1950eko hamarkadaren hasieran,beira-zuntzez indartutako konpositeakHelikopteroen fuselajeen karga ez duten osagaietan erabiltzen ziren, hala nola karenak eta ikuskapen-atsoiletan, nahiz eta haien aplikazioa nahiko mugatua izan.
Helikopteroetarako material konposatuen aurrerapen handia 1960ko hamarkadan gertatu zen, beira-zuntzez indartutako errotore-palen garapen arrakastatsuarekin. Horrek konpositeen abantaila nabarmenak erakutsi zituen: nekearekiko erresistentzia bikaina, bide anitzeko karga-transferentzia, pitzadura-hedapen moteleko ezaugarriak eta konpresio-moldeaketa erraztea, eta abantaila horiek guztiz gauzatu ziren errotore-palen aplikazioetan. Zuntzez indartutako konpositeen berezko ahuleziek (geruza arteko zizaila-erresistentzia baxua eta ingurumen-faktoreekiko sentikortasuna) ez zuten eragin kaltegarririk izan errotore-palen diseinuan edo aplikazioan.
Metalezko palek normalean 2000 ordu baino gehiago ez duten arren, konpositezko palek 6000 ordutik gorako bizitza lor dezakete, agian mugagabea, eta egoeran oinarritutako mantentze-lanak ahalbidetzen dituzte. Horrek ez bakarrik helikopteroaren segurtasuna hobetzen du, baita palen bizitza-ziklo osoko kostua ere nabarmen murrizten du, onura ekonomiko handiak sortuz. Konpositeen konpresio-moldeaketa eta sendatze-prozesu sinple eta erabilerrazak, erresistentzia eta zurruntasuna (moteltze-ezaugarriak barne) egokitzeko gaitasunarekin batera, errotore-palen diseinuan aerodinamika-profilaren hobekuntza eta optimizazio eraginkorragoak ahalbidetzen ditu, baita errotorearen egitura-dinamikaren optimizazioa ere. 1970eko hamarkadaz geroztik, aerodinamika-albo berrien ikerketak errendimendu handiko helikoptero-palen profil sorta bat eman du. Aerodinamika-albo berri hauek diseinu simetrikoetatik guztiz kurbatu eta asimetrikoetara trantsizioa dute, sustapen-koefiziente maximoak eta Mach zenbaki kritikoak nabarmen handituz, marruskadura-koefiziente murriztuz eta momentu-koefizienteetan aldaketa minimoak lortuz. Errotore-palen punten formen hobekuntzak: punta angeluzuzenetatik punta koniko eta kurbatuetara; punta parabolikoki kurbatuak beherantz; BERP puntak mehe aurreratuetaraino— nabarmen hobetu dituzte karga-banaketa aerodinamikoa, zurrunbilo-interferentzia, bibrazioa eta zarata-ezaugarriak, eta horrela errotorearen eraginkortasuna handitu dute.
Gainera, diseinatzaileek errotore-palen aerodinamikaren eta egitura-dinamikaren optimizazio integratua eta diziplina anitzekoa ezarri zuten, material konposatuen optimizazioa errotore-diseinuaren optimizazioarekin konbinatuz, palaren errendimendua hobetzea eta bibrazioa/zarata murriztea lortzeko. Ondorioz, 1970eko hamarkadaren amaierarako, garatu berri ziren helikoptero ia guztiek pala konposatuak erabili zituzten, eta metalezko palak zituzten modelo zaharragoak konposatuekin egokitzeak emaitza oso eraginkorrak eman zituen.
Helikopteroen fuselaje-egituretan material konposatuak erabiltzeko kontuan hartu beharreko faktore nagusien artean daude: helikopteroen kanpoaldeko gainazal kurbatu konplexuak, egitura-karga nahiko baxuarekin batera, konpositeen fabrikaziorako egokiak bihurtzen dituztenak egitura-kalteen tolerantzia hobetzeko eta funtzionamendu seguru eta fidagarria bermatzeko; helikoptero erabilgarrietarako eta erasokoetarako fuselaje-egituretan pisua murrizteko eskaera; eta talka xurgatzeko egituren eta diseinu ezkutuaren eskakizunak. Behar horiei erantzuteko, AEBetako Armadako Abiazio Teknologia Aplikatuaren Ikerketa Institutuak Advanced Composite Airframe Program (ACAP) sortu zuen 1979an. 1980ko hamarkadatik, Sikorsky S-75, Bell D292, Boeing 360 eta Europako MBB BK-117 bezalako helikopteroek fuselaje guztiz konposatuekin proba-hegaldiak egiten hasi zirenetik, Bell Helicopter-ek 2016an V-280aren hegal eta fuselaje konposatuen integrazio arrakastatsura arte, fuselaje guztiz konposatuzko helikopteroen garapenak aurrerapauso handiak eman ditu. Aluminiozko aleaziozko erreferentziazko hegazkinekin alderatuta, konpositezko hegazkin-fusileek abantaila handiak eskaintzen dituzte fuselen pisuan, ekoizpen-kostuetan, fidagarritasunean eta mantentze-lanetan, ACAP programaren helburuak betez, 1-3 taulan azaltzen diren bezala. Ondorioz, adituek diote aluminiozko hegazkin-fusileak konpositezko egiturekin ordezkatzeak 1940ko hamarkadan egurrezko ehun-fusileetatik metalezko egituretara igarotzearen pareko garrantzia duela.
Jakina, fuselaje-egituretan material konposatuen erabileraren hedadura helikopteroen diseinu-zehaztapenekin (errendimendu-metrikak) lotuta dago. Gaur egun, material konposatuek fuselaje-egituraren pisuaren % 30etik % 50era bitartean hartzen dute erasoko helikoptero ertain eta astunetan, garraio-helikoptero militar/zibilek ehuneko handiagoak erabiltzen dituzten bitartean, % 70etik % 80ra iritsiz. Material konposatuak batez ere fuselajearen osagaietan erabiltzen dira, hala nola isats-booman, egonkortzaile bertikalean eta egonkortzaile horizontalean. Horrek bi helburu ditu: pisua murriztea eta gainazal konplexuak eratzeko erraztasuna, hala nola, egonkortzaile bertikal hodiekin. Talkak xurgatzeko egiturek ere konpositeak erabiltzen dituzte pisua aurrezteko. Hala ere, egitura sinpleagoak, karga txikiagoak eta horma meheak dituzten helikoptero arin eta txikientzat, konpositeen erabilera ez da zertan kostu-eraginkorra izan.
Argitaratze data: 2026ko otsailaren 13a
