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CTA promociona actividades la I+D para el sector industrial en el campo de la Aeronáutica

15/12/2003
El Centro de Tecnologías Aeronáuticas -CTA-, comenzó sus actividades en Octubre de 1997 bajo la forma de Fundación sin ánimo de lucro, para la promoción de actividades tecnológicas en el sector aeroespacial. El capital inicial partió tanto de entidades privadas como de organismos públicos, característica mantenida a lo largo de sus cinco años de existencia unida al objetivo económico de la autofinanciación; las actividades del CTA son capaces de soportar sus gastos de actividad. Esta forma de trabajo perdura desde su primer plan de viabilidad (finales de 1997).
A lo largo de cinco años, el centro ha diseñado y desarrollado diversas capacidades tecnológicas de apoyo a la industria aeronáutica. En las dos unidades operativas – Miñano y Zamudio -, con más de tres mil metros cuadrados de laboratorios y oficinas, se ha contribuido a la formación teórica y práctica de alto nivel tecnológico de más de cincuenta ingenieros que cosechan éxitos en la industria, no sólo aeronáutica sino también en la industria de la automoción y de las energías renovables.

CTA ha recibido la tecnología de ensayos de aeronaves de Brasil y Estados Unidos; las innovaciones y nuevos métodos de ensayo han sido desarrollados por el CTA a lo largo de su existencia y son aplicadas, en su mayor parte, en el campo aeroespacial.

CTA es una entidad sin ánimo de lucro especializada en ensayos para el desarrollo y certificación de materiales y componentes aeronáuticos y aeroespaciales así como de estructuras y componentes con una alta carga de I+D. Su misión es la promoción de aquellas actividades de investigación y desarrollo tecnológico que puedan ser de interés para su entorno industrial en el campo de la aeronáutica. A lo largo de estos cinco años, desde el comienzo del proyecto de Miñano en 1.997, el centro ha ido adquiriendo experiencia y capacidades de ensayo suficientes para realizar ensayos de componentes críticos de aviación, pertenecientes a los programas de las aeronaves más avanzadas, tales como el helicóptero Sikorsky S-92 y los aviones Embrear ERJ170 y el Airbus A-340.

En las instalaciones de Miñano se encuentra el laboratorio de ensayos de estructuras aeronáuticas, donde se llevan a cabo ensayos estáticos y de fatiga de materiales y componentes de avión. Se encuentra también el laboratorio de fuegos, capacitado para los ensayos de comportamiento al fuego para la certificación de materiales y componentes que quieran ser instalados en un avión. Además de estas capacidades de ensayo, en el centro de Miñano se trabaja en el desarrollo de nuevos métodos de ensayo; investigación, desarrollo y proyectos de innovación; transferencia de tecnología y se ofrecen servicios tecnológicos a nuestros clientes, tales como asesoramiento en la certificación E-9100, desarrollo de productos y estudios de viabilidad.

Situado en el parque tecnológico de Zamudio, CTA tiene un gran banco de ensayos fluidodinámicos, preparado para el desarrollo experimental de componentes de turbinas y toberas, para el ensayo aerodinámico de componentes de turbinas y para ensayos a gran altitud de pequeños motores. En esta instalación el centro está trabajando en los más avanzados motores de aviación.

La instrumentación avanzada: anemometría caliente, sondas de presión, actuadores intrusivos radiales y de superficie y medida de espacio de punta de pala, junto con 200 canales de temperatura y 800 de presión, hacen de este banco de flujo continuo un laboratorio realmente flexible para ensayos térmicos y fluidodinámicos de módulos de motores de aviación. A lo largo de los dos últimos años, CTA-Zamudio ha venido desarrollando capacidades de ensayo aeroacústico en el campo de las turbinas, conductos y ruido de reactores.

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I+D

Las líneas de investigación del CTA son las siguientes: combustión, nuevos ensayos aeroacústicos, instrumentación avanzada, nuevos ensayos no destructivos, Sistemas de control de satélites y desarrollo de nuevas estructuras aeronáuticas.

Dentro de los trabajos de combustión, actualmente se trabaja en Microgravedad y simulación de la combustión, simulación de fuego en interiores de aeronaves, ensayos mejorados de inflamabilidad par materiales de aislamiento térmico / acústico y conexiones de motores de aviación.

Cabe destacar los trabajos en microgravedad, cuyo propósito es la investigación y simulación del comportamiento al fuego de materiales de naves espaciales y la elaboración de estándares de métodos de ensayo.

Los objetivos de este programa son:

  • Conocer en detalle el comportamiento de los materiales utilizados en aplicaciones espaciales.
  • Desarrollar métodos de ensayo, analizando los parámetros para simulas la combustión de materiales en el espacio.
  • Elaborar las normas para ensayos de inflamabilidad de materiales usados en aplicaciones espaciales.

