Pruebas de fatiga estructural

Durante las pruebas estructurales estáticas y de fatiga a las que se somete un avión para obtener su certificado de tipo, se realizan estudios para verificar:

• Las cargas máximas soportadas en despegue, vuelo y aterrizaje, así como las fuerzas y las deformaciones sobre la estructura.
• Los factores de seguridad de diseño.
• Las condiciones de maniobrabilidad.
• Las variaciones del centro de gravedad del avión sometido éste a diferentes situaciones de vuelo.

La filosofía de diseño respecto a la fatiga estructural, es la de asegurar que durante la vida operativa de un avión, y ante cualquier circunstancia que éste pueda encontrar, las posibles grietas que puedan surgir no alcancen nunca sin ser detectadas, el tamaño crítico que precede a la ruptura irreversible del componente afectado. De ésta forma durante las pruebas de certificación de tipo, se presta atención especial al comportamiento estructural sometido el avión a condiciones de fatiga.

Destacan los ensayos de fatiga a los que se somete el conjunto del ala del avión a certificar, y que imitan los ciclos de vuelo a los que se somete un avión, (despegue, vuelo, aterrizaje, y otras posibles circunstancias como turbulencias, o aterrizajes forzosos) para asegurar que las posibles grietas que se creen no alcancen el tamaño crítico.

• Con actuadores mecánicos se somete a carga y descarga sucesivamente el ala durante un número de ciclos elevado que llega a alcanzar un número idéntico al que supondría la vida real.
• La flexión a la que se somete el ala en estas pruebas sigue diferentes espectros: carga rápida-descarga lenta, carga a golpes-descarga rápida, carga descarga aleatoria, etc.
• Se asegura que no se crean grietas, se verifica su velocidad de propagación, para establecer los intervalos de inspección adecuados que garanticen su detección durante la vida en servicio de la aeronave. Además, se realizan ensayos de resistencia residual, para garantizar que la estructura no se rompería incluso en caso de que las grietas no se detectasen.
• Se crean grietas a propósito y se sigue flectando y deflectando para estudiar su comportamiento.
• Con los resultados de los ensayos los fabricantes desarrollan entre otros, mecanismos de detección eficaces de grietas, que aseguren que éstas nunca pongan en peligro la seguridad de un avión.

Por ello, la certificación de un avión supone la garantía de que la estructura del mismo es perfectamente capaz de mantener su integridad ante cualquier esfuerzo o carga a la que puede someterse a lo largo de su vida útil.