Los nuevos aviones se ¡®imprimir¨¢n¡¯ en 3D

Desde unas alas hechas de materiales deformables que adquieren la forma aerodin¨¢mica ¨®ptima en distintas fases del vuelo hasta unas simples bridas hechas de papel para sujetar cables que facilitan su instalaci¨®n, piezas de aviones susceptibles de ser fabricadas con tecnolog¨ªa de impresi¨®n 3D o un sistema electr¨®nico que verifica si todos los cinturones de seguridad de los pasajeros est¨¢n abrochados, m¨²ltiples tecnolog¨ªas emergen en la industria aeron¨¢utica. No todo son grandes proyectos de I+D para aligerar la estructura de las aeronaves o reducir el consumo de los motores. Airbus, un consorcio que invierte 3.400 millones de euros al a?o (en 2014) en investigaci¨®n y desarrollo, tambi¨¦n busca y promociona un sinf¨ªn de trabajos de innovaci¨®n de peque?a escala que probablemente acaben incorporados a los aviones y que pueden acaba export¨¢ndose a otros sectores industriales. Recientemente la compa?¨ªa ha presentado varios desarrollos de mayor o menor complejidad, pero todos potencialmente aplicables a corto o medio plazo, en una jornada dedicada a la innovaci¨®n aeron¨¢utica y celebrada en sus instalaciones de Toulouse (Francia). Estas son algunas de esas innovaciones:

Impresi¨®n 3D para piezas de avi¨®n

¡°Un avi¨®n A350 XWB tiene unos seis millones y medio de piezas y hemos identificado hasta el momento unas 6.500 que pueden ser fabricadas ya con tecnolog¨ªa de impresi¨®n 3D¡±, explica Sten Gatzke. Su proyecto consiste en un sistema basado en esc¨¢ner 3D que identifica partes del avi¨®n que son susceptibles de ser fabricadas con esta tecnolog¨ªa que va depositando capas de material pulverizado hasta completar la pieza, sin cortes, sin moldes, sin desperdicio de metal, pl¨¢stico, etc¨¦tera. ¡°Buscamos identificar piezas con formas y propiedades determinadas, de un material id¨®neo, en las que es ventajoso aplicar esta t¨¦cnica¡±, contin¨²a Gatzke, mostrando a modo de ejemplo un tubo de titanio con que lleva en el interior varios conductos, un tipo de pieza muy dif¨ªcil de hacer con un molde. Los herrajes que sujetan el guarnecido de la pared interior del fuselaje del avi¨®n son piezas adecuadas, o los apoyabrazos de pl¨¢stico de los asientos, la sujeci¨®n de los cinturones¡­ La base de datos que se est¨¢ elaborando para identificar todas las partes de un avi¨®n adecuadas para la producci¨®n con esta t¨¦cnica, que aporta reducci¨®n de costes y tiempo de fabricaci¨®n, se est¨¢ utilizando desde el pasado verano en su primera versi¨®n.

Por muy revolucionaria que sea la impresi¨®n 3D, tiene a¨²n limitaciones, por ejemplo de tama?o de la pieza. ¡°Hasta ahora, el l¨ªmite en la industria est¨¢ en piezas de 64x41x53 cent¨ªmetros¡±, explica Gatzke, pero dice que la tecnolog¨ªa est¨¢ avanzando r¨¢pidamente y que en el futuro, probablemente, se superar¨¢n esas dimensiones.?

El 'Internet de los objetos'

La verificaci¨®n de los chalecos salvavidas colocados bajo cada asiento (si todos lo tienen y si cada chaleco ha pasado la revisi¨®n legal en su fecha), o la comprobaci¨®n de que todos los pasajeros llevan abrochado el cintur¨®n antes de despegar, no necesitar¨¢n dentro de poco un recuento manual o una verificaci¨®n visual si se instala en las aeronaves el sistema denominado Internet de los objetos, actualmente en desarrollo. ¡°Para crear un entorno inteligente necesitas objetos inteligentes¡±, comenta Trevor Stone en su zona de demostraci¨®n dentro del hangar donde Airbus presenta una selecci¨®n de sus innovaciones.

La idea es dotar a innumerables objetos de las aeronaves de etiquetas de identificaci¨®n con de emisores de radiofrecuencias para tener as¨ª un seguimiento completo y en tiempo real de ellos en cada momento. Un sistema de antenas hechas de aluminio embebido en las paredes del avi¨®n configuran esta red, ¡°y no, no interfiere en los sistemas del avi¨®n¡±, recalca Stone. Es una infraestructura de software y hardware que permitir¨¢ evitar procesos manuales y errores humanos en las verificaciones. El sistema ya funciona para componentes del avi¨®n (hasta 3000 cosas van identificadas ya en una aeronave de ¨²ltima generaci¨®n), pero ahora se trata de extenderlo a la cabina de pasajeros y, en un par de a?os, puede estar listo, a?ade el experto. Por supuesto, el sistema es aplicable eficazmente a la carga as¨ª como a cada pieza de equipaje de los pasajeros, que estar¨¢ perfectamente localizada en cada momento.

