Construir cosas con alas by Airbus S.A.S.AeroExpo

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Nadie puede estar seguro de cuál será la próxima generación de alas de avión. Puede tener una forma diferente o ser ensamblado de una manera nueva. Sin embargo, una cosa es segura: con las tasas de producción de los aviones en aumento, la fabricación y el ensamblaje de las alas tendrán que ser más rápidos, fáciles y baratos.

"El programa Wing of Tomorrow comenzó a funcionar hace algunos años y es el mayor programa de investigación y tecnología que se está llevando a cabo en todo Airbus a nivel mundial", declaró Sue Partridge, directora del programa Wing of Tomorrow de Airbus. "Para el Reino Unido y, en particular, para el suroeste, las alas de Airbus son un motor esencial para la inversión continua que tenemos en nuestra industria. El hecho de que Airbus esté poniendo tanto énfasis e invirtiendo en este programa es un mensaje muy fuerte. Este programa nos ayudará a prepararnos para el próximo lanzamiento de nuestro producto desarrollando tecnologías "fuera de ciclo", de modo que estemos maduros y listos cuando lancemos la próxima generación de aviones"

"Cuando se produzca el próximo lanzamiento de un producto, será necesario pensarlo detenidamente. El programa Wing of Tomorrow asegurará que cuando tomemos esa decisión, estemos listos para empezar y no estemos pasando por el proceso histórico de lanzar un producto y también de desarrollar las tecnologías y capacidades mientras diseñamos el producto, con la presión no deseada que esto puede acarrear"

Según Partridge, la reducción del tiempo de comercialización va a ser esencial cuando Airbus decida lanzar el próximo programa, y tendrá que estar en el mercado mucho más rápido que antes. En el clima actual de la aviación, las altas tasas de producción son un factor absolutamente esencial.

"A través del trabajo de desarrollo y de los demostradores de alas que estamos construyendo, comprenderemos la capacidad, escalabilidad y limitaciones de estas tecnologías, porque algunas de ellas no necesariamente funcionan. El punto clave es haber aprendido algo durante el proceso. La comprensión de la escalabilidad y las limitaciones nos preparará industrialmente para el próximo programa. Es una enorme inversión "fuera de ciclo", pero es vital para el negocio y para la industria aeroespacial en su conjunto. No se trata sólo de que Airbus haga las cosas por su cuenta, sino de que forme una gran alianza con toda la industria"

"Tenemos que llevar a cabo este programa para que, cuando lancemos un nuevo producto, pueda entrar en servicio en un ciclo de desarrollo de producto de cinco años, mientras que normalmente se tarda ocho años. Tenemos algunos objetivos importantes para este programa. El primero es nuestro'objetivo de mejora de los costes operativos en efectivo' porque el producto que finalmente entre en servicio tendrá que funcionar incluso mejor que nuestros productos existentes"

El programa también está investigando diferentes tamaños de alas. Las alas largas y estrechas pueden ofrecer una alta relación elevación/arrastre, lo que podría mejorar la eficiencia del combustible. Sin embargo, la longitud de las alas está limitada a una longitud máxima por la normativa aeroportuaria, por lo que el equipo está experimentando con el plegado de las puntas de las alas que podrían extenderse antes del vuelo y plegarse en el suelo.

Continuó Partridge: "Las tecnologías tienen que ser capaces de crecer y tener una velocidad de transmisión. En cuanto a los costes recurrentes, este programa implica una vela mucho más grande, más compleja y más actualizada, con nuevos materiales y un rendimiento más alto para que sea -en el peor de los casos, no más cara que la actual vela A321- y, además, necesita incluir una tecnología madura. Si vamos a acelerar rápidamente, estaremos impulsando la madurez a través de la asunción de riesgos en este programa, de modo que el próximo director de programa después de mí no tenga que asumir los mismos riesgos. El programa Wing of Tomorrow es un excelente vehículo para desarrollar y demostrar no sólo la tecnología física, sino también la capacidad digital"

Un mayor uso de materiales compuestos también abre nuevas posibilidades en cuanto a la configuración y construcción de las alas, ya que se necesitan menos componentes individuales. Airbus está trabajando en estrecha colaboración con el Centro Nacional de Materiales Compuestos (NCC) en un intento de ampliar los límites de la fabricación de materiales compuestos mucho más allá de las capacidades actuales.

"La estrategia principal consiste en trabajar duro para desarrollar estructuras de fibra de carbono que cumplan con los costes recurrentes, es decir, cómo podemos fabricar un ala compuesta de forma económica y a un ritmo muy elevado. Requiere una inversión enorme y una asociación crucial con el NCC, así como una participación muy importante con GKN Aerospace y otros socios en este aspecto del programa.

