Revestimiento de tejido para aeronaves

El término "revestimiento de tela para aeronaves" se utiliza tanto para el material utilizado como para el proceso de revestimiento de las estructuras abiertas de las aeronaves. También se utiliza para reforzar las estructuras cerradas de madera contrachapada . El De Havilland Mosquito es un ejemplo de esta técnica, al igual que los fuselajes monocasco de madera pioneros de ciertos aviones alemanes de la Primera Guerra Mundial, como el LFG Roland C.II con su revestimiento de tela y tiras de madera contrachapada Wickelrumpf .

Los primeros aviones utilizaban materiales orgánicos como algodón y nitrato de celulosa ; los diseños modernos recubiertos de tela suelen utilizar materiales sintéticos como Dacron y butirato como adhesivo. Los métodos modernos se utilizan a menudo en la restauración de modelos más antiguos que originalmente se cubrieron con métodos tradicionales.

Las finalidades del revestimiento textil de una aeronave son:

• Proporcionar una piel ligera y resistente al aire para superficies de elevación y control.
• Proporcionar resistencia estructural a estructuras que de otro modo serían débiles.
• Cubrir otras partes no sustentadoras de una aeronave para reducir la resistencia, a veces formando un carenado .
• Para proteger la estructura de los elementos.

Aviadores pioneros como George Cayley y Otto Lilienthal utilizaron superficies de vuelo cubiertas de algodón para sus diseños de planeadores tripulados. Los hermanos Wright también utilizaron algodón para cubrir su Wright Flyer . Otros aviones tempranos utilizaron una variedad de telas, siendo la seda y el lino los más utilizados. Algunos aviones tempranos, como las primeras máquinas de AV Roe , incluso utilizaron papel como material de recubrimiento. Hasta el desarrollo de la grasa a base de celulosa en 1911, se utilizaron una variedad de métodos para terminar la tela. ^[1] El más popular fue el uso de telas cauchutadas como las fabricadas por la empresa "Continental". Otros métodos incluían el uso de almidón de sagú . ^[2] La llegada de las grasas de celulosa como "Emaillite" fue un gran paso adelante en la producción de aviones prácticos, produciendo una superficie que se mantenía tensa (eliminando la necesidad de volver a cubrir con frecuencia las superficies de vuelo) ^[3]

Las batallas aéreas de la Primera Guerra Mundial se libraron principalmente con biplanos cubiertos de tela que eran vulnerables al fuego debido a las propiedades inflamables de la cubierta de tela y el aditivo de nitrocelulosa. ^[4] Las insignias nacionales pintadas en la tela a menudo se cortaban de aviones derribados y se usaban como trofeos de guerra . El diseñador de aviones alemán Hugo Junkers es considerado uno de los pioneros de los aviones de metal; sus diseños iniciaron el alejamiento de la cubierta de tela. La mezcla altamente inflamable de tela, aditivo y gas hidrógeno fue un factor en la desaparición del dirigible Hindenburg .

En la época de la Segunda Guerra Mundial, muchos diseños de aeronaves utilizaban estructuras monocasco de metal debido a sus velocidades de operación más altas , aunque las superficies de control cubiertas de tela todavía se usaban en los primeros Spitfires y otros tipos. El Hawker Hurricane tenía un fuselaje cubierto de tela, y también tenían alas cubiertas de tela hasta 1939. Muchos transportes, bombarderos y entrenadores todavía usaban tela, aunque el dope de nitrato inflamable fue reemplazado por dope de butirato, que arde con menos facilidad. ^[4] El Mosquito es un ejemplo de un avión de madera contrachapada cubierto de tela ( madapollam ). El Vickers Wellington usó tela sobre un fuselaje geodésico que ofrecía una buena resistencia al daño de combate.

