Cobertura de tecido de aeronaves - Aircraft fabric covering

Revestimento de tecido de Havilland Tiger Moth mostrando costuras de costela e anéis de inspeção.

Cobertura de tecido de aeronave é um termo usado tanto para o material usado quanto para o processo de cobertura de estruturas abertas de aeronaves. Também é usado para reforçar estruturas fechadas de compensado . O Mosquito de Havilland é um exemplo dessa técnica, assim como as fuselagens monocoque de madeira de certas aeronaves alemãs da Primeira Guerra Mundial, como o LFG Roland C.II em sua tira de compensado Wickelrumpf e revestimento de tecido.

Aeronaves precoce usados materiais orgânicos, tais como algodão e celulose nitrato de droga ; os designs modernos revestidos de tecido geralmente usam materiais sintéticos como Dacron e dope butirato como adesivo. Métodos modernos são freqüentemente usados ​​na restauração de tipos mais antigos que foram originalmente cobertos com métodos tradicionais.

Objetivo / requisitos

Os objetivos da cobertura de tecido de uma aeronave são:

  • Para fornecer uma pele leve e à prova de ar para elevar e controlar superfícies.
  • Para fornecer resistência estrutural a estruturas que de outra forma seriam fracas.
  • Para cobrir outras partes não eleváveis ​​de uma aeronave para reduzir o arrasto, às vezes formando uma carenagem .
  • Para proteger a estrutura dos elementos.

História

Uso precoce

Uma réplica de máquina voadora Lillienthal

Aviadores pioneiros como George Cayley e Otto Lilienthal usaram superfícies voadoras cobertas de algodão para seus designs de planadores tripulados. Os irmãos Wright também usaram algodão para cobrir seu Wright Flyer . Outras aeronaves antigas usavam uma variedade de tecidos, seda e linho sendo comumente usados. Algumas aeronaves antigas, como as primeiras máquinas da AV Roe , usavam até papel como material de cobertura. Até o desenvolvimento do dope à base de celulose em 1911, vários métodos de acabamento do tecido eram usados. O mais popular era o uso de tecidos emborrachados, como os fabricados pela empresa "Continental". Outros métodos incluíram o uso de amido de sagu . O advento de dopes de celulose como "Emaillite" foi um grande passo à frente na produção de aeronaves práticas, produzindo uma superfície que permaneceu esticada (eliminando a necessidade de recobrimento frequente das superfícies voadoras)

Primeira Guerra Mundial / Pós-guerra

As batalhas aéreas da Primeira Guerra Mundial foram travadas principalmente com biplanos revestidos de tecido que eram vulneráveis ​​ao fogo devido às propriedades inflamáveis ​​da cobertura de tecido e da dope de nitrocelulose. As insígnias nacionais pintadas no tecido eram freqüentemente cortadas de aeronaves abatidas e usadas como troféus de guerra . O projetista alemão de aeronaves Hugo Junkers é considerado um dos pioneiros das aeronaves de metal; seus designs começaram a se afastar do revestimento de tecido. A mistura altamente inflamável de tecido, dope e gás hidrogênio foi um fator para o fim do dirigível Hindenburg .

Segunda Guerra Mundial

Vickers Wellington danificado mostrando cobertura de tecido queimada e ausente

Na era da Segunda Guerra Mundial, muitos projetos de aeronaves estavam usando estruturas monocoque de metal devido às suas velocidades aéreas de operação mais altas , embora as superfícies de controle cobertas por tecido ainda fossem usadas nos primeiros Spitfires e outros tipos. O Hawker Hurricane tinha uma fuselagem coberta com tecido, e eles também tinham asas cobertas com tecido até 1939. Muitos transportes, bombardeiros e treinadores ainda usavam tecido, embora o dope de nitrato inflamável tenha sido substituído por dope de butirato, que queima menos prontamente. O Mosquito é um exemplo de aeronave de compensado coberto de tecido ( madapollam ). O Vickers Wellington usava tecido sobre uma estrutura geodésica que oferecia boa resistência a danos de combate.

Um caso interessante de engenhosidade sob as adversidades do tempo de guerra foi o planador Colditz Cock . Esta aeronave construída em casa, destinada a ser um meio de fuga, usava camas de prisão como seu material de cobertura; cola caseira e dope feito de painço fervido também foram usados ​​pelos prisioneiros em sua construção.

Introdução de materiais modernos

Com o desenvolvimento de materiais sintéticos modernos após a Segunda Guerra Mundial, os tecidos de algodão foram substituídos em aplicações de aeronaves civis por tereftalato de polietileno , conhecido pelo nome comercial Dacron ou Ceconite . Esse novo tecido poderia ser colado à fuselagem em vez de costurado e então encolhido por calor para caber. O algodão grau A normalmente durava de seis a sete anos quando a aeronave era armazenada do lado de fora, enquanto o Ceconite, que não apodrece como o algodão, pode durar mais de 20 anos.

Um Ultraflight Lazair coberto usando Ceconite e o processo Hipec.

As primeiras tentativas de usar esses tecidos modernos com dope butirato provaram que o dope não aderiu e descascou em folhas. Em vez disso, a droga de nitrato foi ressuscitada como o sistema inicial de escolha, embora também tenha sido suplantada por novos materiais.

