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julio, viernes 30, 2021

El INTA participa en el proyecto SOUND of ICE

Ondas acústicas para combatir el hielo

Nuestros monogáficos

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INTA, SP.- SOUNDofICE (Sustainable Smart De-Icing by Surface Engineering of Acoustic Waves), es un proyecto financiado por el programa marco Europeo Horizonte 2020, que arrancó en noviembre de 2020 y tiene como objetivo, la detección de la acreción de hielo en superficies aeronáuticas y la aplicación de un sistema protector frente a éste.

La innovación crítica de este proyecto consiste en la detección y posterior protección de una superficie empleando ondas acústicas.

La formación de hielo en las aeronaves es una de las principales causas externas de accidentalidad. En los últimos quince años, se registraron múltiples incidentes relacionados con la formación de hielo en las aeronaves, sobre todo en aviación general destacándose el accidente del vuelo 447 de Air France, en el que murieron 228 pasajeros. A todo esto se añade, el reciente desarrollo de los UAVs que hace más necesario mejorar  los procesos de prevención y de deshielo, ya que muchos de estos vehículos vuelan a altitudes donde se encuentran las nubes que causan engelamiento.

La formación de hielo no sólo afecta a la seguridad, sino que también tiene repercusiones económicas, ya que la formación de hielo sobre una superficie,  incrementa su resistencia aerodinámica de manera bastante significativa. Para combatir el hielo se utilizan sistemas activos mecánicos, térmicos y químicos, con impacto medioambiental negativo y que provocan un aumento en el coste operativo de la aeronave.

El problema de la ineficiencia de los sistemas de protección de hielo no sólo afecta al sector aeronáutico, también lo hace a otros ámbitos de gran relevancia económica como por ejemplo a los generadores eólicos, al sector eléctrico en general y también al naval.

En este sistema se utilizan ondas acústicas superficiales que se propagan en el propio material (SAW). Dichas ondas acústicas superficiales pueden hacer vibrar al material a una escala nanométrica para desprender el hielo mecánicamente. Por otra parte, se puede hacer vibrar un material piezoeléctrico, que se expandirá o contraerá con un voltaje a frecuencias del orden de los Megahercios, de tal manera que sólo se activen las moléculas de agua localizadas en la superficie del material. De esta manera se funde el hielo únicamente en la superficie, debilitando la unión hielo-sustrato para que, finalmente, la capa de hielo  se desprenda por fuerzas aerodinámicas.

El aporte del INTA es fruto de la experiencia adquirida en múltiples proyectos como son MAITAI, SENS4ICE, Phobic2Ice y Helada. Nuestra contribución se centrará principalmente en aportar conocimiento sobre las condiciones de hielo a las que se verá sometido el sistema, además de proveer al proyecto de las instalaciones necesarias para ensayarlo (Túnel de viento adaptado para el hielo y ensayos en vuelo).

En este ambicioso proyecto liderado por el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS-CSIC) participan además, el Technology Partners Foundation (TECPAR-Polonia), el Leibniz Institute for Solid State and Materials Research (IFW-Alemania) y la Universidad de Tampere (TAU-Finlandia), todos ellos con una amplia experiencia en el campo de la investigación del hielo en aeronáutica. Por otro lado, Villinger GMBH y la española Enerocean aportarán la experiencia industrial. Finalmente, Airbus defense&Space, ISATI y PZL Mielec actúan como Advisory Board.

El proyecto SOUNDofICE, incrementará los conocimientos actuales sobre el uso de las ondas acústicas superficiales e intentará desarrollar un sistema inteligente, eficiente, seguro y autónomo para la detección y posterior eliminación de los riesgos vinculados con la formación de hielo.

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