Materiales Compuestos en la Aviación Militar

Materiales compuestos en la aviación militar

Introducción
Los materiales compuestos se han convertido en los materiales de elección para mejorar el comportamiento y reducir el peso y el coste de la aviación militar, general y aviones de transporte y vehículos espaciales.
Los mayores avances se han hecho en la capacidad de diseñar, fabricar, y analizar grandes estructuras aeroespacialescomplejas. Los recientes esfuerzos de Boeing y Airbus a incorporar compuesto en carga primaria realización de grandes estructuras de transporte comercial y para certificar la aeronavegabilidad de estas estructuras es la evidencia de los importantes avances realizado en la comprensión y el uso de estos materiales en aviones del mundo real.
La NASA ha estado dedicada a la investigación en materialescompuestos desde finales de la década de 1960 y ha trabajado para hacer frente a muchos cuestiones de desarrollo con estos materiales en un esfuerzo por garantizar la seguridad, mejorar el rendimiento, y mejorar la accesibilidad del transporte aéreo para el bien público. Esta investigación ha abarcado desde síntesis de resinas químicas avanzadas para el desarrollo de herramientas de análisismatemáticos para prever de manera fiable la respuesta de acumulación de estructuras bajo condiciones de cargas combinadas. Las investigaciones destacan con ejemplos concretos para ilustrar los problemas encontrados y las soluciones a estos problemas. Los ejemplos incluyen tecnologías específicas relacionadas con efectos ambientales, ciencias de procesamiento, tecnologías de fabricación, la inspecciónno destructiva, tolerancia al daño, micro mecánica, mecánica estructural y predicción de vida residual. El estado actual de la tecnología es crítica y las cuestiones clave que requieren investigación adicional identificada.
Las aplicaciones actuales de materiales compuestos y estructuras de transporte militar, y aeronaves de aviación general se reside en evaluar la madurez de la tecnología demateriales compuestos. Los resultados de la investigación muestran que los requisitos de rendimiento y el potencial de la para reducir los costes del ciclo de vida para aviones militares y los costos directos de operación de las aeronaves de transporte son las razones principales para la selección de materiales compuestos para aplicaciones de aeronaves actuales. Inicialmente los costos deadquisición de los componentes del fuselaje compuestas se ven afectados por los costos de materiales y de alta pruebas complejas de certificación que parecen desalentar el uso generalizado de materiales compuestos para aplicaciones en aeronaves. Proveedores de materiales han funcionado muy bien hasta la fecha en el desarrollo de resina matriz y sistemas de fibra para mejorar la durabilidad mecánica y elrendimiento de tolerancia a los daños.
El próximo desafío para los proveedores de materiales es la reducción de los costos de materiales y el desarrollo de materiales que son adecuadas para procesos de fabricación simplificados y de bajo costo. El enfoque de la célula de los fabricantes deben estar en el desarrollo de diseños estructurales que reducen los costes de montaje por el uso de laintegración a gran escala de los componentes del fuselaje con las estructuras unitarias y procesos de fabricación que reduzcan al mínimo el trabajo manual excesivo.
La aplicación de materiales compuestos para aviones de combate de alta performance fue trazada hace tres décadas aproximadamente, en los cuales se utilizaban compuestos de boro/ epoxi para los recubrimientos de los empenajes del F-14 y F-15 dela USAF. Desde ese entonces la aplicación de los materiales compuestos ha ido incremento tanto en la aviación militar como comercial. Al principio la aplicación de materiales compuestos fue en piezas estructurales secundarias tales como carenados, puertas pequeñas y superficies de control de vuelo. Acorde los procesos mejoraban, la utilización de materiales compuestos en piezas primarias como...