Projeto europeu desenvolve fuselagens leves com compósitos termoplásticos para futuros aviões comerciais
A fuselagem é uma das estruturas mais importantes, críticas e pesadas de uma aeronave. Ela transporta passageiros, carga e tripulantes e agrega componentes instalados, como sistemas elétricos, mecânicos, pneumáticos e hidráulicos, além de integrar asas e estabilizadores.
Sua produção é complexa, onerosa e demanda tempo significativo de montagem. Assim, uma fuselagem mais leve e fácil de produzir ajuda a compensar essas penalidades.
Há alguns anos, o projeto Clean Sky 2, uma parceria público-privada apoiada pela União Europeia, definiu como objetivo reduzir emissões de CO2, óxidos de nitrogênio e ruído das aeronaves em até 30%, alinhado ao Acordo Verde Europeu, que busca tornar a UE neutra em carbono até 2050.
Entre as iniciativas, destaca-se o Demonstrador de Fuselagem Multifuncional (MFFD, na sigla em inglês), que avalia termoplásticos como material estrutural. Lançado em 2014, o projeto realizou estudos que demonstram a viabilidade do uso desses polímeros em aeronaves de grande porte. Embora compósitos como fibra de carbono, vidro ou kevlar ofereçam vantagens, seus custos ainda são elevados, e sua produção é complexa.
O MFFD utiliza um compósito termoplástico reforçado com fibra de carbono (CFRTP), moldado em altas temperaturas e solidificado ao esfriar. Sua principal vantagem está no menor custo e tempo de produção, além de reduzir mais de 10% do peso estrutural, dependendo das tecnologias empregadas. Outra inovação é a redução de fixadores, antes necessários nas fuselagens metálicas convencionais.
Segundo a Airbus, o MFFD pode acelerar a produção de aeronaves e melhorar a competitividade da indústria aeroespacial europeia. A empresa é uma das 13 parceiras do consórcio, que inclui Saab, GKN Fokker, o laboratório alemão DLR, a Universidade de Tecnologia de Delft e outros.
Recentemente, uma grande seção de fuselagem preta chamou atenção na Alemanha, marcando o estágio mais avançado do estudo. Durante o desenvolvimento, constatou-se que os compósitos CFRTP são mais fáceis de reutilizar e reciclar que componentes metálicos ou de fibra de carbono, enfrentando um dos grandes desafios do setor: o destino de materiais após a aposentadoria das aeronaves.
O MFFD superou a meta de economia de peso, sem agregar custos adicionais em relação a fuselagens metálicas. Mais de 40 "blocos" tecnológicos foram testados, desde micromecânica até ferramentas e técnicas avançadas de soldagem.
O modelo real do MFFD consiste em dois módulos semicilíndricos: o inferior, pré-equipado com sistemas e cabeamento, e o superior, com sistemas de cabine. A união dessas partes está sendo testada por soldagem ultrassônica ou a laser, criando superfícies aerodinâmicas mais limpas, estruturas mais leves e um ambiente de trabalho mais saudável.
Os resultados indicam que a produção de fuselagens em CFRTP pode alcançar uma cadência de até 100 unidades por mês, similar às entregas previstas para aeronaves de corredor único da Airbus.
“O MFFD é um exemplo fantástico do que pode ser alcançado quando academia, centros de pesquisa e empresas se alinham em torno de um objetivo comum”, afirma York Roth, líder da plataforma de aeronaves de grande porte do Clean Sky 2.
Embora o MFFD não deva voar, ele poderá definir o futuro das famílias de aviões, como o A320neo e o 737 MAX, incorporando inovações em processos de construção, motores e aerodinâmica.
Por Edmundo Ubiratan
Publicado em 22/01/2025, às 14h00
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