Daños en Aeronaves

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DAÑOS EN AERONAVES

ARREDONDO AGUILERA ANA TERESA BARAJAS LÓPEZ ISAÍAS NEFTALÍ BARRAGÁN VELÁZQUEZ LUIS ALBERTO BAZÁN MEJÍA DANIEL GONZÁLEZ BARRÓN JOSÉ GERARDO

Instituto Politécnico Nacional Ingeniería en Aeronáutica 7AV1

Septiembre de 2013 S i l a o d e l a Vi c t o r i a , G u a n a j u a t o , M é x i c o

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Mapa Mental de Daños en Aeronaves

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Daños en Aeronaves Abolladura (Dent) Una abolladura es una deformación deprimida o hueca sin remoción de material o cambio en el área de la sección transversal. Arrugas de esfuerzos causadas por la falta de un sujetador no se consideran una abolladura. Generalmente las abolladuras son causadas por el impacto de un objeto suavemente contorneado. Una de las características que todos las abolladuras que deben tener un "empujado sobre la superficie" y un fondo relativamente suave donde el metal no se desplazó, doblado o plegado. Muchos Manuales de Reparación Estructural de aeronaves especifican que un "pliegue" se tratará como una grieta. En general, en la evaluación de abolladuras, la anchura de la abolladura es la segunda distancia más larga a través de la abolladura, medida a 90 grados respecto a la dirección de la longitud.

Figura 1. Formas de abolladuras

Figura 2. Abolladura en radomo.

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Figura 3. Abolladura en empenaje de aeronave.

Figura 4. Abolladura en aeronave por impacto de un ave.

Fuentes:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Gujit C. The Effect of Dents in Fuselage Structures on Fatigue and Static Stability.

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http://img.thenewsjunkie.com/wp-content/uploads/Screen-Shot-2013-06-11-at-11.46.18-AM-560x309.png

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http://www.birdstrike.it/birdstrike/file/images/file/20120110_urto3.png

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Melladura (Nicks) Bordes rotos y sin grietas, pero con porciones de material removido. Son agudos desplazamientos de metales, normalmente se encuentran en los bordes de ataque y salida de las palas. Límites de daños insignificantes variarán con la estructura, el material, y la carga.

Figura 5. Mella en borde de ataque de hélice.

Fuente:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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AC 2030-E Aircraft Propeller Maintenance, FAA.

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Rasguños (Scratches) Rasguños (Scratches) Rasguños (Scratches) Marcas que penetran en la superficie que reducen la sección transversal estructural del material, pero no penetran en el Marcas que penetran en la superficie que reducen la sección transversal estructural del material, pero no penetran en el Marcas que penetran la superficiedeque deluso material, pero no penetran enEn el espesor completo. La en profundidad un reducen rasguñolasesección puede transversal determinar estructural mediante el de un micrómetro óptico. espesor completo. La profundidad de un rasguño se puede determinar mediante el uso de un micrómetro óptico. En espesor los completo. Laenprofundidad de un rasguño se puede mediante uso protectora de un micrómetro En general rasguños la hoja de aleación de aluminio Alclad*determinar que no penetran en laelcapa Alclad seóptico. clasifican general los rasguños en la hoja de aleación de aluminio Alclad* que no penetran en la capa protectora Alclad se clasifican general los rasguños en la hoja de aleación de aluminio Alclad* que no penetran en la capa protectora Alclad se clasifican como insignificantes. como insignificantes. como insignificantes. *Nota: Alclad   es una   marca registrada   de   Alcoa   empleada como término genérico para describir una lámina *Nota: Alclad   es una   marca registrada   de   Alcoa   empleada como término genérico para describir una lámina *Nota: Alclad   es unaa  marca registrada   de por   Alcoa   empleada como término genérico para metalúrgicamente describir una lámina de aluminio resistente la corrosión formado superficies de aluminio de alta pureza ligados a un de aluminio resistente a la corrosión formado por superficies de aluminio de alta pureza ligados metalúrgicamente a un de aluminio resistente a la corrosión por superficies de aluminio de alta pureza ligados metalúrgicamente a un núcleo de aleación de aluminio de altaformado resistencia. núcleo de aleación de aluminio de alta resistencia. núcleo de aleación de aluminio de alta resistencia.