"Estamos buscando nuevas formas de utilizar sistemas integrados, que incluyan la reducción de costes, la productividad y nuevos enfoques de montaje y automatización. Nuestro objetivo es entregar tres demostradores de alas de tamaño completo. El primero será probado para comprender las capacidades estructurales de las nuevas tecnologías que hemos desarrollado, el segundo será totalmente equipado y el tercero será utilizado para probar nuestra capacidad de tarifas.

"Hemos decidido la optimización del rendimiento y la forma de la planta para el demostrador haciéndolo muy desafiante a propósito, porque estamos tratando de establecer dónde están los'bordes de los acantilados' y dónde están las limitaciones. La arquitectura de estos demostradores es una esquina muy extrema de la envoltura, por lo que debe cubrir todas las bases. Hemos hecho nuestras elecciones de tecnología y al hacerlas para el demostrador, necesitamos mantener abiertas nuestras opciones porque somos conscientes de que algunas de esas tecnologías no serán las que finalmente elijamos.

"Estamos haciendo esto de dos maneras. En primer lugar, al tener múltiples opciones en el demostrador del ala podemos utilizarlo como un patio de recreo para probar tantas tecnologías diferentes como sea posible y luego entender las tendencias entre ellas. En segundo lugar, cuando no podemos aplicar todas las tecnologías que queremos probar en el demostrador, podemos instigar a demostradores paralelos de nivel inferior dentro del programa. Ahora estamos en la fase de definición de los demostradores y luego pasaremos a la entrega del primer demostrador del ala principal, comenzando su montaje en el trimestre 3 de 2020"

Hace muchos años se iniciaron importantes inversiones en infraestructura en este programa. Hoy en día, el Centro de Integración de Ala de Airbus en Filton está operativo y es donde se probará la vela. La compañía también ocupará espacio en las instalaciones financiadas por la AMRI Welsh Government-funded facility, gestionadas por la AMRC y situadas cerca de Broughton, en tierra de Airbus. Aquí es donde Airbus construirá los demostradores con la intención de trasladarse al edificio en el tercer trimestre de este año para instalar su infraestructura de montaje.

El objetivo de este programa es que Airbus se prepare para "diseñar para la industrialización" diseñando sistemas industriales en paralelo con el diseño del ala, en lugar de diseñar el ala y luego intentar averiguar cómo hacerlo después. No estamos diseñando para el peso, sino para el montaje

"Vamos a utilizar lo que hemos aprendido en el Ala del Mañana para entender el comercio desde la línea de base del demostrador hasta las diferentes configuraciones potenciales del producto. Al capturar el conocimiento, comprenderemos los beneficios reales y cómo usar varias tecnologías. Entenderemos el riesgo, exploraremos las mitigaciones a esos riesgos e incrustaremos ese conocimiento en la fase de diseño del concepto de nuestro próximo producto"

"Tenemos una serie de casos de uso establecidos para entender realmente cómo puede funcionar el'hilo digital' y cómo podemos aprovechar estas capacidades digitales y prepararlas para el siguiente producto. Otro producto clave de nuestro programa, así como el conocimiento y las tecnologías maduras, es el modelo de "gemelos digitales"

El programa Wing of Tomorrow cuenta con el apoyo de todo un ecosistema, no sólo en el Reino Unido y en el suroeste, sino también en países como Francia, España y Alemania. Airbus tiene lo que denomina su "meseta" para el equipo multifuncional que está llevando adelante el programa en Filton, trabajando en estrecha colaboración con sus colegas de combustible y trenes de aterrizaje.

"Aunque hay una gran cantidad de trabajo en marcha con la NCC, también estamos trabajando con todos los otros sitios de Catapultas en el Reino Unido. También contamos con 30 empresas que participan como socios en el programa Wing of Tomorrow. Hay muchos proveedores existentes y también algunos nuevos proveedores para Airbus y la fabricación de alas en general, así que es realmente refrescante. Es una verdadera asociación que consiste en trabajar juntos, porque nuestros socios están desarrollando la tecnología y desarrollando sus propias capacidades a través de su participación en el programa.

"En cuanto a las tecnologías que estamos desarrollando con estos socios, necesitamos utilizar este programa para impulsar la madurez, por lo que entendemos que existe algún tipo de historial para esta tecnología que nos permite seleccionarla para el próximo programa. Necesitamos entender la capacidad de tarifas porque es un factor clave y también necesitamos el marco contractual adecuado en torno a esto, de modo que a medida que desarrollamos la propiedad intelectual y la tecnología junto con nuestros socios, podamos tener acceso a ello"

Con un abanico tan amplio de factores a tener en cuenta, la creación del ala del mañana no será una tarea fácil, pero este es el reto al que se enfrenta el programa Wing of Tomorrow de Airbus. Aquí no hay alas: las alas de Airbus se construirán de forma más eficiente, a un coste menor y mucho más rápida que antes. Este es el tipo de objetivos que cualquier fabricante aeroespacial se enorgullecería de alcanzar.