Banco de pruebas de alas para simular el flujo de aire
Cilindro hidráulico y unidad de bloqueo en el banco de pruebas estructural

El sistema de alta sustentación
En diversas áreas de prueba, los cilindros hidráulicos de Hänchen han demostrado su eficacia a lo largo de muchas generaciones de la tecnología de bancos de pruebas de Airbus. Esta experiencia positiva también se ha replicado en el Centro de Pruebas de Alta Sustentación ubicado en Bremen. Aquí se llevan a cabo el desarrollo, diseño y producción de sistemas de alta sustentación para las alas de todos los programas Airbus, incluyendo el A380. Los elementos más conocidos del sistema de alta sustentación se denominan flaps de aterrizaje y slats. Estos adaptan y optimizan las propiedades aerodinámicas de las alas durante las diferentes fases de vuelo, lo que exige un rendimiento especial de los sistemas de accionamiento correspondientes. Mueven los denominados 'slats' (alerones de borde de ataque) y los 'flaps' en el borde de salida del ala. Diversos componentes de accionamiento hidráulicos y eléctricos posicionan los slats y flaps durante el despegue, el crucero (es decir, el vuelo de ruta) y el aterrizaje. Pruebas exhaustivas simulan las condiciones ambientales, las fuerzas y otras cargas que se producen. De este modo, se garantiza y demuestra la seguridad del sistema necesaria para el primer vuelo y la certificación de aeronavegabilidad, incluso en condiciones extremas.

Una prueba exhaustiva
En Bremen se investigan vuelos normales y situaciones extremas para demostrar la funcionalidad necesaria específicamente para el complejo sistema de alta sustentación. La prueba del sistema del A350 XWB también es crucial para la certificación de esta aeronave. Se distingue de las pruebas anteriores por una complejidad significativamente mayor: 'En las pruebas de Bremen nos concentramos en cada detalle del sistema', así describe la tarea el Ing. Michael Johst, responsable de la operación de las instalaciones de prueba en el área de alta sustentación. 'Hemos instalado completamente los motores de accionamiento originales, la tecnología de seguridad y la tecnología de sensores del sistema de alta sustentación para someter el sistema individual a una prueba exhaustiva. En este proceso, no solo investigamos diversos 'casos de operación normal', sino también posibles situaciones extremas. Estas se recrean en el sistema original para demostrar que la estabilidad del sistema está garantizada bajo todas las circunstancias. Como complemento a las pruebas en bancos de pruebas reales, utilizamos plataformas de prueba virtuales.'

La hidráulica simula cargas aerodinámicas
Las pruebas de sistema verifican las redundancias y la función del ordenador de control en interacción con todos los componentes relevantes del sistema y la estructura, lo que a veces resulta bastante complejo. En el banco de pruebas, por ejemplo, se simulan las cargas aerodinámicas, así como temperaturas altas y bajas de un mínimo de -56° C y un máximo de +90° C, respectivamente. Un enfoque adicional en la prueba del sistema de alta sustentación en Airbus en Bremen es la cualificación de componentes innovadores de alta sustentación. Donde actúan fuerzas lineales en estos bancos de pruebas, se suelen utilizar cilindros hidráulicos de Hänchen, de Ostfildern, cerca de Stuttgart, especialmente en la simulación de cargas aerodinámicas.

 

A350 XWB – el proyecto más reciente
Así, en la prueba de los slats y flaps del A350 XWB se utilizan 26 cilindros, exclusivamente de Hänchen. La hidráulica es especialmente adecuada aquí debido al tamaño de los actuadores, la densidad de potencia, la calidad de control y la dinámica, lo que permite simular de forma óptima las condiciones de vuelo. La desviación de control admisible del 1 % bajo carga estática se cumple gracias a los cilindros hidráulicos de Hänchen. En los ensayos dinámicos, la desviación de control admisible es del 4 %. El banco de pruebas está diseñado para una duración de 15 a 20 años. Las excepciones son las herramientas especiales para la investigación de situaciones extremas, que están diseñadas para ciclos de carga limitados bajo condiciones de carga máxima.

Variante de cierre Servocop^®
Estas especificaciones se cumplen sin problemas de forma estandarizada con los cilindros hidráulicos de Hänchen: los cilindros hidráulicos de la serie 300 utilizados en Bremen están diseñados en la variante de cierre Servocop^® debido a los altos requisitos de rendimiento y dinámica. La presión de alimentación máxima en los cilindros de flap es de 250 bar, mientras que en los cilindros de slat es de 300 bar. En el banco de pruebas, la presión de alimentación se reduce a 180 bar debido a la caída de presión necesaria para la regulación. El diámetro del pistón oscila entre 40 y 160 mm, y el diámetro del vástago entre 30 y 110 mm, con una carrera de 300 a 1.670 mm. Las características importantes son una alta precisión y un juego mínimo entre el cierre y el vástago. La superficie deslizante garantiza propiedades de fricción optimizadas. Una larga vida útil está asegurada por la alta precisión de fabricación y el pequeño juego de la guía. Además, la versión Servocop^® ofrece un movimiento prácticamente libre de stick-slip incluso a velocidades del émbolo muy bajas (hasta 0,02 m/s) y muy altas (hasta 1 m/s). Por esta razón, la variante de cierre Servocop^® es especialmente adecuada para la construcción de bancos de ensayo y prueba, como en Airbus. En Bremen también se abordan aspectos de seguridad para la protección del personal operativo y del propio banco de pruebas, ya que los daños aquí pueden retrasar un ensayo muchos meses. Los actuadores eléctricos resultaron poco exitosos para esta área de aplicación en las pruebas, especialmente en las simulaciones de carga. Todos los cilindros hidráulicos de la nueva generación de campos de prueba están equipados con un sistema de medición de desplazamiento integrado compatible con EtherCAT, ya que este bus de campo en tiempo real se ha convertido en un estándar en Bremen. La regulación de los actuadores, alimentados hidráulicamente de forma centralizada desde el sótano, se realiza mediante carga y posición. La regulación de carga de la simulación de carga aerodinámica se produce en función de la posición respectiva en el sistema original. Para configuraciones de prueba más pequeñas, el fabricante de cilindros hidráulicos también suministra actuadores completos con acumulador, válvula y otros elementos.