Ingeniería de Transmisiones y Cajas de Engranajes para Rotorcraft

2.1. Fundamentos del engrane mecánico y principios de transmisión de movimiento y potencia mediante dientes conjugados
2.2. Tipologías de engranajes utilizados en rotorcraft: rectos, helicoidales, cónicos, planetarios, hipoides y configuraciones combinadas
2.3. Geometría del diente, perfil evolvente, línea de acción y relación de transmisión en sistemas sometidos a alta carga y precisión aeronáutica
2.4. Esfuerzos de contacto y flexión en dientes de engranaje y criterios para evaluación de resistencia y durabilidad
2.5. Criterios de selección de tipo de engranaje según reducción requerida, espacio disponible, dirección de ejes y comportamiento vibracional
2.6. Eficiencia mecánica, pérdidas por fricción, generación de calor y consecuencias sobre el rendimiento global del gearbox
2.7. Configuración de trenes de engranajes para reducción principal, distribución lateral y accionamiento de sistemas secundarios del rotorcraft
2.8. Tolerancias geométricas, acabado superficial, precisión de fabricación y su influencia sobre ruido, vibración y vida útil
2.9. Relación entre geometría de engranajes, carga dinámica y estabilidad de la transmisión en condiciones variables de vuelo
2.10. Bases del diseño de cajas de engranajes aeronáuticas con enfoque en precisión, robustez, integración y seguridad operacional

3.1. Función del gearbox principal como núcleo de la transmisión en rotorcraft y centro de reducción y reparto de potencia
3.2. Integración entre motores, freewheels, etapas reductoras y árbol de salida hacia el rotor principal
3.3. Configuración interna del gearbox principal: etapas de engranaje, soportes, ejes, rodamientos, carcasas y elementos de control de potencia
3.4. Distribución mecánica de potencia hacia rotor de cola, accesorios, bombas, generadores y sistemas auxiliares dependientes de la transmisión
3.5. Requisitos de continuidad de funcionamiento en condiciones OEI, transitorios bruscos y maniobras de alta exigencia
3.6. Diseño estructural de la carcasa del gearbox principal para soportar cargas combinadas, par elevado y exigencias de integración aeronáutica
3.7. Interacción entre gearbox principal, mástil, cubo del rotor y estructura superior del fuselaje
3.8. Estrategias de reducción de peso y compactación del conjunto sin comprometer resistencia, fiabilidad ni accesibilidad de mantenimiento
3.9. Criterios de diseño del sistema de transmisión en función de configuración monomotor, bimotor o multifuente de potencia
3.10. Evaluación funcional del gearbox principal como subsistema crítico de vuelo dentro de la arquitectura integral del rotorcraft

4.1. Diseño de ejes de transmisión para rotorcraft: torsión, flexión, cargas combinadas y comportamiento frente a fatiga cíclica
4.2. Árboles de transmisión longitudinales y laterales para conexión entre gearbox principal, cajas intermedias y rotor de cola
4.3. Tipologías de rodamientos utilizados en cajas de engranajes aeronáuticas y criterios de selección según velocidad, carga y precisión
4.4. Cargas radiales, axiales y combinadas sobre rodamientos en sistemas de engranajes sometidos a condiciones severas de operación
4.5. Acoplamientos, juntas, splines y elementos de conexión para transmisión segura de par entre componentes alineados y desalineados
4.6. Soportes estructurales, bancadas y fijaciones de la transmisión dentro del fuselaje o célula del rotorcraft
4.7. Efectos de desalineación, holgura, desequilibrio y deformación estructural sobre la vida útil de ejes y rodamientos
4.8. Criterios de rigidez, masa rotativa y amortiguamiento para sostener estabilidad dinámica del tren de transmisión
4.9. Integración de elementos de soporte con sistemas de lubricación, refrigeración, monitorización y mantenimiento
4.10. Evaluación del comportamiento mecánico de ejes y soportes como base para la fiabilidad del sistema de transmisión completo

