Estimación Potencial de Alivio de Carga y Tecnologías Futuras en la Reducción de la Masa Estructural de Aeronaves
Autores: Handojo, Vega; Himisch, Jan; Bramsiepe, Kjell; Krüger, Wolf Reiner; Tichy, Lorenz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación Potencial de Alivio de Carga y Tecnologías Futuras en la Reducción de la Masa Estructural de Aeronaves
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Alivio de carga
Diseño de aeronaves
Vida útil por fatiga
Reducción de masa
Maniobra
Carga por ráfaga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, las tecnologías de alivio de carga se han utilizado más ampliamente en aviones de transporte. Para los aviones ya en servicio, el alivio de carga puede contribuir a extender la vida útil por fatiga o permitir pequeños cambios en la configuración. Si se considera el alivio de carga en el proceso de diseño del avión, se puede reducir la masa estructural del mismo. Este documento investiga varios algoritmos de alivio de carga por maniobras y ráfagas, así como tecnologías futuras potenciales relacionadas con la operación de vuelo, la previsión de turbulencias y la ciencia de materiales, y evalúa la reducción de masa que se puede lograr. Para ello, se tomó como referencia un avión de transporte de largo alcance, y las condiciones de carga consideradas fueron ráfagas de 1-cos, maniobras y aterrizajes cuasi-estáticos. Basándose en las cargas, se optimizó la estructura compuesta de las superficies de sustentación, mientras que las masas secundarias y la forma del ala se mantuvieron sin cambios. Con todas las tecnologías implementadas, se pudo lograr una reducción de la masa de la caja del ala del 26.5% o del 4.4% de la masa vacía operativa.
Descripción
En los últimos años, las tecnologías de alivio de carga se han utilizado más ampliamente en aviones de transporte. Para los aviones ya en servicio, el alivio de carga puede contribuir a extender la vida útil por fatiga o permitir pequeños cambios en la configuración. Si se considera el alivio de carga en el proceso de diseño del avión, se puede reducir la masa estructural del mismo. Este documento investiga varios algoritmos de alivio de carga por maniobras y ráfagas, así como tecnologías futuras potenciales relacionadas con la operación de vuelo, la previsión de turbulencias y la ciencia de materiales, y evalúa la reducción de masa que se puede lograr. Para ello, se tomó como referencia un avión de transporte de largo alcance, y las condiciones de carga consideradas fueron ráfagas de 1-cos, maniobras y aterrizajes cuasi-estáticos. Basándose en las cargas, se optimizó la estructura compuesta de las superficies de sustentación, mientras que las masas secundarias y la forma del ala se mantuvieron sin cambios. Con todas las tecnologías implementadas, se pudo lograr una reducción de la masa de la caja del ala del 26.5% o del 4.4% de la masa vacía operativa.