Nova tecnologia híbrida para evitar a formação de gelo em aeronaves e drones

Nova tecnologia híbrida para evitar a formação de gelo em aeronaves e drones

Os testes realizados no túnel de pesquisa de gelo da NASA levaram a tecnologia híbrida a um nível de prontidão 6 (TRL6).

Crédito da imagem: 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.

A Invercon Inc. e a NEI Corporation anunciaram recentemente que seu sistema de degelo recém-desenvolvido foi testado com sucesso no Icing Research Tunnel do Glenn Research Center da NASA. O teste foi testemunhado por engenheiros e cientistas do Centro de Pesquisa, bem como do setor. A equipe da Invercon-NEI cumpriu o objetivo de demonstrar um sistema anticongelamento de baixa potência em conjunto com o sistema NANOMYTE® SuperAi revestimento antigelo que evita o acúmulo de gelo na borda de ataque de um aerofólio. O teste foi realizado em um aerofólio de tamanho real sob condições simuladas de voo, após quase dois anos de desenvolvimento e testes de laboratório.

Todas as aeronaves comerciais têm um sistema de proteção contra gelo embutido, que pode ser um sistema térmico, termomecânico, eletromecânico ou pneumático. Um problema comum com os dispositivos de degelo é que eles consomem muita energia. As aeronaves geralmente procuram reduzir o consumo de energia e, com o advento das aeronaves movidas a bateria, os mecanismos ou recursos que reduzem o consumo de energia são extremamente importantes. O gelo representa um desafio especial para drones comerciais e militares, onde o gelo pode se acumular nas asas e hélices e resultar em acidentes. Na verdade, a prática atual é não pilotar drones quando há previsão de condições de formação de gelo. A aplicação de um revestimento antigelo passivo que funcione em sinergia com um dispositivo de degelo ativo é uma abordagem híbrida atraente, que a equipe da NEI e da Invercon já demonstrou em protótipos em escala real.

O revestimento antigelo NANOMYTE® SuperAi da NEI é um revestimento durável, adequado para aplicação permanente. O revestimento resulta em uma superfície lubrificante que reduz drasticamente a força de adesão do gelo - em até 80%, em comparação com o alumínio polido puro. O revestimento geralmente é aplicado por pulverização, como na pintura convencional. O revestimento NANOMYTE® SuperAi está disponível para uso comercial.
A Invercon desenvolveu um novo sistema de degelo eletropneumático que pode ser adaptado e que combina os aspectos mais atraentes de vários sistemas existentes sem as desvantagens associadas a eles. O sistema da Invercon requer uma potência notavelmente baixa (≤ 2,5 kW), pode ser adaptado em qualquer aerofólio, adiciona muito pouco peso (~50 lbs.) e é durável o suficiente para durar a vida útil da aeronave depois de adaptado. É importante ressaltar que o sistema se parece, sente e age como o bordo de ataque original e pode proporcionar milhões de ciclos de degelo sem manutenção. Toda a seção de teste da asa (Figura 1) foi revestida com NANOMYTE® SuperAi.

A Invercon concluiu com sucesso os testes de formação de gelo do sistema de degelo eletropneumático no Icing Research Tunnel (IRT) da NASA Glenn em uma gama completa de condições representativas de formação de gelo. O sistema da Invercon foi capaz de fornecer degelo contínuo da borda de ataque da seção da asa em todas as condições de teste, variando de temperaturas de -3°C a -20°C com vários teores de água líquida. Normalmente, o sistema permite que o gelo se acumule por cerca de 2 minutos e, em seguida, elimina completamente o gelo da superfície superior e inferior após a ativação do sistema.

Os testes no IRT da NASA, que é a instalação de formação de gelo mais antiga do mundo, levaram a tecnologia híbrida a um nível de prontidão 6 (ou seja, TRL6), que é uma escala usada pela NASA e pelo Departamento de Defesa para avaliar o nível de maturidade de uma tecnologia.

Tanto a NEI Corporation quanto a INVERCON LLC são gratas pelo apoio financeiro concedido pelo Programa de Pesquisa de Inovação em Pequenas Empresas da Força Aérea e da NASA. O programa SBIR financia esforços de desenvolvimento de produtos que reduzem conceitos à prática e, em seguida, a protótipos, reduzindo assim o risco tecnológico. A demonstração bem-sucedida em escala real feita pela equipe levou uma nova tecnologia a um estado de prontidão comercial.

Sobre Corporação NEI:
A NEI Corporation é uma empresa orientada por aplicativos que utiliza a nanotecnologia para desenvolver e produzir materiais avançados. As principais competências da empresa estão na síntese de materiais em nanoescala e na criação de protótipos de produtos que incorporam os materiais avançados. A NEI oferece uma variedade de revestimentos de proteção avançados para superfícies de metal e polímero. Os revestimentos têm funcionalidades personalizadas, como anticorrosão, autocura, resistência a arranhões, fobia ao gelo e autolimpeza.

Sobre Invercon LLC:
A missão da Invercon é desenvolver tecnologias avançadas que possibilitem saltos revolucionários no desempenho e na segurança das aeronaves. Para aeronaves de asa rotativa, essas tecnologias incluem sistemas de atuação pneumática com acionamento centrífugo que podem aparar ativamente os rotores e descongelar as lâminas do rotor usando quase nenhuma energia ou peso, resultando em desempenho e segurança significativamente aprimorados. Para aeronaves de asa fixa, a Invercon desenvolveu soluções de degelo de baixíssima potência usando uma nova abordagem de atuação eletropneumática.