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Revestimiento de tela para aviones

Revestimiento de tela de una polilla tigre de Havilland que muestra costuras acanaladas y anillos de inspección.

La cobertura de tela para aeronaves es un término que se utiliza tanto para el material utilizado como para el proceso de cubrir estructuras abiertas de aeronaves. También se utiliza para reforzar estructuras cerradas de madera contrachapada . El Mosquito de Havilland es un ejemplo de esta técnica, al igual que los pioneros fuselajes monocasco totalmente de madera de ciertos aviones alemanes de la Primera Guerra Mundial, como el LFG Roland C.II , con su tira de madera contrachapada Wickelrumpf envuelta y su cubierta de tela.

Los primeros aviones utilizaban materiales orgánicos como algodón y nitrato de celulosa ; Los diseños modernos cubiertos de tela suelen utilizar materiales sintéticos como Dacron y butirato como adhesivo. Los métodos modernos se utilizan a menudo en la restauración de tipos más antiguos que originalmente se cubrieron con métodos tradicionales.

Propósito/requisitos

Las finalidades del revestimiento textil de una aeronave son:

Historia

Uso temprano

Una réplica de la máquina voladora de Lillienthal.

Aviadores pioneros como George Cayley y Otto Lilienthal utilizaron superficies de vuelo cubiertas de algodón para sus diseños de planeadores tripulados. Los hermanos Wright también utilizaron algodón para cubrir su Wright Flyer . Otros aviones antiguos utilizaban una variedad de telas, siendo comúnmente de uso la seda y el lino . Algunos de los primeros aviones, como las primeras máquinas de AV Roe , incluso utilizaban papel como material de cobertura. Hasta el desarrollo de la pasta a base de celulosa en 1911, se utilizaban diversos métodos para acabar el tejido. [1] El más popular fue el uso de tejidos engomados como los fabricados por la empresa "Continental". Otros métodos incluyeron el uso de almidón de sagú . [2] La llegada de productos de celulosa como "Emaillite" fue un gran paso adelante en la producción de aviones prácticos, produciendo una superficie que permaneció tensa (eliminando la necesidad de volver a cubrir frecuentemente las superficies de vuelo) [3]

Primera Guerra Mundial/Posguerra

Las batallas aéreas de la Primera Guerra Mundial se libraron principalmente con biplanos cubiertos de tela que eran vulnerables al fuego debido a las propiedades inflamables de la cubierta de tela y la droga de nitrocelulosa. [4] Las insignias nacionales pintadas en la tela a menudo se cortaban de aviones derribados y se usaban como trofeos de guerra . El diseñador de aviones alemán Hugo Junkers es considerado uno de los pioneros de los aviones metálicos; sus diseños iniciaron el alejamiento de los revestimientos de tela. La mezcla altamente inflamable de tela, droga y gas hidrógeno fue un factor en la desaparición del dirigible Hindenburg .

Segunda Guerra Mundial

Vickers Wellington dañado mostrando una cubierta de tela quemada y faltante

En la época de la Segunda Guerra Mundial, muchos diseños de aviones utilizaban estructuras monocasco de metal debido a sus velocidades operativas más altas , aunque las superficies de control cubiertas de tela todavía se usaban en los primeros Spitfires y otros tipos. El Hawker Hurricane tenía un fuselaje cubierto de tela, y también tenían alas cubiertas de tela hasta 1939. Muchos transportes, bombarderos y entrenadores todavía usaban tela, aunque la droga de nitrato inflamable fue reemplazada por droga de butirato, que arde con menos facilidad. [4] El Mosquito es un ejemplo de avión de madera contrachapada cubierto de tela ( madapollam ). El Vickers Wellington utilizó tela sobre un fuselaje geodésico que ofrecía una buena resistencia a los daños en combate.

Un caso interesante de ingenio en tiempos de adversidad de guerra fue el planeador Colditz Cock . Este avión de construcción casera, pensado como medio de escape, empleaba ropa de cama de prisión como material de cobertura; Los prisioneros también utilizaron en su construcción pegamento casero y droga hecha con mijo hervido .

Introducción de materiales modernos.

Con el desarrollo de materiales sintéticos modernos después de la Segunda Guerra Mundial, los tejidos de algodón fueron reemplazados en aplicaciones de aviones civiles por tereftalato de polietileno , conocido con el nombre comercial Dacron o Ceconite . Esta nueva tela podría pegarse a la estructura del avión en lugar de coserse y luego encogerse con calor para ajustarse. El algodón de grado A normalmente duraría entre seis y siete años cuando el avión se almacena afuera, mientras que Ceconite, que no se pudre como el algodón, puede durar más de 20 años. [4] [5]

Un Ultraflight Lazair revestido con Ceconite y el proceso Hipec.

