Carbon ThreeSixty lidera desarrollo innovador de rueda de helicóptero totalmente compuesta con Leonardo y NCC

Proyecto NATEP cofinanciado por Innovate UK

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

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

Ventajas de ruedas CFRP vs metálicas

Según Carbon ThreeSixty, el mercado global actual de ruedas de helicóptero usa materiales de aleación ligera metálicos, usualmente aluminio o magnesio. Si bien estos ofrecen resistencia y rigidez suficientes desde una densidad relativamente baja, una rueda hecha de CFRP ofrecerá propiedades mecánicas significativamente mejoradas a aproximadamente la mitad de la densidad de las ruedas metálicas.

"La aplicación de materiales compuestos avanzados y procesos específicamente a ruedas aeroespaciales es un paso altamente innovador", dice Ed Allnut, director gerente de Carbon ThreeSixty. "Nuestra experiencia con otras aplicaciones de ruedas compuestas ha mostrado que ahorros de peso del 30-40% son alcanzables sobre soluciones de aluminio forjado. Creemos que el punto clave de venta, sin embargo, serán las mejoras en vida a fatiga y modo de fallo que extenderán la vida y mejorarán la seguridad."

Las reducciones de peso permitirán a los fabricantes de estructuras aéreas entregar mejoras en eficiencia, alcance y carga útil y proporcionar una opción para sistemas de propulsión de menor densidad de potencia, como baterías-eléctricas. Además de mejor resistencia a la corrosión y rendimiento NVH (ruido, vibración y dureza), las ruedas compuestas serán intercambiables con las ruedas existentes, haciéndolas adecuadas para aplicaciones de modernización (retrofit).

Carbon ThreeSixty dice que el proyecto usará tecnología de fabricación compuesta de vanguardia como colocación de fibra a medida (TFP), trenzado y procesos fuera de autoclave (OOA) para asegurar repetibilidad y escalabilidad.

"Las ruedas compuestas solo se han vuelto viables en los últimos 10 años debido a mejoras en la tenacidad del sistema de resina, menores precios de fibra de carbono y mejoras en automatización de procesos. Lo vemos en el mercado de ruedas automotrices, donde ya están probadas", dice Alex Doyle, líder de proyecto tecnológico de NCC. "Sin embargo, las aplicaciones aeroespaciales son más desafiantes. El cambio en coste, combinado con las mejoras técnicas, son la razón por la que ahora es el momento en que las ruedas compuestas son factibles para aplicaciones de rotorcraft aeroespaciales."

El alcance del proyecto cubre supuestamente la especificación, diseño, desarrollo, fabricación, inspección y prueba de una rueda de helicóptero prueba de concepto, considerando requisitos aeroespaciales completos en línea 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 kg sobre cada rueda de aleación de 5 kg. Este ahorro de peso total de 6 kg representa casi 1.000 galones de combustible ahorrados sobre una vida útil típica de 12.000 horas y equivale a alrededor de 12 toneladas de CO₂", dice Adrian Smith, Entrega de Cartera de I+T en Leonardo Helicopters UK.

Se espera que el proyecto dure alrededor de 18 meses, con un presupuesto total de alrededor de 250.000 libras esterlinas. Los entregables incluirán 12 ruedas de prueba de concepto totalmente testeadas, y una metodología para diseño y fabricación.