El Ejército no desea tener que esperar al resultado de un ciclo de mantenimiento de rutina para detectar problemas potenciales en una aeronave. Tampoco quiere gastar tiempo y dinero en mantenimiento programado no es necesario.
Investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL) dicen que han probado con éxito una posible solución, una forma de identificar los daños a medida que se producen.
«Vamos a cambiar todo el paradigma», dijo Mulugeta Haile, ingeniero aeroespacial de investigación de la ARL. «Vamos a tener aviones que sufrirán mantenimiento, un avión que podrá volar durante más de 720 horas sin mantenimiento y sin tiempo de inactividad. Es muy ambicioso, pero es lo que pretendemos».
El equipo del ARL sugiere el uso de sensores acústicos para «oír» eficazmente los daños en el fuselaje a medida que se producen. El equipo del ARL sugiere el uso de sensores acústicos para «oír» eficazmente los daños en el fuselaje a medida que se producen.
«Son sensores pasivos distribuidos por toda la aeronave, como micrófonos microscópicos. Todos lo que hacen es escuchar lo que se mueve y lo que se quiebra», dijo Haile. «Si una pieza se rompe, si hay una grieta microscópica en un sólido, emitirá una pequeña cantidad de energía que perturba la superficie de la estructura. Si se mide ese pequeño desplazamiento de superficie, esa señal dará información sobre la ubicación y la gravedad del daño».
Las matemáticas aquí son asombrosas. Los investigadores quieren escuchar pequeños sonidos en medio de la velocidad y el rugido de un helicóptero en vuelo, y quieren asignar un significado a esos signos: una grieta como ésta es un rotor que se suelta, un ping como ese es un pellizco en el fuselaje.
«Se buscan sonidos pequeños en un ambiente ruidoso y vibrante, y luego necesita interpretarlo para determinar el daño en una estructura grande y compleja. Se han necesitado años para desarrollar un método como éste», aseguró Haile.
Este método se basa principalmente en técnicas avanzadas de procesamiento de señales. Esencialmente, el arte consiste en restar los ruidos conocidos para poder oír algo inusual. «Tenemos experiencia en cómo se ve el rango de frecuencia de la vibración del motor», dijo Haile. «Entonces podemos sintonizar los sensores para que no sean sensibles a esa información.»
Los investigadores dicen que al identificar los problemas a medida que ocurren, en lugar de someter a las aeronaves a ciclos de mantenimiento de rutina, pueden reducir la carga logística en torno al apoyo de la aviación.
El Ejército gasta cerca del 60 por ciento de los fondos para una plataforma aérea determinada en mantenimiento y sostenimiento. El Black Hawk se somete a mantenimiento cada 10 horas de vuelo, luego a las 40, 360 y 720 horas. «La mayor parte de este mantenimiento no se realiza debido a ningún incidente o daño, sino sólo para cumplir con los requisitos», dijo Haile. «No es sostenible hacer esto.»
Otros, mientras tanto, están considerando la analítica predictiva, la capacidad de anticipar los fallos de los sistemas, como un medio para racionalizar el apoyo de la aviación. Este fue un tema candente en una conferencia de liderazgo de aviación de la Defense Logistics Agency el año pasado. «Necesitamos hacer un seguimiento y actuar a medida que surjan las oportunidades para mover la aguja de la preparación. Necesitamos ser más predictivos y enfrentarnos a los problemas de preparación antes de que impacten la línea de vuelo», dijo el Capitán de Navío Timothy Pfannenstein, Director Ejecutivo de Logística y Operaciones Industriales del Comando de Sistemas Aéreos Navales en Patuxent River, Maryland.
Haile dijo que los sensores acústicos de su equipo podrían ayudar a los militares a lograr esos objetivos. El desarrollo de esta tecnología necesitará algunos años, pero podría desplegarse en la próxima generación de aviones de elevación vertical, dijo Haile.
A largo plazo, dice, los sensores podrían hacer algo más que diagnosticar problemas en el fuselaje. Podrían ayudar al avión a repararse a sí mismo.
Al mismo tiempo, el equipo está desarrollando un “damage adaptive controller”, una tecnología que ajusta el funcionamiento de una aeronave basándose en la información del sensor de daños.
«Suponga que detecta una grieta en el mamparo. El sensor detectaría con precisión dónde está el daño y cómo está creciendo», dijo. «Durante el vuelo hay cosas como la velocidad y el ángulo de la pala del rotor o las revoluciones por minuto de la pala del rotor. Podríamos ajustar estos parámetros de tal manera que la grieta no crezca más».
Fte. C4ISRNET
