La formación de hielo en vuelo continúa siendo uno de los mayores desafíos de seguridad y eficiencia para la aviación. Una fina capa de hielo en las alas puede disminuir la sustentación hasta un 30% y aumentar la resistencia aerodinámica en un 40%, comprometiendo el rendimiento del avión. Además, las aeronaves están expuestas a condiciones de engelamiento durante aproximadamente el 15% de su vida útil, lo que agrava el impacto en consumo de combustible, estabilidad y mantenimiento.
Para afrontar este reto, el proyecto COAT‑IPS, impulsado por OMAR Coatings, el Instituto Tecnológico del Plástico AIMPLAS y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), ha desarrollado un sistema de protección frente a la formación de hielo basado en un recubrimiento calefactable por efecto Joule. Este recubrimiento se formula como una pintura técnica, de bajo consumo energético, capaz de actuar tanto en modo anti‑icing como de‑icing, proporcionando una respuesta rápida y eficiente frente a condiciones de hielo.
Según ha explicado el investigador en Recubrimientos en AIMPLAS, Blai López, “en un sector que avanza hacia una movilidad más eficiente y sostenible, resulta imprescindible desarrollar soluciones que reduzcan el impacto energético sin comprometer la seguridad”. Y es que los sistemas de protección frente al hielo actuales (aire caliente procedente del motor, botas neumáticas y tecnologías electrotérmicas) presentan limitaciones significativas como alto consumo energético, peso añadido, dificultad de control, posibles sobrecalentamientos y eficiencia limitada en determinadas condiciones.
“La solución que presentamos representa una novedad significativa en el ámbito aeronáutico, ya que permite una aplicación directa sobre la superficie de la aeronave y se adapta con facilidad a zonas con geometrías complejas”, ha destacado Blai López.
Además de su eficiencia energética, el recubrimiento aporta ventajas como la compatibilidad con pinturas aeronáuticas habitualmente utilizadas, su ligereza al no requerir sistemas auxiliares ni transformadores, y su reparabilidad, lo que permite realizar intervenciones directamente en el punto de daño sin necesidad de desechar y sustituir el sistema completo.
Como resultado, COAT‑IPS proporciona una formulación optimizada y un sistema aplicado y validado específicamente para su uso en aeronaves, con especial interés para fabricantes de estructuras, productores de vehículos no tripulados y empresas del sector de recubrimientos.
Un proyecto colaborativo con tres actores clave
Para el desarrollo de COAT‑IPS se cuenta con tres socios clave que aportan las capacidades necesarias para llevar el recubrimiento calefactable desde la formulación hasta su validación en condiciones reales. AIMPLAS contribuye con el desarrollo original de la formulación calefactable y su sólida experiencia en tecnologías avanzadas de polímeros, sentando las bases del sistema.
OMAR COATINGS complementa este trabajo trasladando la formulación hacia un nivel de desarrollo industrial, optimizando el recubrimiento y su proceso de aplicación para garantizar su escalabilidad y su uso como solución de reparación in situ.
Finalmente, INTA aporta su profundo conocimiento del sector de la aviación, definiendo los requisitos técnicos que debe cumplir el producto y llevando a cabo ensayos de caracterización y validación en entornos representativos del uso final. La colaboración previa entre AIMPLAS e INTA facilita además el diseño óptimo del sistema calefactable y su funcionamiento en condiciones operativas reales.
“COAT‑IPS da una respuesta directa a la necesidad del sector aeronáutico de contar con tecnologías más ligeras, eficientes y sostenibles que permitan reducir el consumo de combustible y mejorar la seguridad en vuelo”, ha concluido el investigador de AIMPLAS.
El proyecto COAT-IPS cuenta con la financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través de la convocatoria de Colaboración Público-Privada de 2024 de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y está cofinanciado por la Unión Europea a través de los Fondos FEDER.