Un ejemplo interesante de ingenio en tiempos de guerra fue el planeador Colditz Cock . Este avión de fabricación casera, pensado como medio de escape, utilizaba como material de cubierta la ropa de cama de los presos; los prisioneros también utilizaban pegamento casero y droga elaborada a partir de mijo hervido en su construcción.

Con el desarrollo de los materiales sintéticos modernos después de la Segunda Guerra Mundial, las telas de algodón fueron reemplazadas en aplicaciones de aviación civil por tereftalato de polietileno , conocido por el nombre comercial Dacron o Ceconite . Esta nueva tela podría pegarse a la estructura del avión en lugar de coserse y luego encogerse con calor para ajustarse. El algodón de grado A normalmente duraba de seis a siete años cuando el avión se almacenaba al aire libre, mientras que el Ceconite, que no se pudre como el algodón, puede durar más de 20 años. ^{[4] [5]}

Los primeros intentos de utilizar estos tejidos modernos con butirato demostraron que el butirato no se adhería en absoluto y se desprendía en láminas. El butirato fue resucitado como el sistema inicial de elección, aunque también fue reemplazado por nuevos materiales. ^[4]

Un sistema de tejido, desarrollado por Ray Stits en los Estados Unidos y aprobado por la FAA en 1965, se comercializa bajo la marca Poly-Fiber . Este utiliza tres pesos de tejido Dacron vendido bajo la marca Ceconite , más pegamento de tela para unirlo a la estructura del avión (Poly-Tak), resina selladora de preparación de tela (Poly-Brush) y pintura (Poly-Tone). Este sistema no es dope y en su lugar utiliza productos químicos a base de vinilo . ^[4] Ceconite 101 es un tejido certificado de 3,5 oz/yd ² (119 g/m ² ), mientras que Ceconite 102 es un tejido de 3,16 oz/yd ² (107 g/m ² ). También hay un Ceconite ligero no certificado de 1,87 oz/yd ² (63 g/m ² ) destinado a aviones ultraligeros . Este método requiere la fijación física de la tela a la estructura del avión en forma de costuras acanaladas, remaches o tiras protectoras, que luego suelen cubrirse con cintas de tela. ^{[5] [6] [7]}

Además de Poly-Fiber, varias otras empresas producen procesos de recubrimiento para aeronaves certificadas y de fabricación casera . Randolph Products y Certified Coatings Products fabrican aditivos a base de butirato y nitrato para usar con tela Dacron. ^{[8] [9]}

Los sistemas Superflite y Air-Tech utilizan un tejido similar, pero los acabados son productos a base de poliuretano con agentes flexibles añadidos. Estos acabados producen resultados de muy alto brillo. ^[4]

Falconar Avia de Edmonton, Alberta , Canadá, desarrolló el sistema Hipec en 1964 para su uso con tela Dacron. Utiliza una barrera solar Hipec especial que adhiere la tela directamente a la estructura de la aeronave en un solo paso, eliminando la necesidad de remaches, costuras acanaladas y encintado utilizados en los procesos tradicionales de fabricación de telas. Luego, se aplica la pintura final sobre la barrera solar para completar el proceso. ^{[10] [11]}

Los sistemas más nuevos fueron desarrollados y distribuidos por Stewart Systems de Cashmere, Washington y Blue River (Ceconite 7600). Estos dos sistemas utilizan los mismos materiales de dacrón certificados que otros sistemas, pero no utilizan compuestos orgánicos altamente volátiles , sino agua como portador, lo que los hace más seguros de usar y menos dañinos para el medio ambiente. ^{[4] [12]}

Muchos aviones ultraligeros están cubiertos con sobres pre-cosidos de Dacron de 3,9 oz que simplemente se atornillan, atornillan o atan con cordones. Se producen en una amplia variedad de colores y patrones y, por lo general, se vuelan sin tratamiento o con un acabado anti- radiación ultravioleta para resistir el daño solar. ^[13]

