El ala del MC-21 Ruso como novedad en la industria
El MC-21, desde el exterior, parece bastante normal; no muy diferente de cualquier otro avión de fuselaje estrecho. Pero hay una parte del avión ruso que es única y que podría ser pionera en nuevos desarrollos en el mundo de la aviación. El MC-21 es el primero en el mundo en volar con un ala compuesta construida usando técnicas de autoclave (OOA). He aquí por qué es importante.
¿Qué hay de nuevo en el MC-21?
El tan esperado avión de fuselaje estrecho de Rusia, el MC-21 , alcanzará la certificación en unas semanas. A primera vista, es bastante común en términos de diseño y aerodinámica, pero hay algo especial en el ala de este avión.
El MC-21 se convertirá en el primer avión comercial del mundo en utilizar un ala compuesta, fabricada en un proceso conocido como «fuera de autoclave» (OOA). El proceso es inusual para la aviación comercial y ha permitido al fabricante hacer el ala más liviana, delgada y resistente.
Irkut explicó en un comunicado:
“El uso de materiales compuestos rígidos y livianos permitió desarrollar un ala con una relación de aspecto alta y mejorar la aerodinámica del MC-21, lo que a su vez permitió aumentar el diámetro del fuselaje para hacerlo más cómodo para los pasajeros. El ala se fabrica utilizando una tecnología única de infusión al vacío, patentada en Rusia ”.
Las alas compuestas no son nada inusual
Muchos aviones utilizan materiales compuestos en su construcción, a veces un poco, a veces mucho más. Por ejemplo, las estructuras de caja de ala de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) han existido durante décadas. El primero en utilizar CFRP en una caja de ala central fue Airbus, con su A380. Se combinó con componentes metálicos, pero de las 8,8 toneladas totales de la estructura, 5,3 toneladas se fabricaron con CFRP.
Para las alas mismas, el Boeing 787 Dreamliner, el Airbus A380 y el Boeing 777X utilizan CFRP. El A400M militar también lo hace. Pero todas estas alas y componentes se producen mediante curado en autoclave, donde la resina se cuece en hornos de alta presión para endurecer y fusionar el artículo.
Pero crear autoclaves lo suficientemente grandes para la industria aeroespacial puede ser un proceso costoso. Como ejemplo, la NASA exploró la idea de construir un autoclave de 40 pies por 80 pies (12 m por 24 m) para curar barriles de vehículos de lanzamiento de 10 m / 33 pies de diámetro y descubrió que costaría aproximadamente $ 40 millones para construir y otro $ 60 millones para instalar, según Composites World .
El ala única del MC-21
El ala del MC-21 es esencialmente un diseño estándar con revestimientos superiores e inferiores, largueros en el interior y nervaduras y largueros para mayor resistencia. Aparte de las nervaduras, todas las piezas son compuestas. El hombre que fabricaba las alas, AeroComposit, eligió producir estas piezas compuestas mediante un método de infusión OOA
Este fue un nuevo paso para la industria aeroespacial rusa. En una industria donde la fabricación en autoclave es la norma, la decisión de renunciar a esta técnica heredada en favor de un método que aún no se ha probado y probado realmente fue valiente. Pero la empresa contó con ayuda, como detalló Jeff Sloan en Composites World .
“AeroComposit contó con la ayuda no solo de Solvay, sino también, inicialmente, de los socios Diamond Aircraft (aviación general), el fabricante de aerocomposites FACC (Ried Im Innkreis, Austria), el especialista en automatización MTorres (Torres de Elorz, España) y el especialista en equipos de infusión Stevik ( Cergy, Francia) ” , dijo.
La empresa no solo buscaba usar la infusión OOA para el ala MC-21, sino que también quería emplear la mayor automatización posible. No fue un proceso sencillo, pero a través de una combinación de prueba y error y al realizar múltiples modificaciones de diseño, AeroComposit llegó al final.
Un proceso único y patentado
El uso del proceso OOA ha permitido a Irkut utilizar un ala que es más delgada y liviana de lo que hubiera sido posible con los métodos tradicionales. También ha permitido que el MC-21 tenga una cabina más amplia que cualquiera de sus competidores . Anatoly Gaydansky, director general de AeroComposit, le dijo a Sloan para Composites World que el proceso ha terminado siendo un procedimiento único y patentado. Él comentó,
“La tecnología desarrollada por nuestra empresa implica la instalación de dos membranas. Además, estamos practicando nuestro propio esquema patentado de embolsado al vacío. También se podría decir que hemos creado otra versión más de la tecnología de infusión, especialmente adaptada para la construcción de elementos estructurales primarios de gran tamaño ”.
Según el informe, la producción en serie de las piezas compuestas para cada juego de alas ha tardado alrededor de dos meses en completarse. Pero a medida que aumenta la producción, esto se reducirá a solo un mes en el futuro. Con el proceso de montaje que sigue, las alas se completarán en unos cuatro meses en total.