Um sistema de tecido, desenvolvido por Ray Stits nos EUA e aprovado pela FAA em 1965, é comercializado sob a marca Poly-Fiber . Este usa três pesos de tecido Dacron vendido como pela marca Ceconite , mais cola de tecido para fixar à fuselagem (Poly-Tak), resina seladora de preparação de tecido (Poly-Brush) e tinta (Poly-Tone). Este sistema não é narcótico e, em vez disso, usa produtos químicos à base de vinil . O Ceconite 101 é um tecido certificado de 3,5 oz / yd 2 (119 g / m 2 ), enquanto o Ceconite 102 é um tecido de 3,16 oz / yd 2 (107 g / m 2 ). Há também um Ceconite leve não certificado de 1,87 oz / yd 2 (63 g / m 2 ) destinado a aeronaves ultraleves . Este método requer a fixação física do tecido à estrutura do avião na forma de costuras em nervuras, rebites ou tiras de remate, que são geralmente cobertos com fitas de tecido.

Além da Poly-Fiber, várias outras empresas produzem processos de cobertura para aeronaves certificadas e construídas em casa . Os produtos Randolph e os produtos de revestimentos certificados fabricam dopes à base de butirato e nitrato para uso com tecido Dacron.

Os sistemas Superflite e Air-Tech usam um tecido semelhante, mas os acabamentos são produtos à base de poliuretano com agentes flexíveis adicionados. Esses acabamentos produzem resultados de alto brilho.

A Falconar Avia de Edmonton, Alberta , Canadá , desenvolveu o sistema Hipec em 1964 para uso com tecido Dacron. Ele usa uma barreira solar Hipec especial que adere o tecido diretamente à estrutura da aeronave em uma única etapa, eliminando a necessidade de rebitagem, costuras de costela e fitas usadas nos processos tradicionais de tecido. A tinta final é então aplicada sobre a barreira solar para completar o processo.

Sistemas mais novos foram desenvolvidos e distribuídos pela Stewart Systems de Cashmere, Washington e Blue River (Ceconite 7600). Esses dois sistemas usam os mesmos materiais dacron certificados que outros sistemas, mas não usam compostos orgânicos voláteis , usando água como um transportador, tornando-os mais seguros de usar e menos prejudiciais ao meio ambiente.

Muitas aeronaves ultraleves são cobertas com envelopes pré-costurados de Dacron de 3,9 onças que são simplesmente aparafusados, aparafusados ​​ou amarrados no lugar. São produzidos em uma ampla variedade de cores e padrões e normalmente são transportados sem tratamento ou com acabamento anti- radiação ultravioleta para resistir aos danos do sol.

A Lanitz Aviation introduziu um novo processo em 2001 fabricado na Alemanha sob o nome comercial Oratex6000. Oratex recebeu um European EASA Supplemental Type Certificate (STC), STCs canadenses e um STC dos EUA. O Oratex difere dos sistemas anteriores, que requerem a aplicação de muitas camadas de revestimentos especiais (muitos deles tóxicos) junto com o tempo, habilidade, equipamento e precauções de segurança necessárias para aplicá-los. Oratex6000 é simplesmente colado à fuselagem e então encolhido e não requer nenhum revestimento.

Processos de cobertura

Métodos tradicionais

Painéis atados e aerofólio costurado com subcampo de um Sopwith Pup

Os métodos tradicionais de cobertura usam materiais orgânicos, como o algodão . Uma vez que a estrutura da aeronave é preparada por meio de lixamento, o material é aplicado com dope como adesivo. Costura de costela é usada em tipos de aeronaves mais rápidas e especialmente em aerofólios com camada inferior para garantir que o tecido siga a estrutura da aeronave. A distância entre os pontos é reduzida em áreas afetadas pela lavagem da hélice. A cobertura seria então tratada com dope tensor para remover rugas e aumentar a resistência estrutural, revestimentos de acabamento geralmente contendo pó de alumínio serviriam para proteger a superfície da luz ultravioleta . Grandes painéis de tecido das aeronaves da época da Primeira Guerra Mundial costumavam ser amarrados uns aos outros por meio de ilhós para facilitar o acesso à estrutura interna para manutenção. Algumas desvantagens em comparação com os métodos modernos são a vida útil relativamente curta da cobertura devido a efeitos biológicos como o mofo e a mão de obra necessária para atingir o resultado final.

Métodos modernos

Os métodos de cobertura modernos seguem o método tradicional com pequenas diferenças. São utilizados materiais sintéticos, o revestimento é colado à estrutura com colas específicas. O processo de encolhimento é realizado com a aplicação de ferro elétrico ou pistola de ar quente . Uma vez que a cobertura está apertada, a costura da nervura é novamente usada para aeronaves mais pesadas ou mais rápidas. Geralmente são aplicadas demãos de acabamento cosméticas, exceto no caso de Oratex que normalmente não recebe coberturas. Um efeito colateral do uso de materiais de cobertura modernos em aeronaves estruturadas de madeira é que, devido à vida muito mais longa, a estrutura permanece coberta e não inspecionada por períodos de tempo muito mais longos, o que resultou em inspeções periódicas especiais exigidas pelos órgãos reguladores da aviação.

Com ambos os métodos de cobertura, é normal que a aeronave seja pesada novamente após a renovação do tecido para determinar qualquer alteração na massa e no centro de gravidade.

Veja também

Referências

Notas

Bibliografia

  • Administração Federal de Aviação , Métodos, Técnicas e Práticas Aceitáveis ​​- Inspeção e Reparo de Aeronaves, AC43.13.1A, Alteração 3. US Department of Transportation, US Government Printing Office, Washington DC 1988.
  • Taylor, John WR The Lore of Flight , Londres: Universal Books Ltd., 1990. ISBN  0-9509620-1-5 .

Leitura adicional

links externos