En las líneas de aeroacústica e instrumentación avanzada hemos de fijarnos en la participación den el programa Silincer del V Programa Marco de Investigación Europeo y en el desarrollo de un sistema de medida intrusiva radial que permite la realización de un mapa del flujo de aire que rodea un espécimen de ensayo en el banco fluidodinámico.

En cuanto al desarrollo de nuevos métodos de ensayo no destructivo, el CTA se encuentra desarrollando una metodología por termografía infrarroja para la detección de defectos en componentes aeronáuticos fabricados en material compuesto. Los excelentes resultados obtenidos muestran que la Termografía Infrarroja se convertirá en una técnica conocida en la detección de defectos en este tipo de componentes, no sólo en los procesos de desarrollo y fabricación, sino también en las inspecciones de control de calidad y en las actividades de mantenimiento.

Dentro del desarrollo de nuevas estructuras aeronáuticas, el centro desarrolla estructuras con características mecánicas avanzadas (más resistentes y ligeras). Este trabajo está apoyado por el diseño, cálculos y ensayos del CTA.

Ensayos aeronáuticas

La participación del CTA en programas aeronáuticos de primer nivel ha sido la siguiente:

Embraer ERJ 145.

El desarrollo de la aeronave ERJ 145 por parte de Embrear supuso la subcontratación a empresas españolas de la fabricación de las alas, con más de un millar de unidades volando. Aunque la participación del CTA en el programa de certificación no fue directa, algunas mejoras estructurales en las alas fueron desarrolladas y hubo que realizar los ensayos para su certificación, donde el Centro participó en las labores de definición de ensayo, diseño y fabricación del banco de ensayos y la ejecución del mismo.

Los ensayos realizados fueron sobre la estructura de la guía del Flap y las mejoras sobre la estructura del Flap interno – externo, éste, de certificación para la FAA (autoridad Aeronáutica Norteamericana)

Sikorsky S-92, Helibus.

CTA llevó a cabo los ensayos estáticos y de fatiga para la certificación (FAA) del estabilizador horizontal, en cumplimiento de las normas FAR 29, AMAT 40 y JAR 29.

También, para este helicóptero, el CTA realizó los ensayos de certificación por comportamiento al fuego de carenas de motor y materiales de elementos interiores.

Embraer ERJ 170

Este ha sido el programa de certificación (FAA) más completo que el CTA ha realizado hasta la fecha. Se hicieron los ensayos de integridad estructural y durabilidad del estabilizador trasero, el timón de deriva y los elevadores.

Airbus A-340

Dentro del programa del Airbus A-340, el Centro ha realizado ensayos estáticos y de fatiga de los actuadores de retracción de los trenes de aterrizaje principal y de morro, además de los ensayos de un conducto no metálico en forma de codo perteneciente al circuito de aire acondicionado.

Airbus A-380

El Airbus A-380, en pleno diseño y desarrollo es un programa en el que el CTA va a participar con la ejecución de ensayos de desarrollo y certificación de componentes mecánicos tales como la sección trasera del fuselaje, paneles de unión del estabilizador trasero, los anclajes del estabilizador vertical, el soporte de motor, los actuadores del tren de morro y el mecanismo de variación del ángulo de ataque del estabilizador horizontal.

Ensayos de componentes de motor

El objetivo del ensayo del DT-21 de Rolls Royce fue la comprobación de las capacidades de la instalación de Zamudio, en comparación con los resultados obtenidos por RR en sus instalaciones en Derby en 1986. El mismo espécimen de turbina de baja presión al que se le tomaron 40 horas de medidas en sus tres etapas. Estas medidas hicieron posible la obtención del intervalo operacional del banco de ensayos.

Una vez validado, se ha trabajado en la caracterización de la eficiencia de módulos de turbina, prototipos de ITP.

Programas de trasferencia de tecnología

El CTA no ha trabado solamente en programas aeronáuticos sino que ha desarrollado bancos de ensayo para la industria de generadores de energía eólica: componentes mecánicos tales como soportes de maquinaria, moto-reductoras o frenos y palas de los aerogeneradores han sido ensayos realizados en las instalaciones de Miñano.

La combinación del saber hacer del CTA con el ritmo de desarrollo de nuevos productos en la industria eólica ha conducido al centro a un diseño de un banco de ensayos capaz de simular el comportamiento en vuelo del conjunto ala-motor del aeronave convertible “tilt-rotor”.

Esta doble transferencia de métodos de ensayo se ha aplicado de igual forma a componentes de gran alargamiento con el diseño de un método de ensayo basado en la excitación del componente cerca de su frecuencia natural, consiguiendo unas frecuencias de ensayo desconocidas en la aviación. Este método está siendo desarrollado en colaboración con la cátedra de aeroelasticidad de la Escuela de Ingenieros Aeronáuticos de Madrid. En este momento se está validando el método en palas de helicóptero y dentro de los planes del centro está la prueba con un ala de un velero.

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