IK4-Ikerlan trabaja en una novedosa aplicación basada en la inducción para proteger a los aviones del hielo

IK4-Ikerlan está desarrollando para la empresa Airbus DS una novedosa aplicación de la tecnología de inducción electromagnética para proteger contra el hielo las alas de aviones. El centro tecnológico vasco, que desarrolla aplicaciones basadas en el electromagnetismo para diferentes sectores, implementará un método para calentar una fina malla (0,1 milímetros) de metal integrada en las alas de las aeronaves fabricadas en material compuesto. La inducción electromagnética se caracteriza por su eficiencia y rapidez cuando se utiliza como método de calefacción, con lo que se esperan beneficios en su aplicación en comparación con los sistemas convencionales.

Este proyecto de I+D, llamado InductICE, finalizará en julio de 2019, y ha recibido una financiación de 250.000 euros del programa CleanSky 2, una asociación entre la Comisión Europea y la industria que busca modernizar el sector aeronáutico del continente.

Los bordes de las alas pueden acumular una capa de hielo que mengua su capacidad aerodinámica, lo cual tiene implicaciones en la seguridad del vuelo.

La inducción es un método que se emplea cada vez más para calentar superficies metálicas, por su rapidez de funcionamiento, porque permite el control preciso de la potencia aplicada y no requiere contacto directo entre la fuente y el elemento a calentar. En la aplicación en desarrollo, el elemento a calentar será una fina malla metálica integrada en la cara exterior del laminado de material compuesto del borde de ataque de las alas, y por debajo de él se situará el bobinado inductor.

Se espera obtener eficiencias globales energéticas que superen el 90%, mejorando las alcanzadas con los sistemas convencionales en uso. El sistema será totalmente modular, y podrá funcionar como sistema antihielo (calefacción en modo continuo) o de deshielo (calefacción en modo cíclico), lo que conllevará la ventaja de una mayor fiabilidad.

¿Qué problemas causa el hielo en los aviones?

Cuando un avión vuela en condiciones de ‘engelamiento’, los bordes de las alas pueden llegar a acumular una capa de hielo. Bastan unos pocos milímetros para que esta capa tenga implicaciones sobre la seguridad del vuelo, al menguar su capacidad aerodinámica, producir vibraciones, bloquear mecanismos o dañar elementos al desprenderse e impactar en ellos.

Según la responsable de este proyecto en Ikerlan, Irma Villar, “los sistemas de protección contra el hielo son uno de los elementos de los aviones que más energía consumen, por lo que las empresas del sector están buscando tecnologías que permitan implementar alternativas más eficientes. La inducción puede contribuir de forma positiva”.

Los sistemas en uso

Los sistemas de protección contra hielo actualmente en uso se dividen en dos grandes grupos: por un lado, los mecánicos, que separan el hielo mediante deformación de la superficie sobre la que se acumula el hielo; y por otro lado, los térmicos, que calientan las superficies mediante resistencias eléctricas o que redirigen parte del aire caliente del compresor del motor.

“El sistema que estamos desarrollando en InductICE tiene como objetivo ser más eficiente energéticamente que los convencionales, un factor muy importante en la tecnología embarcada en un avión. Airbus DS nos ha planteado su utilización tanto en aviones tripulados como no tripulados”, explica Villar.

Origen del proyecto

InductICE surge como continuación del proyecto INDUCTAIR, desarrollado también por Airbus DS e IK4-kerlan, con la subvención nacional del Ministerio de Economía y Competitividad (programa RETOS Colaboración 2014). INDUCTAIR contempló la primera fase de desarrollo del proyecto, con el estudio de viabilidad de la solución del concepto.

Los buenos resultados obtenidos determinaron la continuidad del proyecto dentro del programa CleanSky2. En ambos proyectos, AD and Space aporta sus conocimientos y experiencia en la detección, formación y protección contra hielo, así como en la integración de sistemas en aviones. IK4-Ikerlan, a su vez, contribuye con sus conocimientos, experiencia y capacidades en sistemas de inducción.

 Nuevas aplicaciones del electromagnetismo

Multitud de dispositivos y equipos que utilizamos habitualmente en el ámbito industrial y del consumo están basados en el electromagnetismo en componentes como transformadores, motores o generadores.

Además, durante los últimos años la industria ha incorporado aplicaciones de inducción electromagnética en soldadura, tratamientos térmicos o calentamiento; en las cocinas domésticas y en el sector salud, con escáneres y terapias de tratamiento.