jueves, 16 de abril de 2015

La plancha de titanio en el SR-71 Blackbird



La gran resistencia del titanio frente a la corrosión atmosférica, su estructura ligera y la más alta relación resistencia-densidad de todos los materiales metálicos convierten tanto la plancha de titanio como las barras de titanio en materiales ideales para la fabricación industrial. La plancha de titanio se utiliza en aplicaciones para la construcción de equipos industriales. Por ejemplo, en los sistemas de tuberías o intercambiadores de calor en la industria química y en alta mar. También en la instrumentación de procesos para bombas y válvulas.

 En este artículo vamos a comentar la primera aplicación del titanio como elemento principal en el diseño de un avión, el Lockheed Martin SR-71 "Blackbird", y como gracias a la introducción de este nuevo material se fabricó el primer avión inmune a los misiles tierra-aire.

Hoy en día se puede encontrar placas de titanio en la construcción del fuselaje de aviones (la industria aeroespacial es el mayor consumidor de productos de titanio), implantes médicos, artículos deportivos como raquetas de tenis y palos de golf, monturas de gafas, joyas, pigmentación de pintura, papel y la preparación de cloro (electrólisis de membrana) entre otros.

En el apogeo de la Guerra Fría, el presidente Eisenhower se puso en contacto con el grupo de desarrollo avanzado de Lockheed Martin, para construir un avión que no pudiera ser derribado. Tenía que volar durante largos períodos a velocidades superiores a 2.000mph. A esas velocidades, fuselajes convencionales se derretirían bajo la fricción atmosférica, por lo que fue necesario la introducción de nuevos materiales, tales como el titanio.

Con temperaturas previstas en los bordes delanteros de la aeronave superior a 1.000 grados Fahrenheit, tratar con el calor planteaba una serie de desafíos insuperables en cuanto al diseño y uso de materiales standard para Lockheed Martin. La única solución posible era el uso de planchas de titanio para la fabricación de la estructura del avión, afín de proporcionar la fuerza del acero inoxidable pero con un peso relativamente ligero y una gran durabilidad a las temperaturas excesivas.

Sin embargo, Lockheed Martin se encontró con múltiples problemas a la hora de mecanizar tanto las placas de titanio como las barras de titanio, pues las herramientas de acero-cadmio convencionales utilizadas para mecanizar otros materiales como el acero inoxidable eran demasiado frágiles. La solución que adoptó Lockheed Martin fue diseñar y fabricar sus propias herramientas de corte utilizando, como no titanio. Después de una mano de pintura negra, el primer avión de combate supersónico fabricado en titanio estaba listo para surcar los cielos, lo que hizo por primera vez el 22 de diciembre 1964; se trataba del Lockheed Martin SR-71 "Blackbird"

A partir de ese momento el titanio se ve introduciendo en los nuevos aviones militares, como el MIG-21 o MIG-25, principalmente en zonas del fuselaje para aumentar su resistencia sin aumentar el peso del avión y en las zonas expuestas a altas temperaturas, como los bordes de ataque de las alas y las toberas de los motores. En cuanto a la aviación comercial,  los nuevos modelos desarrollados desde principios del siglo XXI como el 787 Dreamliner, 737, A320neo o A350 incorporan tanto titanio como nuevas aleaciones de aluminio o materiales composites; nuevos materiales con fuerza estructural y bajo peso.

Avión SR71 fabricado en titanio
SR71Blackbird titanio