En 2001, Lanitz Aviation introdujo un nuevo proceso fabricado en Alemania bajo el nombre comercial Oratex6000. ^[14] Oratex ha recibido un Certificado de Tipo Suplementario (STC) de la EASA europea , ^[15] STC canadienses, ^{[16] [17]} y un STC estadounidense. ^[18] Oratex se diferencia de los sistemas anteriores, que requieren la aplicación de muchas capas de revestimientos especiales (muchos de ellos tóxicos) junto con el tiempo, la habilidad, el equipo y las precauciones de seguridad necesarias para aplicarlos. Oratex6000 simplemente se pega a la estructura del avión y luego se encoge herméticamente y no requiere ningún revestimiento. ^[19]

Los métodos tradicionales de recubrimiento utilizan materiales orgánicos, como el algodón . ^[20] Una vez que la estructura de la aeronave está preparada mediante lijado, el material se aplica utilizando un adhesivo. La costura de costilla se utiliza en tipos de aeronaves más rápidos y especialmente en perfiles aerodinámicos subcombinados para garantizar que la tela siga la estructura de la aeronave. La distancia entre puntadas se reduce en las áreas afectadas por el lavado de la hélice. Luego, la cubierta se trataría con un compuesto tensor para eliminar las arrugas y aumentar la resistencia estructural; las capas de acabado que a menudo contienen polvo de aluminio servirían para proteger la superficie de la luz ultravioleta . Los grandes paneles de tela de los aviones de la era de la Primera Guerra Mundial a menudo se unían a través de ojales para facilitar el acceso a la estructura interna para el mantenimiento. Algunas desventajas en comparación con los métodos modernos son la vida útil relativamente corta de la cubierta debido a los efectos biológicos como el moho y la mano de obra requerida para lograr el resultado final. ^[21]

Los métodos de recubrimiento modernos siguen el método tradicional con pequeñas diferencias. Se utilizan materiales sintéticos, el recubrimiento se adhiere a la estructura utilizando pegamentos especiales. El proceso de encogimiento se logra aplicando una plancha eléctrica o una pistola de calor . Una vez que el recubrimiento está apretado, se vuelve a utilizar la costura de costilla para aviones más pesados ​​o más rápidos. Por lo general, se aplican capas de acabado cosmético, excepto en el caso de Oratex, que normalmente no recibe capas. Un efecto secundario del uso de materiales de recubrimiento modernos en aviones con estructura de madera es que, debido a la vida útil mucho más larga, la estructura permanece cubierta y sin inspeccionar durante períodos de tiempo mucho más largos, lo que ha dado lugar a que los organismos reguladores de la aviación exijan inspecciones periódicas especiales. ^{[4] [22]}

Con ambos métodos de recubrimiento es normal volver a pesar la aeronave después de renovar la tela para determinar cualquier cambio en la masa y el centro de gravedad. ^[23]

• Droga para aviones
• Aviones de construcción casera
• Avión radiocontrolado , en el que se puede utilizar como material de recubrimiento tanto un tejido dopado como un tejido termoadhesivo preparado (utilizando el calor de una plancha de ropa para la adhesión y el encogimiento).

• Pearce, Andrew (2004). Cómo evitar la sensación de encogimiento: adopción de un material químicamente inestable para la conservación. Big Stuff. Canberra, Australia.
• Regel, Benjamin M. (marzo de 2019). La conservación de aeronaves con tejido dopado en el Museo de Ciencias de Londres (tesis). Imperial College London . Consultado el 5 de marzo de 2021 .
• Regel, Ben; Langfeldt, Jannicke; Burden, Louisa; Ryan, Mary (5 de agosto de 2016). "Dopaje en el Museo de la Ciencia: el desafío de conservación de los aviones con tejido dopado en la galería de vuelo". Revista del Science Museum Group . 6 (6). doi : 10.15180/160605 . Consultado el 5 de marzo de 2021 .

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• Técnicas de recubrimiento de tejidos