Tendencias21
Desarrollan un modelo informático para controlar la fatiga de los aviones

Desarrollan un modelo informático para controlar la fatiga de los aviones

Ingenieros europeos están desarrollando un modelo informático que permite detectar la fatiga de los aviones de una forma más precisa y económica que los sistemas actuales. A partir de la información sobre el estado de la aeronave, obtenida con la ayuda de un potente microscopio electrónico de transmisión, han creado un programa informático que genera un modelo de reacciones de los diversos componentes. De esta forma, es posible conocer con detalle cómo reaccionan a las tensiones generadas en los vuelos. Gracias a esta tecnología, se abaratarán los costes industriales, aumentará la seguridad de los vuelos y se reducirá el precio de los billetes. Por Yaiza Martínez.

Desarrollan un modelo informático para controlar la fatiga de los aviones

Los viajes en avión serán más seguros y baratos gracias al trabajo de un equipo de investigadores de la universidad británica de Portsmouth en el desarrollo de una novedosa técnica para comprobar el estado de los componentes esenciales de las aeronaves.

Según publica dicha universidad en un comunicado, la investigación está liderada por la ingeniera especializada en mecánica aeroespacial Jie Tong, que trabaja en el departamento de ingeniería mecánica y diseño de Portsmouth, y está siendo subvencionada por la Royal Society de Londres.

El objetivo del equipo de ingenieros es desarrollar un modelo científico informatizado que sirva para conocer el estado de los componentes de los aviones, para comprobar cómo reaccionan bajo la “fatiga” que les producen los vuelos.

Daño invisible

Y es que los elementos de las máquinas se ven sometidos en la mayoría de los casos a la acción dinámica de dirección e intensidad variables durante los desplazamientos, y se ha demostrado que esa acción produce en ellos, con el paso del tiempo, fracturas básicas que no suelen ir precedidas de deformaciones visibles.

El fenómeno es lo que se denomina “rotura por fatiga”, y se produce como consecuencia de esfuerzos repetidos y variables que terminan afectando al estado de la superficie de los materiales metálicos. A éstos también les afectan otras condiciones, como la temperatura o la corrosión.

El método actual de predicción del estado de estos componentes implica pruebas demasiado caras, lo que encarece el coste final del billete para el usuario. En concreto, los especialistas suelen buscar pequeñas fracturas en los componentes metálicos de las aeronaves, fracturas que van aumentando con el tiempo hasta que se da la rotura por fatiga.

Y aunque este deterioro no suele causar accidentes, porque la principal causa de éstos suelen ser fallos de los pilotos, sí han producido numerosos incidentes en el pasado, como el ocurrido en 1989 en Estados Unidos, cuando un avión de la United Airlines chocó contra una pista al intentar aterrizar. Más tarde se descubrió que una pieza metálica del avión se había roto, ocasionando el accidente y la muerte de 12 personas.

Ciclos de control

Según explica la profesora Tong, en cualquier viaje en avión las partes de la maquinaria se ven sometidas a una compleja combinación de tensiones y vibraciones. Por ello, es importante saber qué roturas inherentes al metal se van a ver afectadas por estos efectos.

De hecho, señala Tong, la seguridad de los vuelos depende en gran medida del conocimiento que tengan los ingenieros del momento en que estas fracturas pueden llegar a convertirse en un problema, para planificar las sustituciones de determinados componentes durante ciclos regulares de control.

La programación de estos ciclos de control depende de la información precisa acerca de los mecanismos de aumento de roturas y de la tasa de dicho aumento.

Los investigadores utilizarán por esta razón novedosos métodos computacionales experimentales para crear un programa informático que genere un modelo de reacciones de los diversos componentes, y que permita conocer con detalle cómo éstos reaccionan a las tensiones generadas en los vuelos.

Microscopio electrónico de transmisión

El trabajo se está realizando con la colaboración de científicos de la universidad alemana de Siegen, que cuenta con un potente microscopio electrónico de transmisión (TEM), que permitirá examinar la compleja estructura de desarticulación y otros cambios microscópicos en los componentes.

Este tipo de microscopios utliza un haz de electrones para visualizar un objeto debido a que la potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible. Debido a que los electrones tienen una longitud de onda mucho menor que la de la luz pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas, lo que les permite ser más exactos.

