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Já na década de 1950,compósitos reforçados com fibra de vidroForam utilizados em componentes não estruturais de fuselagens de helicópteros, como carenagens e escotilhas de inspeção, embora sua aplicação fosse bastante limitada.

O grande avanço em materiais compósitos para helicópteros ocorreu na década de 1960 com o desenvolvimento bem-sucedido de pás de rotor em compósito reforçado com fibra de vidro. Isso demonstrou as vantagens excepcionais dos compósitos — resistência superior à fadiga, transferência de carga por múltiplos caminhos, características de propagação lenta de trincas e a simplicidade da moldagem por compressão — que foram plenamente aproveitadas em aplicações de pás de rotor. As fragilidades inerentes aos compósitos reforçados com fibras — baixa resistência ao cisalhamento interlaminar e sensibilidade a fatores ambientais — não afetaram negativamente o projeto ou a aplicação das pás de rotor.

Enquanto as pás metálicas normalmente têm uma vida útil que não ultrapassa 2.000 horas, as pás de compósito podem atingir uma vida útil superior a 6.000 horas, potencialmente indefinida, e permitem a manutenção baseada na condição. Isso não só aumenta a segurança do helicóptero, como também reduz significativamente o custo total do ciclo de vida das pás, gerando benefícios econômicos substanciais. O processo de moldagem por compressão e cura de compósitos, simples e fácil de operar, combinado com a capacidade de ajustar a resistência e a rigidez (incluindo as características de amortecimento), permite melhorias e otimizações mais eficazes no perfil aerodinâmico do projeto das pás do rotor, bem como a otimização da dinâmica estrutural do rotor. Desde a década de 1970, a pesquisa em novos perfis aerodinâmicos resultou em uma série de perfis de pás de helicóptero de alto desempenho. Esses novos perfis aerodinâmicos apresentam uma transição de designs simétricos para designs totalmente curvos e assimétricos, alcançando coeficientes de sustentação máximos e números de Mach críticos significativamente maiores, coeficientes de arrasto reduzidos e alterações mínimas nos coeficientes de momento. Melhorias nos formatos das pontas das pás do rotor — de retangulares para pontas afiladas e varridas; pontas parabólicas varridas e curvadas para baixo; As pontas BERP finas e avançadas, com varredura lateral, aprimoraram substancialmente a distribuição da carga aerodinâmica, a interferência de vórtices, a vibração e as características de ruído, aumentando assim a eficiência do rotor.

Além disso, os projetistas implementaram uma otimização integrada e multidisciplinar da aerodinâmica e da dinâmica estrutural das pás do rotor, combinando a otimização de materiais compósitos com a otimização do projeto do rotor para alcançar um melhor desempenho das pás e redução de vibração/ruído. Consequentemente, no final da década de 1970, quase todos os helicópteros recém-desenvolvidos adotaram pás de material compósito, enquanto a modernização de modelos mais antigos com pás metálicas para pás de material compósito produziu resultados notavelmente eficazes.

As principais considerações para a adoção de materiais compósitos em estruturas de fuselagem de helicópteros incluem: as superfícies curvas complexas do exterior dos helicópteros, juntamente com a carga estrutural relativamente baixa, tornando-os adequados para fabricação em compósitos, a fim de aumentar a tolerância a danos estruturais e garantir uma operação segura e confiável; a demanda por redução de peso nas estruturas de fuselagem, tanto para helicópteros utilitários quanto de ataque; e os requisitos para estruturas de absorção de impacto e design furtivo. Para atender a essas necessidades, o Instituto de Pesquisa de Tecnologia Aplicada da Aviação do Exército dos EUA estabeleceu o Programa Avançado de Fuselagem em Compósitos (ACAP) em 1979. Desde a década de 1980, quando helicópteros como o Sikorsky S-75, o Bell D292, o Boeing 360 e o europeu MBB BK-117, com fuselagens totalmente em compósitos, iniciaram os voos de teste, até a integração bem-sucedida das asas e fuselagem em compósitos do V-280 pela Bell Helicopter em 2016, o desenvolvimento de helicópteros com fuselagem totalmente em compósitos avançou significativamente. Em comparação com aeronaves de referência em liga de alumínio, as estruturas de aeronaves em compósito oferecem benefícios substanciais em termos de peso, custos de produção, confiabilidade e facilidade de manutenção, atendendo aos objetivos do programa ACAP, conforme descrito na Tabela 1-3. Consequentemente, especialistas afirmam que a substituição de estruturas de alumínio por estruturas em compósito tem uma importância comparável à transição, na década de 1940, das estruturas de madeira e tecido para as estruturas metálicas.

Naturalmente, a extensão do uso de materiais compósitos em estruturas de fuselagem está intimamente ligada às especificações de projeto do helicóptero (métricas de desempenho). Atualmente, os materiais compósitos representam de 30% a 50% do peso da estrutura da fuselagem em helicópteros de ataque médios e pesados, enquanto helicópteros de transporte militar/civil utilizam percentagens mais elevadas, chegando a 70% a 80%. Os materiais compósitos são empregados principalmente em componentes da fuselagem, como a cauda, ​​o estabilizador vertical e o estabilizador horizontal. Isso serve a dois propósitos: redução de peso e facilidade de moldagem de superfícies complexas, como estabilizadores verticais canalizados. Estruturas de absorção de impacto também utilizam compósitos para reduzir o peso. No entanto, para helicópteros leves e pequenos com estruturas mais simples, cargas menores e paredes finas, o uso de compósitos pode não ser necessariamente economicamente viável.