5.1. Fundamentos de lubricación aplicada a engranajes aeronáuticos y su función en reducción de fricción, desgaste y daño superficial
5.2. Tipologías de lubricación en gearboxes de rotorcraft: baño, salpicadura, circulación forzada y sistemas presurizados de alto control
5.3. Comportamiento de lubricantes bajo alta carga, temperatura elevada, cizallamiento intenso y condiciones transitorias de vuelo
5.4. Diseño de circuitos de aceite para engranajes, rodamientos y ejes con criterios de caudal, presión y cobertura funcional completa
5.5. Gestión térmica de la transmisión: fuentes de calor, disipación, intercambiadores y control de temperatura del conjunto
5.6. Filtrado, limpieza del lubricante y control de contaminación como factores críticos para preservar integridad del gearbox
5.7. Riesgos asociados a pérdida de lubricación, cavitación, degradación térmica y generación de partículas metálicas en servicio
5.8. Sistemas de detección de virutas, monitorización de condición del aceite y alerta temprana de degradación interna de la transmisión
5.9. Integración entre lubricación, sellado, respiración del sistema y fiabilidad global de la caja de engranajes
5.10. Estrategias de diseño y validación del sistema térmico-lubricante para asegurar seguridad de vuelo y vida útil prolongada del gearbox

6.1. Origen de vibraciones en transmisiones de rotorcraft: engrane, desalineación, excentricidad, defectos geométricos y excitaciones del sistema rotativo
6.2. Dinámica torsional del tren de transmisión y acoplamiento entre motor, gearbox y rotor en diferentes regímenes de potencia
6.3. Frecuencias de engrane, armónicos, resonancias y fenómenos de amplificación dinámica en sistemas de engranajes aeronáuticos
6.4. Generación y propagación de ruido estructural y aéreo asociado a contacto de dientes, rodamientos y carcasas de transmisión
6.5. Interacción entre vibraciones del gearbox, mástil, rotor y estructura del fuselaje en plataformas de ala rotatoria
6.6. Métodos de modelado y análisis dinámico para identificar modos críticos y zonas sensibles del sistema de engranajes
6.7. Estrategias de mitigación vibratoria mediante precisión geométrica, microgeometría de dientes, soportes y amortiguamiento estructural
6.8. Influencia de la carga variable, de la maniobra y del entorno de vuelo sobre el comportamiento dinámico del sistema de transmisión
6.9. Diagnóstico vibracional del gearbox como herramienta de mantenimiento predictivo y detección temprana de fallos
6.10. Optimización del comportamiento vibroacústico de la transmisión para mejorar fiabilidad, seguridad y calidad operativa del rotorcraft

7.1. Materiales utilizados en engranajes, ejes, rodamientos y carcasas de transmisiones aeronáuticas: aceros aleados, materiales especiales y soluciones avanzadas
7.2. Requisitos de resistencia, dureza, tenacidad, estabilidad dimensional y comportamiento a fatiga en componentes de gearbox para rotorcraft
7.3. Tratamientos térmicos y termoquímicos aplicados a engranajes aeronáuticos para mejorar dureza superficial, resistencia al desgaste y vida útil
7.4. Procesos de mecanizado, rectificado, lapeado y acabado de alta precisión para dientes de engranaje y superficies funcionales críticas
7.5. Fabricación de carcasas, soportes y elementos estructurales del gearbox con criterios de masa reducida y alta resistencia
7.6. Control dimensional, metrología de dientes y verificación geométrica de componentes de transmisión de alta exigencia
7.7. Defectología típica de fabricación y sus efectos sobre desempeño dinámico, ruido, eficiencia y fiabilidad del sistema
7.8. Trazabilidad de materiales, procesos y parámetros de producción como soporte del aseguramiento de calidad aeronáutica
7.9. Integración entre diseño para manufactura, control industrial y mantenibilidad del conjunto de transmisión
7.10. Tendencias en materiales avanzados, fabricación de precisión y tecnologías emergentes aplicadas a gearboxes de ala rotatoria

