El proyecto de rueda de helicóptero totalmente compuesto Carbon ThreeSixty, Leonardo, NCC despega

El especialista avanzado en estructuras compuestas Carbon ThreeSixty (Chippenham, Reino Unido) dirige ahora su nuevo proyecto NATEP, cofinanciado por Innovate UK, la agencia de innovación del Reino Unido, para diseñar, desarrollar y fabricar una prueba de resistencia robusta, de masa ultrabaja. -concepto de rueda de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) para aeronaves de ala giratoria.

El proyecto, que comenzó el 1 de enero de este año, se extenderá durante los próximos dieciocho meses. Los socios del consorcio Leonardo (Roma, Italia) y el National Composites Center (NCC, Bristol, Reino Unido) aprovecharán su experiencia, con el objetivo de mejorar el rendimiento, la seguridad y el costo total de propiedad.

Según Carbon ThreeSixty, el mercado mundial actual de ruedas de helicópteros utiliza materiales metálicos de aleación ligera, generalmente aluminio o magnesio. Si bien estos ofrecen suficiente resistencia y rigidez a partir de una densidad relativamente baja, una rueda hecha de CFRP ofrecerá propiedades mecánicas significativamente mejoradas con aproximadamente la mitad de la densidad de las ruedas metálicas.

“La aplicación de procesos y materiales compuestos avanzados específicamente a ruedas aeroespaciales es un paso muy innovador”, dice Ed Allnut, director gerente de Carbon ThreeSixty. “Nuestra experiencia con otras aplicaciones de ruedas compuestas ha demostrado que se pueden lograr ahorros de peso del 30-40% en comparación con las soluciones de aluminio forjado. Sin embargo, creemos que el punto de venta clave serán las mejoras en la vida útil frente a la fatiga y el modo de falla, lo que prolongará la vida útil y mejorará la seguridad ”.

Las reducciones de peso permitirán a los fuselajes ofrecer mejoras en la eficiencia, el alcance y la carga útil y ofrecerán una opción para sistemas de propulsión de menor densidad de potencia, como la batería eléctrica. Además de mejorar la resistencia a la corrosión y el rendimiento NVH (ruido, vibración y dureza), las ruedas compuestas serán intercambiables con las ruedas existentes, lo que las hará adecuadas para aplicaciones de actualización.

Carbon ThreeSixty dice que el proyecto utilizará tecnología de fabricación de compuestos de vanguardia, como procesos de colocación de fibras a medida (TFP), trenzado y fuera de autoclave (OOA) para garantizar la repetibilidad y la escalabilidad.

“Las ruedas compuestas solo se han vuelto viables en los últimos 10 años debido a las mejoras en la tenacidad del sistema de resina, los precios más bajos de la fibra de carbono y las mejoras en la automatización del proceso. Podemos ver esto en el mercado de las ruedas para automóviles, donde ahora están probados ”, dice Alex Doyle, líder de proyectos de tecnología de NCC. “Sin embargo, las aplicaciones aeroespaciales son más desafiantes. El cambio en el costo, combinado con las mejoras técnicas, son la razón por la que ahora es el momento en que las ruedas compuestas son factibles para aplicaciones aeroespaciales ”.

Según se informa, el alcance del proyecto cubre la especificación, diseño, desarrollo, fabricación, inspección y prueba de una rueda de helicóptero de prueba de concepto, considerando los requisitos aeroespaciales completos de acuerdo con la especificación proporcionada por Leonardo para una plataforma no revelada.

“Estamos muy interesados ​​en participar en el desarrollo de esta tecnología. Se espera que los compuestos ahorren alrededor de 1,5 kilogramos por cada rueda de aleación de 5 kilogramos. Este ahorro de peso total de 6 kilogramos representa casi 1,000 galones de combustible ahorrados durante una vida útil típica de 12,000 horas y equivale a alrededor de 12 toneladas de CO ₂ ”, Dice Adrian Smith, Entrega de carteras de I + T en Leonardo Helicopters UK.

Se espera que el proyecto dure alrededor de 18 meses, con un presupuesto total de alrededor de £ 250K. Los entregables incluirán 12 ruedas de prueba de concepto completamente probadas y una metodología para el diseño y la fabricación.