Evaluaciones aeroelásticas y análisis de peligros funcionales de una aeronave regional equipada con winglets morphing
Autores: Noviello, Maria Chiara; Dimino, Ignazio; Concilio, Antonio; Amoroso, Francesco; Pecora, Rosario
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Evaluaciones aeroelásticas y análisis de peligros funcionales de una aeronave regional equipada con winglets morphing
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Dispositivos de alas morphing
Rendimiento de aeronaves
Proyecto europeo Clean Sky 2 AirGreen 2
Winglet adaptativo
Diseño orientado a la seguridad
Análisis de fallos y peligros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de dispositivos de alas morphing puede traer varios beneficios en términos de rendimiento de la aeronave, como muestra la literatura actual. En el marco del proyecto europeo Clean Sky 2 AirGreen 2, los autores proporcionaron un diseño impulsado por la seguridad de un winglet adaptativo, a través del examen de los peligros potenciales resultantes de fallos operativos, como el atasco de la cadena de actuación o fallos estructurales de los enlaces. El objetivo principal de este estudio fue verificar si los sistemas de winglets morphing podían cumplir con las regulaciones de seguridad de vuelo civil estándar y los requisitos de aeronavegabilidad (EASA CS25). Las funciones de los sistemas se realizaron primero desde un punto de vista de calidad tanto a nivel de aeronave como de subsistema para detectar posibles fallos de diseño, de tripulación y de mantenimiento, así como riesgos debido al entorno externo. La gravedad de los efectos de los peligros se identificó y luego se clasificó en clases específicas, representativas de la probabilidad máxima aceptable de ocurrencia para un solo evento, en asociación con los objetivos de diseño de seguridad. Finalmente, se desarrollaron árboles de fallos para evaluar la conformidad de las estructuras del sistema con los requisitos de seguridad cuantitativos derivados de los Análisis de Fallos y Peligros (FHAs). Los mismos escenarios de fallo estudiados a través de los FHAs se han simulado en análisis de flutter realizados para verificar los efectos aeroelásticos debido a la pérdida de los actuadores o enlaces estructurales a nivel de aeronave. Los resultados obtenidos se utilizaron para sugerir una solución de diseño que se implementará en el próximo ciclo de diseño del winglet morphing.
Descripción
La aplicación de dispositivos de alas morphing puede traer varios beneficios en términos de rendimiento de la aeronave, como muestra la literatura actual. En el marco del proyecto europeo Clean Sky 2 AirGreen 2, los autores proporcionaron un diseño impulsado por la seguridad de un winglet adaptativo, a través del examen de los peligros potenciales resultantes de fallos operativos, como el atasco de la cadena de actuación o fallos estructurales de los enlaces. El objetivo principal de este estudio fue verificar si los sistemas de winglets morphing podían cumplir con las regulaciones de seguridad de vuelo civil estándar y los requisitos de aeronavegabilidad (EASA CS25). Las funciones de los sistemas se realizaron primero desde un punto de vista de calidad tanto a nivel de aeronave como de subsistema para detectar posibles fallos de diseño, de tripulación y de mantenimiento, así como riesgos debido al entorno externo. La gravedad de los efectos de los peligros se identificó y luego se clasificó en clases específicas, representativas de la probabilidad máxima aceptable de ocurrencia para un solo evento, en asociación con los objetivos de diseño de seguridad. Finalmente, se desarrollaron árboles de fallos para evaluar la conformidad de las estructuras del sistema con los requisitos de seguridad cuantitativos derivados de los Análisis de Fallos y Peligros (FHAs). Los mismos escenarios de fallo estudiados a través de los FHAs se han simulado en análisis de flutter realizados para verificar los efectos aeroelásticos debido a la pérdida de los actuadores o enlaces estructurales a nivel de aeronave. Los resultados obtenidos se utilizaron para sugerir una solución de diseño que se implementará en el próximo ciclo de diseño del winglet morphing.