Los primeros intentos de utilizar estas telas modernas con droga de butirato demostraron que la droga no se adhería en absoluto y se despegaba en láminas. En cambio, el nitrato resucitó como el sistema de elección inicial, aunque también fue suplantado por nuevos materiales. [4]

Un sistema de tejido, desarrollado por Ray Stits en los Estados Unidos y aprobado por la FAA en 1965, se comercializa bajo la marca Poly-Fiber . Esto utiliza tres pesos de tela Dacron vendida con la marca Ceconite , además de pegamento para tela para unir al fuselaje (Poly-Tak), resina selladora de preparación de tela (Poly-Brush) y pintura (Poly-Tone). Este sistema no es droga y en su lugar utiliza productos químicos a base de vinilo . [4] Ceconite 101 es un tejido certificado de 3,5 oz/yd 2 (119 g/m 2 ), mientras que Ceconite 102 es un tejido de 3,16 oz/yd 2 (107 g/m 2 ). También hay un Ceconite ligero no certificado de 1,87 oz/yd2 ( 63 g/m2 ) destinado a aviones ultraligeros . Este método requiere la unión física de la tela al fuselaje en forma de costuras, remaches o tiras, que luego generalmente se cubren con cintas de tela. [5] [6] [7]

Además de Poly-Fiber, varias otras empresas producen procesos de recubrimiento para aviones certificados y de fabricación propia . Randolph Products y Certified Coatings Products fabrican productos a base de butirato y nitrato para usar con tela Dacron. [8] [9]

Los sistemas Superflite y Air-Tech utilizan un tejido similar, pero los acabados son productos a base de poliuretano a los que se les añaden agentes flexibles. Estos acabados producen resultados de muy alto brillo. [4]

Falconar Avia de Edmonton, Alberta , Canadá desarrolló el sistema Hipec en 1964 para su uso con tejido Dacron. Utiliza una barrera solar Hipec especial que adhiere la tela directamente a la estructura de la aeronave en un solo paso, eliminando la necesidad de remachar, coser y encintar utilizados en los procesos tradicionales de tela. Luego se aplica la pintura final sobre la barrera solar para completar el proceso. [10] [11]

Los sistemas más nuevos fueron desarrollados y distribuidos por Stewart Systems de Cashmere, Washington y Blue River (Ceconite 7600). Estos dos sistemas utilizan los mismos materiales de dacrón certificados que otros sistemas, pero no utilizan compuestos orgánicos altamente volátiles , sino que utilizan agua como portador, lo que los hace más seguros de usar y menos dañinos para el medio ambiente. [4] [12]

Muchos aviones ultraligeros están cubiertos con sobres precosidos de Dacron de 3,9 onzas que simplemente se atornillan, atornillan o atan en su lugar. Estos se producen en una amplia variedad de colores y patrones y comúnmente se transportan sin tratamiento o con un acabado antirradiación ultravioleta para resistir el daño solar. [13]

Lanitz Aviation introdujo un nuevo proceso en 2001 fabricado en Alemania con el nombre comercial Oratex6000. [14] Oratex ha recibido un Certificado de tipo suplementario (STC) europeo EASA , [15] STC canadienses, [16] [17] y un STC estadounidense. [18] Oratex se diferencia de los sistemas anteriores, que requieren la aplicación de muchas capas de recubrimientos especiales (muchos de ellos tóxicos) junto con el tiempo, la habilidad, el equipo y las precauciones de seguridad necesarios para aplicarlos. Oratex6000 simplemente se pega a la estructura del avión y luego se contrae y no requiere ningún recubrimiento. [19]

Procesos de cobertura

Métodos tradicionales

Paneles con cordones y perfil aerodinámico cosido de un Sopwith Pup

Los métodos de cobertura tradicionales utilizan materiales orgánicos, como el algodón . [20] Una vez preparada la estructura del avión mediante lijado, se aplica el material utilizando pasta como adhesivo. La costura acanalada se utiliza en tipos de aviones más rápidos y especialmente en perfiles aerodinámicos bajo curvatura para garantizar que la tela se ajuste a la estructura del avión. La distancia entre puntadas se reduce en las zonas afectadas por el lavado de la hélice. Luego, la cubierta se trataría con una pasta tensora para eliminar las arrugas y aumentar la resistencia estructural; las capas de acabado que a menudo contienen polvo de aluminio servirían para proteger la superficie de la luz ultravioleta . Los grandes paneles de tela de los aviones de la Primera Guerra Mundial a menudo se unían entre sí mediante ojales para facilitar el acceso a la estructura interna para su mantenimiento. Algunas desventajas en comparación con los métodos modernos son la vida útil relativamente corta del revestimiento debido a efectos biológicos como el moho y la mano de obra necesaria para lograr el resultado final. [21]

