo se convierten en un riesgo para la seguridad de vuelo si representan un riesgo para la aeronavegabilidad y no se detectan o no se notifican. El uso cada vez mayor de materiales compuestos en la fabricación de aeronaves puede suponer un mayor riesgo porque, a menudo, después de recibir un golpe, una superficie de material compuesto vuelve a su forma original y el daño subyacente no es visible a simple vista. Una simple prueba de “golpe” podría no detectar una delaminación en una fase temprana o en zonas específicas.

Cualquier impacto con un armazón de material compuesto, por leve que sea, debe notificarse inmediatamente al piloto al mando (PIC) de la aeronave, si está presente, o a la agencia de ingeniería de línea del operador de la aeronave en el aeropuerto. El lugar y la naturaleza del impacto deben registrarse con precisión. Dado que muchos empleados de rampa pueden no tener suficientes conocimientos sobre el mantenimiento de las aeronaves compuestas, es fundamental que los supervisores sepan que es necesario informar incluso de los daños más pequeños.

Una de las principales ventajas de los aviones de material compuesto es que ofrecen menores costes de mantenimiento. Boeing afirma que la estructura de materiales compuestos del 787 tiene unos costes de mantenimiento del fuselaje un 30% inferiores a los de cualquier avión comparable. Esto se debe principalmente a la resistencia a la corrosión y a la fatiga. Además, los fabricantes de aviones han desarrollado procedimientos y materiales que permiten realizar reparaciones rápidas y fiables que acortan considerablemente el tiempo de inactividad del avión sin comprometer la seguridad. Las cuatro áreas principales que se abordan son:

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Ventajas e inconvenientes de los materiales compuestos en los aviones

Los materiales compuestos desempeñan un papel cada vez más importante en la fabricación de los aviones modernos. Estos compuestos ligeros son ventajosos a la hora de ahorrar peso y, por tanto, de mejorar la eficiencia del avión. Pero, ¿qué modelos los utilizan?

Empecemos por establecer qué es exactamente lo que hace que algo sea un material compuesto. En pocas palabras, el término se refiere a los materiales de nueva formación que se crean sintetizando dos materiales existentes. La ventaja de esto es que puede permitir que el nuevo compuesto adquiera propiedades que los materiales individuales no mostrarían por sí solos.

Las estructuras de los materiales en cuestión no se mezclan, sino que se combinan para reforzarse mutuamente sin dejar de ser dos entidades separadas. Por ejemplo, como Simple Flying analizó en octubre, los compuestos para aviones consisten en combinaciones de capas de fibra de carbono o kevlar y resina plástica. Estos materiales se han utilizado en la fabricación de aviones durante años.

De hecho, modelos que ahora se consideran relativamente antiguos, como el Boeing 777 y el Airbus A380, utilizaban materiales compuestos a pequeña escala. Más recientemente, Irkut ha desarrollado alas de material compuesto para su MC-21. Sin embargo, en algunos aviones se utilizan mucho más los materiales compuestos.

Compuestos aeroespaciales

Aunque los volúmenes de compuestos de polímeros reforzados con fibra (FRP) utilizados para aplicaciones aeronáuticas representan un porcentaje relativamente pequeño del uso total, los materiales suelen encontrar sus aplicaciones más sofisticadas en esta industria. En el sector aeroespacial, los criterios de rendimiento de los materiales pueden ser mucho más exigentes que en otros ámbitos: los aspectos clave son la ligereza, la alta resistencia, la alta rigidez y la buena resistencia a la fatiga.

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Los materiales compuestos se utilizaron por primera vez en el ejército antes de que la tecnología se aplicara a los aviones comerciales. Las primeras aplicaciones militares fueron en radomos y luego en estructuras secundarias y componentes internos. Sin embargo, el módulo del vidrio es bajo en comparación con el de los metales, por lo que no fue hasta la introducción de los refuerzos de carbono que se desarrollaron las estructuras primarias de materiales compuestos. En la actualidad, el uso de los materiales compuestos está muy extendido, lo que ha sido el resultado de una sustitución directa y gradual de los componentes metálicos, seguida del desarrollo de diseños integrados de materiales compuestos a medida que ha aumentado la confianza en los FRP. El Airbus 320 utiliza una serie de componentes fabricados con materiales compuestos, como la aleta y el plano de cola.

Materiales compuestos del Boeing 787

× Uso de materiales compuestos en la aviación11 de agosto de 2020Uso de materiales compuestos en la aviaciónLos aviones son increíblemente complejos. Tienen que ser fuertes y duraderas, pero lo suficientemente ligeras como para permanecer en el aire mientras transportan a veces miles de kilos de carga. La evolución de los aviones ha dado lugar a un mayor uso de materiales compuestos en su construcción. A continuación le ofrecemos una visión general de cómo se utilizan estos materiales en la aviación y de los pros y los contras de la utilización de materiales compuestos en la fabricación de aviones.

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Los materiales compuestos son una combinación de materiales que, cuando se juntan, no comprometen la calidad o la integridad de cada uno. Por el contrario, se potencian mutuamente, proporcionando ventajas estructurales que mejoran la durabilidad y el rendimiento de las aeronaves. Los materiales compuestos se dividen en dos categorías: fibrosos y particulados. La variedad fibrosa consiste en fibras resistentes incrustadas en una matriz de resina. El segundo tipo se compone de partículas no metálicas (como la silicona) en una matriz metálica (como el aluminio). En los primeros tiempos de la fabricación de aviones, la fibra de vidrio era uno de los materiales más utilizados.

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