La información que se derive de estos exámenes permitirá desarrollar un modelo matemático que prediga con exactitud la tasa de fractura por fatiga en los materiales.

Gracias a dicho modelo, aplicado informáticamente, Tong asegura que podrá mejorarse la seguridad de los aviones, pero también que se reducirán los costos de mantenimiento de las aeronaves, que actualmente alcanzan los billones de euros en todo el mundo. Consecuencias: los vuelos podrían acabar siendo más baratos para los viajeros y volaremos más seguros.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un enorme desierto en Asia se está transformando en un vergel gracias al cambio climático 1 junio, 2025
    Los hallazgos de un nuevo estudio muestran que la ecologización del desierto de Thar ha sido impulsada principalmente por más lluvias durante las temporadas de monzones de verano, un aumento del 64% en las precipitaciones en general por el cambio climático y, en segundo lugar, por la infraestructura de riego que lleva el agua subterránea […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La NASA está observando una enorme y creciente anomalía en el campo magnético de la Tierra 31 mayo, 2025
    La NASA está haciendo un seguimiento detallado de la "abolladura" o "bache" en el campo magnético terrestre descubierta en 1961, que crece rápidamente y podría ser el preludio de una inversión geomagnética: ocurre cuando los polos magnéticos norte y sur intercambian posiciones.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los árboles pueden predecir las erupciones volcánicas 30 mayo, 2025
    La NASA, en colaboración con el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos, está desarrollando nuevos métodos para anticipar erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie libera dióxido de carbono, y los árboles cercanos que absorben ese gas se vuelven más verdes y frondosos. Satélites como Landsat 8 vigilan la vegetación en zonas volcánicas, captando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los delfines se ponen nombres "en clave" 30 mayo, 2025
    Un nuevo estudio ha identificado que los delfines no solo se dan nombres para reconocerse, sino que además estas denominaciones podrían esconder información secreta o "en clave", que estaría ligada a los sistemas sociales que sustentan el equilibrio de sus comunidades.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Sorprenden a una “estrella araña” devorando a su compañera 30 mayo, 2025
    Una colaboración internacional de astrónomos ha identificado un extraño sistema estelar en el que un púlsar conocido como “estrella araña” devora material de su estrella compañera, en un hallazgo que representa un eslabón perdido en la evolución de sistemas binarios compactos. 
    Redacción T21
  • Planetas a la deriva: el origen caótico de los mundos lejanos respalda la existencia del Planeta Nueve 30 mayo, 2025
    En los márgenes más remotos de los sistemas planetarios, gigantes invisibles orbitan en silencio. Un nuevo modelo sugiere que estos mundos distantes son productos inevitables del caos primordial que reina cuando las estrellas y sus planetas compiten por sobrevivir en los abarrotados viveros estelares. ¿Podría nuestro propio Sistema Solar albergar uno de estos esquivos colosos?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Unas gafas de realidad mixta devuelven "el mundo entero" a las personas con pérdida parcial de la visión 29 mayo, 2025
    Una técnica desarrollada por oftalmólogos e informáticos canadienses devuelve la visión perdida a personas afectadas por una lesión cerebral, que han sufrido la reducción de gran parte de su campo visual. Las gafas de realidad mixta registran y "proyectan" ese sector que las personas no pueden ver con sus ojos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primer combate de kickboxing con robots humanoides 29 mayo, 2025
    En Hangzhou, China, se celebró el 25 de mayo de 2025 el primer torneo mundial de kickboxing entre robots humanoides, un espectáculo que, según los organizadores, marcó “un momento histórico en la integración de la Inteligencia Artificial (IA) en los deportes de combate”. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primera evidencia directa del pensamiento simbólico neandertal 29 mayo, 2025
    El meticuloso análisis de un canto rodado del Paleolítico Medio aporta una prueba tangible del comportamiento simbólico y la capacidad de abstracción de los últimos neandertales que habitaron la Península Ibérica, pudiendo representar una de las primeras simbolizaciones faciales conocidas.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Un "cóctel antienvejecimiento" alarga un 30% la vida en roedores 29 mayo, 2025
    Los científicos han probado un cóctel de medicamentos antienvejecimiento en ratones y descubrieron que extendía la vida útil de los animales en alrededor del 30 %. Los roedores también se mantuvieron más saludables por más tiempo, con menos inflamación crónica y retraso en el inicio de enfermedades como cáncer.
    Redacción T21