A importância de uma correta manutenção e monitorização das pás de turbina na indústria aeronáutica

No início do século passado, o transporte aéreo era uma mera quimera. No entanto, no final do milénio, a indústria aeronáutica era uma das mais importantes. Em números concretos fornecidos pela Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO), o número de passageiros transportados cresceu de aproximadamente 310 milhões em 1970 para mais de 4,5 mil milhões em 2019, pouco antes da pandemia de Covid-19. O número de aeronaves comerciais passou de 6.000 para 25.000 na mesma altura.

Estes números seriam impossíveis de compreender sem os desenvolvimentos tecnológicos que permitiram que as aeronaves se tornassem maiores e mais eficientes, resultando não só numa redução do consumo de combustível por passageiro-quilómetro em cerca de 70%, mas também no preço a pagar pelos seus serviços.

Um desenvolvimento sem precedentes que reduziu as margens do mundo para a sociedade e que, hoje, ainda exige um grande investimento em inovação para enfrentar os desafios da aviação no contexto do século XXI. Num cenário em que o setor representa 2-3% das emissões globais de dióxido de carbono, a descarbonização é talvez o maior dos desafios.

Para cumprir os objetivos do Acordo de Paris de limitar o aquecimento global a menos de 2°C, a indústria da aviação comprometeu-se a atingir emissões líquidas zero de carbono até 2050. Um objetivo que exigirá uma combinação de novas tecnologias, combustíveis sustentáveis e melhorias operacionais.

No centro do desenvolvimento da aviação comercial acima mencionado e do seu futuro estão as pás das turbinas dos motores dos aviões. Estes componentes são capazes de produzir até 90% do impulso do motor e são cruciais para o desempenho e a eficiência dos motores a jato.

Devido a este papel crítico, a sua conceção tem evoluído ao longo do tempo, desde as pás simples dos primeiros motores a jato até aos grandes aerofólios tridimensionais com estruturas ocas ou alveolares e uma enorme variedade de materiais. Todos estes fatores, embora melhorem a vida útil, a velocidade, a eficiência e a sustentabilidade das aeronaves, colocam problemas de medição e inspeção.

Assim, garantir o máximo desempenho do motor exige medições altamente precisas e repetíveis ao longo de todo o ciclo de vida das pás, uma vez que mesmo a mais pequena imprecisão na forma do bordo de ataque e na superfície do aerofólio (curvatura, torção e espessura) pode reduzir significativamente a eficiência e o impulso do motor.

A metrologia industrial tornou-se a principal aliada da indústria aeroespacial para a inspeção e manutenção adequadas das pás dos motores de aeronaves. Ferramentas como as máquinas de medição por coordenadas (CMMs) permitem medições tridimensionais precisas para garantir que as dimensões das pás permaneçam dentro das tolerâncias necessárias, evitando deformações que possam comprometer a eficiência aerodinâmica e a segurança.

Há décadas que fabricantes como a Zeiss concebem e desenvolvem soluções de metrologia que respondem diretamente às necessidades específicas da indústria aeroespacial.

Plataformas como o Zeiss Inspect Airfoil surgiram como o software de inspeção da geometria das pás mais abrangente do mercado, graças à sua capacidade de garantir às companhias aéreas e aos fabricantes que tudo está a funcionar corretamente em termos de geometria das pás. O Zeiss Inspect Airfoil é capaz de analisar dados de medição óticos e táteis de máquinas de medição por coordenadas e suporta todos os formatos de dados comuns. Do design ao controlo de qualidade, este software é a melhor forma de analisar eficientemente quaisquer dados de medição.