Métodos modernos

Los métodos de cobertura modernos siguen el método tradicional con pequeñas diferencias. Se utilizan materiales sintéticos y el revestimiento se adhiere a la estructura mediante colas específicas. El proceso de encogimiento se consigue aplicando una plancha eléctrica o pistola de calor . Una vez que la cubierta está ajustada, se vuelve a utilizar la costura acanalada para aviones más pesados ​​​​o más rápidos. Generalmente se aplican capas de acabado cosmético, excepto en el caso de Oratex que normalmente no recibe recubrimientos. Un efecto secundario del uso de materiales de cubierta modernos en aeronaves con estructura de madera es que, debido a la vida útil mucho más larga de la estructura, permanece cubierta y sin inspeccionar durante períodos de tiempo mucho más prolongados, lo que ha dado lugar a que los organismos reguladores de la aviación exijan inspecciones periódicas especiales. [4] [22]

Con ambos métodos de cobertura, es normal que se vuelva a pesar la aeronave después de renovar la tela para determinar cualquier cambio en la masa y el centro de gravedad. [23]

Ver también

Referencias

Notas

  1. ^ Rathbun, John B. (1919). "Construcción del ala". Construcción y Operación de Aviones. Chicago: Stanton y Van Vliet . Consultado el 20 de mayo de 2021 .
  2. ^ Penrose, Harald British Aviation: Los años pioneros Londres: Putnam, 1967 p.323
  3. ^ "Algunas notas sobre el barniz para telas". Vuelo . vol. 3, núm. 32. 12 de agosto de 1911. p. 707 . Consultado el 20 de mayo de 2021 .
  4. ^ abcdefgh Goldenbaum, Jon: Telas para aviones: resumen , AeroCrafter - Libro de consulta sobre aviones construidos en casa, páginas 31-34. Comunicaciones BAI. ISBN 0-9636409-4-1 
  5. ^ ab Abeto y especialidad de aviones (2009). "Tejido de polifibra" . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  6. ^ Abeto y especialidad de aviones (2009). «Ceconita» . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  7. ^ Abeto y especialidad de aviones (2009). "Material de revestimiento - Polifibra" . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  8. ^ Abeto y especialidad de aviones (2009). "Material de recubrimiento: revestimientos Randolph" . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  9. ^ Abeto y especialidad de aviones (2009). «Material de Recubrimiento - Recubrimientos Certificados» . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  10. Falconar Avia (julio de 2008). "El método moderno de revestimiento y acabado". Archivado desde el original el 26 de marzo de 2009 . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  11. ^ Hunt, Adam y Ruth Merkis-Hunt: Terminando con Hipec , Kitplanes, junio de 2001, páginas 70-74. Publicaciones Belvoir. ISSN 0891-1851
  12. ^ Sistemas Stewart (2010). "Sistemas Stewart". Archivado desde el original el 27 de julio de 2010 . Consultado el 14 de julio de 2010 .
  13. ^ Abeto y especialidad de aviones (2009). «Material de Cobertura - Velas Ultraligeras - Quicksilver» . Consultado el 8 de agosto de 2009 .
  14. ^ Lanitz-Prena (2013). "Lanitz-Prena". Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2013 . Consultado el 15 de noviembre de 2013 .
  15. ^ Certificado de tipo suplementario de la Agencia Europea de Seguridad Aérea 10045970
  16. ^ Transporte Canadá . "NICO: Certificado SA 1468". wwwapps.tc.gc.ca . Consultado el 4 de febrero de 2019 .
  17. ^ Transporte Canadá . "NICO: Certificado SP 0003". wwwapps.tc.gc.ca . Consultado el 4 de febrero de 2019 .
  18. ^ Administración Federal de Aviación (20 de marzo de 2017). "Certificado de tipo suplementario SA03898NY". www.airweb.faa.gov . Consultado el 4 de febrero de 2019 .
  19. ^ Lanitz-Prena2 (2013). "Lanitz-Prena2". Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2013 . Consultado el 15 de noviembre de 2013 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  20. ^ Juez, Arthur W. (1921). Materiales de construcción para aeronaves y automóviles. La serie de los especialistas. vol. 2. Londres: Sir Isaac Pitman & Sons. págs. 339–344 . Consultado el 20 de mayo de 2021 .Específicamente, algodón de grado A o de grado B.
  21. ^ FAA AC.43.13, págs.81-94.
  22. ^ FAA AC.43.13, pág. 84.
  23. ^ FAA AC.43.13, pág. 243.

Bibliografía

Otras lecturas

enlaces externos