Aplicación de sensores de colisiones en las aeronaves
Juan Camilo Córdoba Montoya (
[email protected])
Abstract-A problem of aircraft and is one of the most expensive at the time of the maintenance and revisions of failures in aircraft structures are the impacts on this because many times these are so minimal that can not be seen with the naked eye on the structure. This review aims to implement impact sensors on the aircraft in order to prevent possible damage and locate affected areas after small and minimal impacts.
Palabras clave
Colisiones, aviario, estructuras
La investigación
NTRODUCCIÓN
En una colisión actúan dos o más cuerpos que chocan entre si generando una interacción fermente durante un breve intervalo de tiempo, en la aviación se observa muchos tipos de colisiones. Teniendo como las más frecuentes colisiones con aves en las etapas de despegue y aterrizaje de la aeronave, esto es muy importante para nosotros dado que estas colisiones liberan gran cantidad de energía la cual puede afectar a la estructura de manera inmediata o mediano plazo.
MARCO TEORICO
El peligro aviario es el riesgo de colisión entre aves y aeronaves, en gran parte de los aeropuertos y aeródromos del mundo, así como zonas donde puede despegar y aterrizar un aeronave se experimentan incidentes e incluso accidentes por impacto con aves los que llevan a desencadenar series de eventos que al final ponen en riesgo a los pasajeros y a la tripulación, " se estima que desde 1960 hasta el 2000, por lo menos 78 aeronaves y 201 vidas civiles al igual al igual que 250 aeronaves y 120 vidas militares se han perdido en todo el mundo debido a este tipo de impactos". Además de las millonarias pérdidas en reparaciones de estos, además de la problemática que la fuerza del impacto del ave la cual depende principal mente de la masa del ave y la velocidad de la aeronaveasí mismo la ubicación del impacto y el Angulo de choque entre la aeronave y el ave al momento de la colisión, por lo cual la localización de ciertos impactos no es tan fácil de identificar como otros.
Img 1 colisión con ave
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-Los materiales
Existen diferentes factores a la hora escoger un material para ser utilizado en la construcción de los componentes de un avión, uno de los materiales que más se usa en las aeronaves es el aluminio 6061 el cual es una aleación de aluminio, magnesio y silicio, este posee unas características como alta resistencia a la tracción y a la corrosión, las zonas en las cuales se aplica esta aleación que más nos interesan son: recubrimiento del ala y cola y recubrimiento del fuselaje
Img 2 probetas aluminio 6061
Las fibras de carbono son un método innovador que se está usando ahora para recubrir los fuselajes de las aeronaves por las características mecánicas que estas ofrecen. Como la resistencia a la fatiga, pero esta consta de ciertos problemas en la industria el cual es que muchas de las partes construidas en fibra de carbono deben ser hechas como una pieza solida lo cual hace que al tener impactos o daños mayores en la aeronave estas deban ser reemplazados completamente y no por secciones. como se hace en las construcciones con otros materiales, una ventaja que tiene esta sobre los otros materiales es que cada ves mas esta está siendo más solicitada en la industria aeronáutica para funciones estructurales en la aeronave y el precio de manufactura y elaboración de las piezas se reduce día a día con forme aparecen nuevos avances en materia tecnológica, y las características especiales que esta produce con respecto a los demás tipos de fibras conocidas.
Img 3 fabricación de la sección delantera del fuselaje B 787
En la parte del estudio de las nuevas fibras para reducir costos de operación de las aeronaves encontramos siempre nuevos métodos que pueden ser implementados como la fibra de bambú como material para estructuras en aeronáutica, aunque este método todavía no tiene auge y está solo en etapa experimental encontramos que puede ser usado por su alta resistencia a los impactos aunque, aunque se denota que al igual que con las fibras antes mencionadas, esta al tener daños mayores se debe cambiar toda la estructura lo cual no lo hace muy factible.
Img 4 probeta de fibra de bambú
Los impactos
Los impactos se pueden clasificar en dos tipos: impactos de baja velocidad, impactos de alta velocidad. Los impactos de baja velocidad son los que suceden cuando se pretende estudiar el daño que generaría una masa relativamente grande sobre una estructura, estos son muy peligrosos en los materiales compuestos porque el daño que producen normalmente reducen las propiedades residuales, en el caso de la fibra de carbono los daños no pueden ser detectados por inspección visual.los impactos a alta velocidad producen generalmente perforaciones que afectan la integridad de los elementos estructurales.
En el estudio de detección del área dañada la técnica de detección no destructivas tiene un papel fundamental dado que permiten ahorrar tiempo y costos y garantizan que ninguna otra zona no afectada sea dañada, entre estas podemos tener: la inspección visual, ultrasonidos, radiografías, neutrones, holografía óptica y acústica
Conclusiones
Por al basarse en las consultas realizadas anterior mente y observar la gran cantidad de incidentes reportados y no reportados a lo largo de la historia con respecto a los impactos con objetos en el aeronave es pertinente tener algún sistema o método que avise a los pilotos y a la tripulación en cabina en general cuando se ha producido un impacto del aeronave con algún objeto puesto que todos los impactos no son iguales y la afectación puede ser mínima, pero cuando un material se ve expuesto a esfuerzos cíclicos o repetitivos este tarde o temprano llegara a su punto de falla lo cual en nuestra industria es algo muy grave ya que trabajamos con vidas humanas, este sistema ayudaría a la parte operativa de mantenimiento para saber cuáles son las zonas a tratar con mayor tenacidad y esfuerzo para prevenir percances
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