Bridas de papel para sujetar cables

A Maud Didnee le bastan unos manojos de cables, unas bridas de pl¨¢stico, unas peque?as tijeras y unas tiras de papel para explicar su innovaci¨®n: precisamente son esas bridas de papel rojo la soluci¨®n sencill¨ªsima que propone para un problema habitual en el proceso de montaje que se hace patente cuando ella lo explica. Muchos cables de los aviones, y son kil¨®metros en cada aparato, van agrupados y sujetos con bridas a lo largo de conductos o superficies y hay que irlos separando en los puntos de destino de cada uno, por ejemplo la luz en cada asiento; el problema es que esos cables llegan al montador unidos por bridas de pl¨¢stico (unas 800.000 al a?o se usan en los talleres de los A350 XWB solo en el Reino Unido, se?ala Didnee) que tiene que ir cortando con unas tijeras para separarlos, y el corte supone un serio peligro para los finos hilos el¨¦ctricos (un cable da?ado no es reparable y hay que reemplazarlo entero, con el coste que ello conlleva). La soluci¨®n podr¨ªan ser esas nuevas bridas de papel que sujetan bien los cables y que se cortan f¨¢cilmente tirando de ellas con la mano, sin tijeras. Tan sencillo y tan eficaz. Adem¨¢s, las bridas se hacen de papel reciclado en lugar de nailon, con la consiguiente ventaja a?adida de ser ¡°ecol¨®gicas¡±. El invento, ya patentado, est¨¢ en fase de pruebas, se?ala Didnee durante la visita (patrocinada por Airbus) a la muestra de innovaciones.

Compactador de residuos a bordo

Un carrito parecido a los que usa la tripulaci¨®n a bordo de un avi¨®n para recoger toda la basura que genera el pasaje y el servicio esconde una novedad: es, a la vez, un compactador capaz de reducir a la mitad su volumen de desperdicios. La soluci¨®n est¨¢ en un sistema de vaci¨® similar al que se utiliza en los aseos de a bordo. El carrito, en realidad mide la mitad que uno normal, tiene una bolsa especial de basura y un interfaz de vaci¨® que, una vez recogidos los papeles, los restos de las bandejas de comida, los pl¨¢sticos, etc¨¦tera, se acopla a un dispositivo instalado en la zona de servicio y extrae el aire, reduciendo el volumen de los residuos y facilitando su almacenaje en el avi¨®n, explica Nicolas Jourdan. Se va a ensayar el a?o que viene en el centro de integraci¨®n y pruebas de vuelo en Hamburgo.

Materiales inteligentes

Piet-Christof Woelcken y sus colegas exploran el mundo de los nuevos materiales para aplicarlos en lo que denominan ¡°estructuras inteligentes para aviones¡±. Se trata de utilizar materiales con propiedades mec¨¢nicas y el¨¦ctricas mejoradas mediante la nanotecnolog¨ªa, a?ade. Una pieza, por ejemplo, puede as¨ª ¡°decirte si est¨¢ da?ada o no, si puede reutilizarse o no¡­¡±. Sobre un banco de trabajo tiene una secci¨®n del borde de ataque del ala de un avi¨®n que se deforma, con unos actuadores internos, como si fuera una l¨¢mina de pl¨¢stico flexible. As¨ª adquirir la geometr¨ªa aerodin¨¢mica ¨®ptima del ala, la m¨¢s eficiente. Y al tocarlo, el material casi quema: ¡°Es para fundir el hielo que se forme en las alas¡±, explica Woelcken, que dirige este proyecto de 51 millones de euros (32 de la Comisi¨®n Europea), para cuatro a?os, en el que participan m¨¢s de mil expertos de universidades, empresas e instituciones de investigaci¨®n.

Un programa va indicando al trabajador en unas gafas inteligentes las operaciones a realizar en una fase de montaje

Tambi¨¦n se pueden integrar en la estructura del avi¨®n sistemas de protecci¨®n ante los rayos o sensores que aumentan la seguridad del aparato al tiempo que reducen el coste de revisi¨®n y mantenimiento. Adem¨¢s, las estructuras multifuncionales, se?alan los investigadores, pueden suponer una reducci¨®n de peso de la aeronave entre 80 y 500 kilogramos, mientras que las superficies deformables en las alas, que reducen las turbulencias y vibraciones proporcionando un control preciso de la sustentaci¨®n y la resistencia aerodin¨¢mica, reduce el consumo de combustible. Son tecnolog¨ªas en desarrollo con vistas a convertirse en realidad en la pr¨®xima d¨¦cada.

