Nueva tecnología híbrida para evitar el hielo en aviones y drones

Nueva tecnología híbrida para evitar el hielo en aviones y drones

Las pruebas realizadas en el Túnel de Investigación de Hielo de la NASA han hecho que la tecnología híbrida alcance un nivel de preparación 6 (TRL6).

Crédito de la imagen: NEI Corporation

Invercon and NEI Corporation’s newly developed de-icing system tested successfully at NASA’s Icing Research Tunnel and was advanced to a Technology Readiness Level of 6. The hybrid technology is designed to prevent ice accretion on aircraft and drones.

Invercon Inc. y NEI Corporation han anunciado recientemente que su nuevo sistema de deshielo ha sido probado con éxito en el túnel de investigación de hielo del Centro de Investigación Glenn de la NASA. La prueba fue presenciada por ingenieros y científicos del Centro de Investigación, así como de la industria. El equipo Invercon-NEI cumplió el objetivo de demostrar un sistema antihielo de baja potencia en conjunción con la tecnología de NEI NANOMYTE® SuperAi que impide la acumulación de hielo en el borde de ataque de un perfil aerodinámico. Tras casi dos años de desarrollo y pruebas de laboratorio, la prueba se realizó en un perfil de tamaño natural en condiciones de vuelo simuladas.

Todos los aviones comerciales llevan incorporado un sistema de protección contra el hielo, que puede ser térmico, termomecánico, electromecánico o neumático. Un problema común de los dispositivos de deshielo es que consumen mucha energía. En general, las aeronaves buscan reducir el consumo de energía y, con la llegada de las aeronaves propulsadas por baterías, los mecanismos o características que reducen el consumo de energía son de vital importancia. La escarcha representa un reto particular para los drones comerciales y militares, donde el hielo puede acumularse en las alas y las hélices y provocar accidentes. De hecho, la práctica actual es no volar drones cuando se prevén condiciones de formación de hielo. La aplicación de un revestimiento antihielo pasivo que funcione en sinergia con un dispositivo de deshielo activo es un enfoque híbrido atractivo, que el equipo de NEI e Invercon ha demostrado ahora en prototipos a escala real.

El recubrimiento antihielo NANOMYTE® SuperAi de NEI es un recubrimiento duradero, adecuado para una aplicación permanente. El revestimiento da lugar a una superficie lubricante que reduce drásticamente la fuerza de adherencia del hielo, hasta en 80%, en comparación con el aluminio pulido desnudo. El revestimiento suele aplicarse mediante pulverización, como la pintura convencional. El revestimiento NANOMYTE® SuperAi está disponible para uso comercial.
Invercon ha desarrollado un nuevo sistema electroneumático de descongelación retroadaptable que combina los aspectos más atractivos de varios sistemas existentes sin sus inconvenientes asociados. El sistema Invercon requiere una potencia notablemente baja (≤ 2,5 kW), es retroadaptable a cualquier perfil aerodinámico, añade muy poco peso (~50 lbs.) y es lo suficientemente duradero como para durar toda la vida de la aeronave una vez retroadaptado. Y lo que es más importante, el sistema tiene el mismo aspecto, tacto y comportamiento que el borde de ataque original y puede proporcionar millones de ciclos de deshielo sin mantenimiento. Toda la sección de prueba del ala (figura 1) se recubrió con NANOMYTE® SuperAi.

Invercon completó con éxito las pruebas de formación de hielo del sistema de deshielo electroneumático en el Túnel de Investigación de Hielo (IRT) de la NASA Glenn bajo una gama completa de condiciones de formación de hielo representativas. El sistema Invercon fue capaz de proporcionar un deshielo continuo del borde de ataque de la sección del ala en todas las condiciones de prueba, desde temperaturas de -3°C a -20°C con diversos contenidos de agua líquida. Normalmente, el sistema permite que el hielo se acumule durante unos 2 minutos y, a continuación, elimina por completo el hielo de la superficie superior e inferior tras la activación del sistema.

Las pruebas realizadas en el IRT de la NASA, que es la instalación de formación de hielo más antigua del mundo, han llevado a la tecnología híbrida a un nivel de preparación 6 (es decir, TRL6), que es una escala utilizada por la NASA y el Departamento de Defensa para calibrar el nivel de madurez de una tecnología.

Tanto NEI Corporation como INVERCON LLC agradecen el apoyo financiero prestado por el Programa de Investigación para la Innovación en Pequeñas Empresas de las Fuerzas Aéreas y la NASA. El programa SBIR financia los esfuerzos de desarrollo de productos que reducen los conceptos a la práctica y luego a prototipos, reduciendo así el riesgo tecnológico. El éxito de la demostración a escala real realizada por el equipo ha hecho avanzar una nueva tecnología hasta un estado de preparación comercial.

Acerca de Corporación NEI:
NEI Corporation es una empresa orientada a las aplicaciones que utiliza la nanotecnología para desarrollar y producir materiales avanzados. Las principales competencias de la empresa son la síntesis de materiales a nanoescala y la creación de prototipos de productos que incorporan los materiales avanzados. NEI ofrece una gama de revestimientos protectores avanzados para superficies metálicas y poliméricas. Los revestimientos tienen funcionalidades a medida, como la anticorrosión, la autorreparación, la resistencia al rayado, la resistencia al hielo y la autolimpieza.

Acerca de Invercon LLC:
La misión de Invercon es desarrollar tecnologías avanzadas que permitan avances revolucionarios en el rendimiento y la seguridad de las aeronaves. En el caso de los helicópteros, se trata de sistemas neumáticos de accionamiento centrífugo capaces de recortar activamente los rotores y descongelar las palas sin apenas consumo de energía ni peso, lo que se traduce en una mejora significativa del rendimiento y la seguridad. Para las aeronaves de ala fija, Invercon ha desarrollado soluciones de deshielo de muy bajo consumo que utilizan un novedoso sistema de accionamiento electroneumático.