8.1. Fundamentos del modelado numérico de transmisiones aeronáuticas para análisis de cargas, deformaciones, eficiencia y comportamiento dinámico
8.2. Simulación de contacto de engranajes, distribución de carga entre dientes y evaluación de tensiones superficiales y volumétricas
8.3. Modelado estructural de ejes, carcasas y soportes para analizar deformaciones, alineación y respuesta bajo carga operativa
8.4. Simulación térmica del gearbox para estudiar generación de calor, distribución térmica y desempeño del sistema de lubricación
8.5. Análisis dinámico y torsional del tren de transmisión bajo regímenes variables de velocidad, potencia y maniobra de vuelo
8.6. Modelado integrado de vibraciones, ruido y resonancia para optimizar microgeometría de engranajes y comportamiento del sistema
8.7. Correlación entre modelos mecánicos, térmicos y experimentales como base para mejorar confiabilidad del diseño
8.8. Sensibilidad paramétrica y optimización del gearbox mediante variación de materiales, geometrías, rigideces y estrategias de refrigeración
8.9. Uso de herramientas computacionales para predecir fatiga, daño acumulativo y márgenes de operación segura del sistema de transmisión
8.10. Integración del entorno digital como soporte de diseño, certificación, validación y evolución tecnológica de transmisiones para rotorcraft

9.1. Fundamentos de validación experimental de engranajes, transmisiones y gearboxes aeronáuticos mediante pruebas funcionales, estructurales y dinámicas
9.2. Ensayos de banco para evaluación de potencia transmitida, eficiencia, comportamiento térmico, vibraciones y durabilidad del sistema
9.3. Pruebas de resistencia a fatiga, carga límite, pérdida parcial de lubricación y funcionamiento en condiciones operacionales representativas
9.4. Instrumentación de ensayos: sensores de vibración, temperatura, presión, torque, partículas y adquisición avanzada de datos
9.5. Validación del comportamiento del gearbox bajo transitorios de vuelo, condiciones OEI, cambios de carga y maniobras severas
9.6. Detección temprana de fallos mediante monitorización de aceite, vibraciones, ruido y firmas de degradación interna
9.7. Modos de fallo frecuentes en engranajes aeronáuticos: pitting, scuffing, spalling, grietas, fatiga de diente y daño en rodamientos
9.8. Estrategias de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo para sostener seguridad de vuelo y disponibilidad del rotorcraft
9.9. Gestión de vida útil, overhaul, reparación, reemplazo modular y trazabilidad técnica del sistema de transmisión
9.10. Construcción de estrategias de sostenimiento y mejora continua para maximizar fiabilidad, seguridad y costo eficiente del ciclo de vida del gearbox

10.1. Definición del caso de estudio: tipo de rotorcraft, perfil de misión, potencia requerida y arquitectura general del sistema de transmisión
10.2. Desarrollo del concepto de gearbox y del tren de transmisión con selección preliminar de engranajes, ejes, rodamientos y configuración funcional
10.3. Diseño mecánico preliminar de la caja de engranajes con criterios de reducción, distribución de potencia, rigidez y seguridad operacional
10.4. Elaboración del esquema de lubricación, refrigeración y gestión térmica del sistema propuesto
10.5. Desarrollo del análisis dinámico, vibracional y torsional del conjunto de transmisión bajo condiciones representativas de operación
10.6. Evaluación del comportamiento estructural, térmico y de contacto de engranajes mediante criterios de desempeño y durabilidad
10.7. Construcción del plan de simulación, ensayo y validación experimental del gearbox y del sistema de transmisión seleccionado
10.8. Diseño de la estrategia de monitorización, mantenimiento, overhaul y sostenimiento técnico del sistema durante su ciclo de vida
10.9. Elaboración de la memoria técnica integral con justificación de decisiones de diseño, modelado, validación y sostenimiento del conjunto
10.10. Presentación y defensa del proyecto final: validación global de la solución de ingeniería de transmisiones y cajas de engranajes desarrollada para el rotorcraft seleccionado