Realidad virtual para probar la cabina

Los costosos y complejos simuladores de vuelo que se utilizan en el desarrollo de un nuevo avi¨®n, as¨ª como los utilizados en el entrenamiento de pilotos o determinados ensayos de aviones no van a desaparecer con la cabina traducida a realidad virtual que presentan Daniel Dreyer y sus colegas. Pero hay fases de desarrollo de nuevas aeronaves en las que no se precisa tanto detalle, incluso f¨ªsico, que ofrecen esos simuladores avanzados. Y la nueva herramienta que va presentando en pantallas las condiciones de vuelo y la instrumentaci¨®n, con el piloto embutido en guantes, casco y gafas de realidad virtual, aspira a ser una alternativa barata y funcional ¡°en las primeras fases de dise?o¡±, asegura Dreyer.

El sistema, que se est¨¢ ya utilizando en el Grupo Airbus, es flexible, puede adquirir diferentes configuraciones reproduciendo la geometr¨ªa de la cabina en las diferentes pantallas y ¡°resulta muy realista en condiciones de vuelo¡±, contin¨²a. Es como un ¡°borrador previo de simulador de vuelo¡±. Tambi¨¦n se reducir¨ªa el tiempo y los costes de entrenamiento de los pilotos ya que utilizar¨ªan estos simuladores virtuales de familiarizaci¨®n antes de pasar a los simuladores reales.

Gafas para los trabajadores

Una peque?a pantalla ante un ojo y sujeta a la cabeza, con el debido programa, puede suponer una gran ayuda para los trabajadores que se ocupan de montaje de aviones, o del acabado de las cabinas. Delante del ojo puede aparecer, por ejemplo, la plantilla de una puerta de avi¨®n que indica donde van exactamente pegados los carteles de avisos o de indicaciones de dispositivos; la plantilla se sobrepone a la visi¨®n real del objeto que ve el operario y este solo tienen que ir pegando los adhesivos que se proyectan ante ¨¦l. Basta con que antes de esta labor concreta, escanee un c¨®digo de barras espec¨ªfico que carga la ficha de barras correspondiente en las gafas inteligentes.

Un avi¨®n A350 XWB tiene unos seis millones y medio de piezas y hemos identificado hasta el momento unas 6.500 que pueden ser fabricadas ya con tecnolog¨ªa de impresi¨®n 3D¡±

M¨¢s complicado pero igualmente eficaz es otro programa que va indicando al trabajador en las gafas inteligentes las operaciones a realizar en una fase de montaje: d¨®nde hacer exactamente unas perforaciones concretas en una pieza, con qu¨¦ ¨¢ngulo, con qu¨¦ presi¨®n trabajar, par de apriete, etc¨¦tera. Adem¨¢s, el sistema alerta de fallos. ¡°Esto mejora la calidad del trabajo, es r¨¢pido y reduce tanto los fallos como el entrenamiento necesario para la labor¡±, explica Stephane Ripoll.

`App? para los empleados de viaje

En un grupo empresarial gigante como Airbus, miles de sus empleados est¨¢n viajando constantemente a las diferentes plantas de fabricaci¨®n repartidos por toda Europa (adem¨¢s de China y EE. UU.), los centros de dise?o y de investigaci¨®n, visitando clientes en todo el mundo¡­. ¡°Aproximadamente un tercio de la plantilla son viajeros frecuentes, es decir, que viajan m¨¢s de cinco veces cada a?o¡±, afirma Xavier De-Larboust.

Para facilitarles la vida en esos desplazamientos, se ha dise?ado una aplicaci¨®n para ordenadores y dispositivos m¨®viles (tel¨¦fonos y tabletas), que permite localizar a empleados de la empresa que est¨¦n en cada momento en un lugar concreto, se dirijan hacia all¨ª o hayan estado y puedan aportar datos interesantes sobre transporte, restaurantes, hoteles, etc¨¦tera. Compartir informaci¨®n con colegas, o un veh¨ªculo para desplazarse en una zona donde puedan estar otras personas de Airbus, quedar a cenar o pasar y recabar datos de viaje y sugerencias, debe ser sencillo con esta aplicaci¨®n, cuyo ¡°uso es absolutamente voluntario¡±, recalca De-Larboust, y que est¨¢ en fase piloto.