La Fundación Centro de Tecnologías Aeronáuticas – CTA ha puesto en marcha el primer laboratorio avanzado HALT de Europa para la ejecución de ensayos de vida altamente acelerada en el sector de aeronáutica y espacio. El nuevo laboratorio, inaugurado el 7 de noviembre en el Parque Tecnológico de Álava, ha supuesto una inversión de 8 millones de euros.

El edificio, de reciente construcción, acoge el centro de ensayos Hightly Accelerated Life Tests (HALT), que dispone de una superficie construida de 2.000 metros cuadrados, dentro de una parcela con una superficie total de 8.300 metros cuadrados. El edificio albergará al finalizar este año tres bancos de ensayos específicos con equipos de vibración, instalaciones de aplicación de cargas y cámaras climáticas diseñadas por el propio CTA, en las que se pueden variar las características de temperatura, humedad y presión para simular condiciones extremas de operación.

El laboratorio, proyectado por el Centro de Tecnologías Aeronáuticas- CTA, cuyos patronos principales son Aernnova Aerospace, Industria de Turbopropulsores (ITP) y Sener Ingeniería y Sistemas, surge con el objetivo de responder a las nuevas necesidades tecnológicas y de innovación requeridas por el sector aeronáutico y espacial, que requiere plazos de desarrollo cada vez más cortos.

Los ensayos de “vida altamente acelerada” que desarrolla CTA están orientados a acortar de manera significativa los plazos de las pruebas de desarrollo tradicionales de resistencia y fatiga a las que se someten los componentes aeroespaciales, y son capaces de provocar en unas horas o días lo que los ensayos tradicionales tardan semanas o meses, lo que los convierte en una tecnología estratégica para incrementar la competitividad y mejorar el tiempo de entrada al mercado.

Dentro del sector de los ensayos aeroespaciales, que está considerado como maduro, el nuevo laboratorio de ensayos avanzados HALT de CTA conlleva una apuesta de innovación en las tareas de validación y certificación, lo que junto con sus principales valores de creatividad, eficiencia, versatilidad y agilidad, han convertido a este joven y relativamente pequeño centro tecnológico en un agente de excelencia dentro de su nicho.

Los ensayos HALT se basan en la combinación de varios tipos de ensayos  acciones al mismo tiempo, en los que pueden estar presentes la vibración en 6 grados de libertad simultáneamente, los cambios de temperatura con gradientes de hasta 60º C por minuto, que se pueden complementar con cambios de presión, ambientes agresivos, descargas eléctricas o impactos.

El objetivo de estos ensayos es acelerar al máximo la vida útil de los componentes provocando la aparición temprana pero representativa, de fallos debido a la magnitud y cambio de tensiones en los especimenes, muy superior a la que experimentaría en su vida útil. Esta tecnología acelera la fatiga en los productos de manera que revela los modos de fallo y la fiabilidad, permitiendo, si éstos no son los esperados, modificar el diseño. Forzar así los fallos permite evaluar qué, donde y por qué se produce cada fallo, y poner en marcha las medidas correctoras. El objetivo es reducir el tiempo de desarrollo de un componente o sistema y mejorar su calidad, mucho antes de salir al mercado.

Las campañas de ensayos son un aspecto crítico dentro de la viabilidad de los programas de desarrollo de nuevos productos, debido al impacto que producen en los costes y plazos. Estos dos factores son precisamente las principales ventajas de los ensayos HALT, además de posibilitar un aumento de la fiabilidad, disminuyendo significativamente el número de fallos en las primeras etapas.

Otra particularidad de los ensayos HALT, es que en vez de realizar los ensayos sobre un espécimen representativo de la producción, lo cuál hace complicada cualquier modificación o mejora en base a los resultados de los ensayos, los ensayos HALT se ejecutan en la fase de diseño, lo que hace posible la mejora del producto en esta misma fase.

Actualmente, los ensayos HALT tienen una presencia importante en Estados Unidos y en sectores muy específicos, como el electrónico, el de defensa y el espacial, entre otros. Los gigantes aeronáuticos como AIRBUS y BOEING se han interesado por este tipo de ensayos, ya que las ventajas que ofrece no pasan inadvertidas. En un mundo tan competitivo como este, poder aumentar la fiabilidad reduciendo el coste y el llamado “time to market” despierta el interés de todas las empresas.

