Xa na década de 1950,compostos reforzados con fibra de vidrousáronse en compoñentes non portantes de fuselaxes de helicópteros, como carenados e escotillas de inspección, aínda que a súa aplicación era bastante limitada.
O avance revolucionario nos materiais compostos para helicópteros produciuse na década de 1960 co desenvolvemento exitoso das palas do rotor de materiais compostos reforzadas con fibra de vidro. Isto demostrou as excepcionais vantaxes dos materiais compostos (resistencia á fatiga superior, transferencia de carga multivía, características de propagación lenta das fisuras e a simplicidade do moldeo por compresión) que se aproveitaron plenamente nas aplicacións das palas do rotor. As debilidades inherentes dos materiais compostos reforzados con fibra (baixa resistencia ao corte interlaminar e sensibilidade aos factores ambientais) non afectaron negativamente o deseño nin a aplicación das palas do rotor.
Aínda que as pás metálicas adoitan ter unha vida útil que non supera as 2000 horas, as pás de materiais compostos poden alcanzar vidas útiles superiores ás 6000 horas, potencialmente indefinidas, e permiten un mantemento baseado no estado. Isto non só mellora a seguridade dos helicópteros, senón que tamén reduce significativamente o custo do ciclo de vida completo das pás, o que produce beneficios económicos substanciais. O proceso sinxelo e fácil de operar de moldeo por compresión e curado para materiais compostos, combinado coa capacidade de adaptar a resistencia e a rixidez (incluíndo as características de amortecemento), permite melloras e optimizacións máis eficaces do perfil aerodinámico no deseño das pás do rotor, así como a optimización da dinámica estrutural do rotor. Desde a década de 1970, a investigación sobre novos alas aerodinámicas produciu unha serie de perfís de pás de helicópteros de alto rendemento. Estes novos alas aerodinámicas presentan unha transición de deseños simétricos a totalmente curvados e asimétricos, conseguindo coeficientes de sustentación máxima e números de Mach críticos significativamente maiores, coeficientes de resistencia reducidos e cambios mínimos nos coeficientes de momento. Melloras nas formas das puntas das pás do rotor: desde puntas rectangulares a puntas cónicas e barridas; puntas curvadas cara abaixo con barrido parabólico; ata puntas BERP de varrido fino avanzadas, melloraron substancialmente a distribución aerodinámica da carga, a interferencia de vórtices, as características de vibración e ruído, aumentando así a eficiencia do rotor.
Ademais, os deseñadores implementaron unha optimización integrada multidisciplinar da aerodinámica e da dinámica estrutural das palas do rotor, combinando a optimización dos materiais compostos coa optimización do deseño do rotor para lograr un mellor rendemento das palas e unha redución da vibración/ruído. En consecuencia, a finais da década de 1970, case todos os helicópteros de novo desenvolvemento adoptaron palas compostas, mentres que a adaptación de modelos antigos con palas metálicas a outras compostas produciu resultados notablemente eficaces.
As principais consideracións para adoptar materiais compostos nas estruturas das fuselaxes dos helicópteros inclúen: as complexas superficies curvas dos exteriores dos helicópteros, xunto cunha carga estrutural relativamente baixa, o que os fai axeitados para a fabricación de materiais compostos para mellorar a tolerancia aos danos estruturais e garantir un funcionamento seguro e fiable; a demanda de redución de peso nas estruturas das fuselaxes tanto para helicópteros utilitarios como de ataque; e os requisitos para estruturas que absorban choques e deseño furtivo. Para abordar estas necesidades, o Instituto de Investigación de Tecnoloxía Aplicada á Aviación do Exército dos Estados Unidos estableceu o Programa Avanzado de Fuselajes Compostos (ACAP) en 1979. Desde a década de 1980, cando helicópteros como o Sikorsky S-75, o Bell D292, o Boeing 360 e o MBB BK-117 europeo con fuselaxes totalmente compostas comezaron os voos de proba, ata a exitosa integración por parte de Bell Helicopter das ás e a fuselaxe compostas do V-280 en 2016, o desenvolvemento de helicópteros con fuselaxes totalmente compostas fixo avances significativos. En comparación coas aeronaves de referencia de aliaxe de aluminio, as estruturas de materiais compostos ofrecen vantaxes substanciais en canto ao peso da fuselaxe, os custos de produción, a fiabilidade e a capacidade de mantemento, cumprindo os obxectivos do programa ACAP, tal e como se describe na Táboa 1-3. En consecuencia, os expertos afirman que a substitución das fuselaxes de aluminio por estruturas compostas ten unha importancia comparable á transición da década de 1940 das fuselaxes de madeira e tecido ás estruturas metálicas.
Naturalmente, o grao de uso de materiais compostos nas estruturas da fuselaxe está estreitamente ligado ás especificacións de deseño dos helicópteros (métricas de rendemento). Actualmente, os materiais compostos representan entre o 30 % e o 50 % do peso da estrutura da fuselaxe en helicópteros de ataque medios e pesados, mentres que os helicópteros de transporte militar/civil utilizan porcentaxes máis altas, chegando ao 70 % e ao 80 %. Os materiais compostos empréganse principalmente en compoñentes da fuselaxe como a pluma de cola, o estabilizador vertical e o estabilizador horizontal. Isto serve para dous propósitos: a redución do peso e a facilidade de formar superficies complexas como os estabilizadores verticais canalizados. As estruturas de absorción de impactos tamén utilizan materiais compostos para aforrar peso. Non obstante, para helicópteros lixeiros e pequenos con estruturas máis sinxelas, cargas máis baixas e paredes delgadas, o uso de materiais compostos pode non ser necesariamente rendible.
Data de publicación: 13 de febreiro de 2026