Figura 3. Rasguño en el fuselaje. Figura Figura 6. 3. Rasguño Rasguño en en el el fuselaje. fuselaje.

Figura 4. Rasguños en lámina de aluminio. Figura 4. Rasguños en lámina de aluminio. Figura 7. Rasguños en lámina de aluminio.

Fuentes: Fuentes: Fuentes:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/ http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/ http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/ http://es.wikipedia.org/wiki/Alclad http://es.wikipedia.org/wiki/Alclad http://es.wikipedia.org/wiki/Alclad

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Fisuras (Cracks) Las fracturas que no separen el material en dos partes si se eliminaran los soportes que lo sostienen, por lo general se originan en los bordes, orificios o puntos donde se aplican las cargas concentradas o donde se producen los cambios abruptos en el área de la sección transversal. Las grietas causan un cambio significativo en el área de sección transversal. Este daño por lo general tiene una línea irregular y es a menudo el resultado de la fatiga en el material. La longitud de las grietas que pueden ser toleradas varía ampliamente con el material, la estructura, y la aplicación. Ninguna grieta debe ser considerada como despreciable hasta que se hayan determinado los límites de daño para la estructura afectada.

Figura 8. Fisura en un alerón.

Figura 9. Zona típica de fisuras en el empenaje.

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Figura 7. Fisuras en el fuselaje. Figura Fisurasen enel elfuselaje. fuselaje. Figura10. 7. Fisuras

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Figura 8. Detalle de una diminuta fisura. Figura 8. Detalle de una diminuta fisura.

 

Fuente: Fuente: Figura 11. Detalle de una diminuta fisura. Fuente: • http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/ • http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

•

http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Separaciones (Disbonds) Un área dentro de una interfaz conjunta entre dos adherentes en el que se ha producido un fallo en la adhesión produciendo la separación. Si la separación se lleva a cabo deliberadamente se le refiere como “debond”.

Figura 12. Separación del recubrimiento de una pala de helicóptero.

Fuente:

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Hoyos (Holes) (Holes) Hoyos Pinchazos, perforaciones perforaciones oo cortes cortes fracturan fracturan y y rompen rompen el el espesor espesor completo completo del del material material y y está está totalmente totalmente rodeada rodeada por por Pinchazos, material que que no no se se encuentra encuentra dañado dañado ni ni perforado. perforado. La La forma forma y y distancia distancia de de los los bordes bordes y y las las estructuras estructuras de de soporte soporte deben deben material ser considerados considerados cuando cuando se se evalúa evalúa el el daño daño tipo tipo agujero. agujero. ser

Figura 10. 13. Hoyo Hoyo en en el el fuselaje fuselaje de de helicóptero. helicóptero. Figura

Figura 11. 14. Hoyo sobre el ala de un aeronave.

Fuente: Fuente:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/ http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Abrasión (Abrasion) Una zona dañada que es el resultado de desgaste, frotado, raspado, o de otra erosión de la superficie. Este tipo de daño es generalmente áspero y tiene una forma irregular.

Figura 15. Abrasión en zona de cola de fuselaje.

Figura 16. Abrasión en zona de cola de fuselaje.

Fuente:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Delaminación (Delamination) Es la separación de las capas de material en un laminado, ya sea local o que cubra una zona amplia, que se produce en una aeronave en servicio o durante su construcción. El reforzamiento con fibra y materiales compuestos pueden ocasionar la delaminación en caso de colisión y pueden no presentar daños visibles.

Figura 17. Delaminación en materiales compuestos.

Figura 18. Delaminación en estabilizador vertical.