Los componentes eléctricos y electrónicos han sido los primeros candidatos en ser ensayados siguiendo esta filosofía, pero el abanico de posibilidades se extiende a los ensayos de componentes hidráulicos, electromecánicos, componentes neumáticos y también ciertos componentes estructurales.

Las ventajas de esta tipología de ensayos se extienden también a las fases de producción de los componentes y los sistemas. Son los denominados Ensayos HASS, Hightly Accelerated Stress Screening. Su aplicación se está centrando en la mejora de los procesos de producción. Si tenemos un componente cuyo proceso de producción es largo, costoso o de alto riesgo (existe un porcentaje alto de inutilidades) y queremos introducir cambios importantes en este proceso para mejorarlo, una herramienta que nos orienta sobre si el componente fabricado con el nuevo proceso es comparable al primitivo, consiste en someter a ambos a ensayos de exploración de tensiones (una modalidad de “vida altamente acelerada”) y comparar los resultados.

Los primeros trabajos a los que se aplicarán tecnologías HALT en el nuevo laboratorio van a ser especimenes de actuadores similares a los que CESA está desarrollando para el A400M, el avión de transporte de última generación, cuyo montaje final se realiza en Andalucía. CTA y CESA, compañía integrada en el grupo EADS, firmaron el pasado año un contrato para desarrollar y cualificar los actuadores y componentes mecánicos del A400M de Airbus. El contrato se inscribía en el acuerdo marco alcanzado entre las dos compañías, tras convertirse CESA en el contratista principal del sistema de actuación de rampa y portalón de dicho avión, por un valor total en la vida del programa de más de 130 millones de euros.

El programa conjunto entre CESA y CTA dará lugar al desarrollo y cualificación de hasta un total de 10 tipos de actuadores, con tamaños que alcanzan los 4 metros de largo y movimientos en varios ejes. La fase de ensayos de estos equipos cuenta con un presupuesto de 3 millones de euros y se llevará a cabo durante un periodo de tres años.

La Fundación CTA es un centro tecnológico especializado en la generación de tecnologías aeroespaciales en los campos de estructuras, aeromotores y aviónica, así como en la realización de ensayos de desarrollo y certificación de componentes aeronáuticos y espaciales. Fundada en 1997 por Aernnova (antiguamente Gamesa Aeronáutica), Industria de Turbo Propulsores -ITP y Sener Ingeniería y Sistemas, cuenta con un laboratorio de ensayos fluidodinámicos en el Parque Tecnológico de Bizkaia, donde experimenta los componentes de turbina y toberas, así como con los laboratorios de ensayos estructurales, de fuego y vibroambientales en el Parque Tecnológico de Álava.

La Fundación inició su actividad a finales de 1997, con una inversión inicial superior a los 13 millones de euros y la creación de 35 puestos de trabajo directos correspondientes a titulados de alta cualificación. Actualmente, las inversiones totales han sobrepasado los 22 millones de euros, con una plantilla de tecnólogos superior a las 50 personas y un nivel de ingresos previsto para 2007 de alrededor de 5 millones de euros, que en un 50% provienen de clientes internacionales de primer nivel.

En estos diez años de actividad, CTA ha desarrollado colaboraciones con las mayores empresas aeronáuticas, de manera que en la actualidad empresas líderes internacionales como EADS, AIRBUS, BOEING, ROLLS ROYCE, EMBRAER, etc. tienen a CTA como colaborador habitual en actividades de I+D.

Entre los trabajos actuales de CTA cabe destacar en el laboratorio fluidodinámico los ensayos para ITP de diversos especimenes de desarrollo dentro del programa de diseño y desarrollo de la turbina del motor Trent 1000 que equipará al Boeing 787 Dreamliner. También destacan las técnicas de ensayos acústicos de turbinas desarrolladas por CTA en el marco del programa integrado europeo denominado VITAL, que en los próximos años pretende definir y demostrar las excelentes características de la nueva generación de motores turbina europeos.

Por su parte, el laboratorio de estructuras, ubicado Miñano (Álava), realiza ensayos de fatiga de diversos componentes del programa A380, entre los que se encuentran el flap central y actuadores del tren de aterrizaje de este aparato. Asimismo lleva a cabo ensayos estáticos y dinámicos de diversos componentes mecánicos y estructurales del avión de transporte A400M, también de Airbus.