Componentes de Aeronaves de Alta Precisión: Motores, Alas y Más

Motor

Las piezas y componentes de precisión de aeronaves también pueden describirse como la planta de potencia del avión. Es la parte del avión que genera empuje para elevar el avión al cielo. El motor también produce energía hidráulica y eléctrica que la aeronave usa para operar.

El Ala

Las alas de los aviones son sus partes más reconocibles y piezas de precisión de un avión. Estas alas actúan como las alas de un pájaro, elevando el avión al aire y controlando el flujo de aire durante el vuelo. El paso del ala es una parte clave del diseño general del avión ya que permite al piloto disminuir o aumentar la velocidad de descenso del avión durante el vuelo. Es un gran problema cuando un ala se daña, y es una de las razones por las que los aviones suelen guardarse en hangares cuando no están en uso —pero la construcción del hangar puede ser en sí misma.

Alerones

Los alerones son las superficies bisagradas de las alas que ayudan a controlar el equilibrio lateral. Trabajan para mover el avión a la izquierda o derecha, permitiéndole rodar en la dirección deseada. Los alerones funcionan asimétricamente durante el vuelo. Esto significa que cuando el alerón derecho sube, el izquierdo baja. Cuando el lado derecho baja, el alerón izquierdo sube.

Ranuras (Slats)

Las ranuras se identifican como la parte más adelantada del borde de ataque. Son ajustables para que el piloto pueda ajustar el riel al nivel deseado mientras eleva todo el avión.

Estabilizador Horizontal

Una estructura similar a un ala sobresale en la cola del avión. Estos son estabilizadores horizontales que ayudan a mantener el avión en equilibrio durante el vuelo ascendente y descendente.

Estabilizador Vertical

En la parte trasera del avión, notará una aleta similar a un tiburón. Esto se llama estabilizador vertical. Ayuda a prevenir el movimiento lateral de la aeronave que podría llevar fácilmente a un derrape, haciendo la aeronave incontrolable.

Pilón

Los pilones están ubicados en las alas de un avión entre el ala y el motor. Su tarea principal es ayudar a estabilizar el flujo de aire detrás del ala. Sin pilones, la resistencia en el ala reducirá la velocidad y el rendimiento general de la aeronave.

Flaps (Hipersustentadores)

Los flaps traseros del ala están unidos para ayudar a aumentar la sustentación del avión en el aire. Estos flaps están equipados para seguir los bordes de las secciones laterales. Estos flaps sobresalen del ala y aumentan la deflexión del perfil alar, permitiéndole flotar a bajas velocidades, lo cual es esencial para un aterrizaje exitoso.

Hélice

La mayoría de los aviones tienen al menos una hélice que empuja el avión hacia adelante en un paso determinado, dependiendo del ángulo de las palas de la hélice. En barcos más pequeños, verá grandes palas de hélice en el frente. En el caso de unidades comerciales, suelen integrarse en las alas de la aeronave.

Airbrakes (Frenos aerodinámicos / Spoilers)

Los spoilers del avión están ubicados en la parte superior del ala y pueden extenderse hacia arriba para reducir el flujo de aire. Todo el concepto del spoiler es reducir intencionalmente la sustentación del avión para que pueda aterrizar correctamente.

Profundidad (Elevador)

Los elevadores funcionan para controlar el movimiento de cabeceo de la nave. Son superficies bisagradas montadas en la parte trasera de los estabilizadores horizontales. Actúan como un par simétrico. Cuando los elevadores suben, el avión sube. Cuando los elevadores bajan, el avión baja.

Fuselaje

Es el componente más central de un avión responsable de la integridad estructural de carga y pasajeros. La mayoría de los aviones modernos pueden transportar hasta 800 pasajeros y aproximadamente 113.000 kg de carga.

Timón de dirección (Rudder)

El timón es responsable de controlar el guiñeo de la aeronave. Es un movimiento lateral de la proa del barco. Encontrará el timón como la parte bisagrada en la parte trasera del estabilizador vertical del avión.

Mientras que el CFRP (polímero reforzado con fibra de carbono) es la mayor parte de las piezas aeroespaciales de precisión, el material compuesto tanto en la cabina como en componentes funcionales, y los materiales de panal proporcionan componentes estructurales internos efectivos y ligeros, los materiales de próxima generación incluyen compuestos de matriz cerámica (CMC) que entran en uso práctico después de décadas de pruebas. Los CMC consisten en una matriz cerámica reforzada con una fibra refractaria como fibra de carburo de silicio (SiC). Ofrecen baja densidad/peso, alta dureza y, lo más importante, excelente resistencia térmica y química. Como el CFRP, pueden formarse en formas específicas sin mecanizado adicional, lo que los hace ideales para componentes internos de motores aero, sistemas de escape y otras estructuras de "zona caliente" —incluso reemplazando los metales HRSA más recientes mencionados anteriormente.

Los Nuevos Materiales se Relacionan con la Nueva Realidad de la Aviación

Tanto los materiales metálicos como compuestos continúan desarrollándose y mejorando para ofrecer un rendimiento cada vez mayor, ya sea menor peso, mayor resistencia o mejor resistencia al calor y corrosión. Acelere esta evolución de nuevos materiales, los avances en tecnología de mecanizado y corte dan a los fabricantes acceso sin precedentes a materiales previamente considerados imprácticos o demasiado difíciles de mecanizar. La adopción de nuevos materiales ocurre excepcionalmente rápido en aeroespacial, requiriendo interacción DFM (Design for Manufacturing) entre características del material y diseño de componentes. Ambos deben estar en equilibrio, y uno no puede existir realmente fuera del contexto del otro.

Mientras tanto, los diseños de una sola pieza continúan reduciendo el número de componentes en todos los ensamblajes. En general, esto augura bien para los compuestos aeroespaciales que pueden formarse en lugar de mecanizarse. Una variación de esta tendencia ocurre en estructuras metálicas a medida que más componentes se acondicionan en forjados para obtener una forma casi neta que reduce la cantidad de mecanizado. Piel de elefante, formas rugosas y secciones de suelo delgado reducen costes de material y el número total de componentes, pero la sujeción y fijación siguen siendo un desafío. Algunos fabricantes recurren a chorro de agua y otras tecnologías para reducir o eliminar materias primas para desecho. Dificultades persisten en sujeción, acabado superficial y trayectorias de herramienta CAM. Sin embargo, diseñadores, mecánicos, ingenieros y socios de herramientas de máquina/corte están desarrollando nuevas soluciones para mantener la evolución en movimiento.

La mezcla de materiales usada en la industria aeroespacial seguirá cambiando con nuevos compuestos en los próximos años, metales adecuados para mecanizado y nuevos metales ocupando cada vez más el espacio de materiales tradicionales. La industria sigue esforzándose por componentes más ligeros, mayor resistencia y mayor resistencia al calor y corrosión. El número de componentes disminuirá a favor de formas más fuertes, tipo malla, y el diseño seguirá trabajando estrechamente con las características del material. Fabricantes de máquinas y fabricantes de herramientas de corte continuarán desarrollando herramientas para hacer materiales actualmente no rentables trabajables e incluso prácticos. Todo en nombre de reducir costes de producción aeronáutica, mejorar la economía de combustible mediante eficiencia y ligereza, y hacer el viaje aéreo un modo de transporte más rentable.