Fuente:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Gubia (Gouge) Hace referencia a un área dañada que tiene como resultado un cambio en la sección transversal ocasionado por un objeto puntiagudo o filoso, el cual da un zurco afilado o suave al material. A continuación se muestra una reparación tipo sandwich con materiales compuestos a un flap de un Boeing 747 dañado por "gouge". En la figura 17 se muestran un daños estructurales de tipo "gouge". El fuselaje es increíblemente resistente, sin embargo aún puede dañarse ocasionalmente. Cuando esto sucede, el avión es llevado a las instalaciones destinadas para reparaciones para ser reparado a la brevedad posible.

Figura 19. Gubias en fuselaje.

Este tipo de daños deben ser reparados para prevenir que las laminas que conforman el fuselaje comiencen a separarse unas de otras y a su vez prevenir la penetración de humedad. El daño de la figura 17, del lado derecho, se tiene un radio de aproximadamente 8 in. Para repararlo se removerá cuidadosamente la "piel" desde su núcleo de "honeycomb". En las figura 18 se muestra el proceso que se siguió en la reparación.

Figura 20. Proceso de reparación de una gubia.

Fuente:

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http://aviationglossary.com/aircraft-damage-classifications/

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Corrosión (Corrosion) Es el deterioro de un material (generalmente un metal) debido a una reacción electroquímica ocasionada por el medio en el que se encuentra. Existen varios tipos de corrosión: general, localizada, además de que puede presentarse en distintas formas:

General

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Atmosférica

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Galvánica (Ver Figura 15)

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Metales Líquidos

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Altas Temperaturas

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Figura 21.- Celda electrolítica, corrosión galvánica.

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Figura 22.- Corrosión por fisura o agrietamiento.

Localizada

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Fisura o "Crevice" (Ver Figura 16)

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Picaduras o "Pitting"

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Microbiología o "MIC"

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La corrosión es un daño típicamente clasificado como leve, moderado y severo dependiendo de la extensión del área afectada y los requerimientos de carga de la parte en cuestión. Los manuales de estructuras específicas de la aeronave deben ser consultados para la correcta clasificación de una parte dañada y así decidir su apropiado tratamiento, reparación o sustitución.

Fuentes:

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http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tipos

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http://www.sandwichpanels.org/articles/wing_repair.html

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Otros daños

Figura 23. Flaking.

Figura 24. Flaking.

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Figura 25. Spalling.

Figura 26. Pitting.

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Figura 27. Pitting.

Figura 28. Burn.

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Figura 29. Burn.

Figura 30. Tear.

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Figura 31. Oil Canning - Deformación en un P-52.

Figura 32. Crease-Arruga en un G-ARTA. I n g e n i e r í a e n A e r o n á u t i c a!

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Figura 33. Misalignment-Desalineación, Alineamiento de costillas de la semi-ala derecha en Cessna 172.

Fuentes:

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http://www.network54.com/Forum/149674/thread/1331847613/Oil+canning+effect+on+P-47s-

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http://www.vc10.net/History/incidents_and_accidents.html

•

http://www.aero-news.net/index.cfm?do=main.textpost&id=af479adf-0e95-4964-8701-12a593d8680e

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Conclusiones Durante las inspecciones rutinarias y los servicios de las aeronaves, es posible encontrar daños estructurales menores, es decir, daños que no requieren reparación inmediata por estar dentro de los limites establecidos por el fabricante y con los cuales la aeronave puede operar de manera segura. Sin embargo, la falta de control en el desarrollo, expansión o crecimiento de un defecto puede provocar un daño mayor con consecuencias imprevisibles cuando ese defecto ha superado inadvertidamente ciertos valores permitidos. Generalmente los manuales de los fabricantes definen claramente cuando la dimensión de un daño menor puede ser critica. ahora bien, este hecho no es suficiente para detectar en el momento el que un daño puede ser critico, y es aquí donde los explotadores tienen la responsabilidad de establecer el control de los mismos.

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