Desarrollan un sistema de control de vibraciones a temperaturas extremas
Un equipo de ingenieros financiado por la UE ha desarrollado una tecnología de amortiguamiento de vibraciones novedosa que se diferencia de otras tecnologías existentes y es capaz de mantener sus prestaciones en entornos operativos extremos. Un control insuficiente de la propagación de las vibraciones puede provocar fallos críticos y, en definitiva, roturas totales en aeronaves. El propósito del proyecto Z Damper (Z-coupled full system for attenuation of vibrations) consistió en lograr controlar las vibraciones que se generan en el rotor abierto de rotación inversa y se propagan al fuselaje.
La solución más sencilla radica en aumentar la elasticidad de los puntos de conexión entre el rotor y el fuselaje principal de la aeronave. No obstante, este método de eliminación de vibraciones queda limitado a las temperaturas medias y a frecuencias de excitación relativamente elevadas. Además, implica un aumento significativo del peso del aparato.
Ingenieros del proyecto Z Damper desarrollaron el prototipo de un dispositivo armonizador de las impedancias mecánicas con el propósito de controlar con mayor eficiencia las vibraciones tanto en las bandas bajas de frecuencia como en las altas. Hasta la fecha no se había utilizado nunca el acoplamiento de impedancias aplicado al amortiguamiento de vibraciones.
Básicamente, este dispositivo consta de tres elementos: una «etapa lenta» acoplada al rotor que genera la vibración, un estátor fijado al fuselaje y una «etapa rápida» interna. Un reductor magnético lineal sin contacto garantiza la armonización de impedancias entre las etapas lenta y rápida.
La etapa rápida llega a tener un movimiento diez veces más rápido que el de la etapa lenta. Por otro lado, la fuerza ejercida por la etapa lenta es hasta diez veces superior a la ejercida por la etapa rápida. Esta configuración permite aislar las vibraciones externas y transformarlas internamente en vibraciones de alta velocidad que a continuación son amortiguadas.
La tecnología de Z Damper aporta ventajas adicionales en comparación a los sistemas de amortiguamiento de vibraciones existentes. La ausencia de contacto entre componentes móviles reduce el desgaste a un mínimo y, por ende, la necesidad de lubricación. De esta manera, el mantenimiento requerido es mínimo, al mismo tiempo que la vida útil del dispositivo supera a la de sus homólogos mecánicos.
Esta es la primera tecnología de amortiguamiento de vibraciones capaz de operar a temperaturas de hasta 250 °C y hasta −200 °C, compatible con fuerzas dinámicas elevadas. Además, se puede utilizar para aumentar la eficiencia de otros sistemas de amortiguamiento, como los amortiguadores por corrientes inducidas.
