Ensayos en túnel de viento de alta velocidad sobre una ala laminar
El desarrollo de aeronaves con flujo laminar natural (NLF) ampliado sobre su superficie representa el camino más prometedor para reducir de forma apreciable la resistencia aerodinámica. El objetivo del proyecto NLF-WINGHIPER (NLF wing high speed performance test) era estudiar el efecto de las imperfecciones superficiales sobre el desarrollo y la estabilidad del flujo laminar. Los investigadores aprovecharon las capacidades del túnel de viento transónico europeo (ETW) para estudiar el efecto de las imperfecciones en la superficie de las alas como los escalones o las ondulaciones de la superficie en el rendimiento de las aeronaves. Las pruebas en túnel de viento cubrieron números de Mach de M=0,73 a M=0,77 en incrementos de 0,01 y números de Reynolds de 6, 9, 12 y 16 millones. El modelo contaba con un sistema de control de presión interna separado y medición de presión para el control local de la forma de las alas. La instrumentación del semimodelo incluía sondas convencionales de presión a ambos lados del ala y las superficies del ala recubiertas con pintura sensible a la temperatura en el semifuselaje, así como un contrapeso de seis componentes, acelerómetros y marcadores para realizar medidas ópticas de la deformación del ala. Se capturaron imágenes de TSP con distintos valores de sustentación a fin de realizar una posible corrección de los datos de resistencia aerodinámica adquiridos por el contrapeso durante el procedimiento de postprocesamiento. Se prestó especial atención a disponer de una calidad superficial adecuada en el TSP, ya que las pequeñas imperfecciones pueden afectar a los resultados. Esto permitió comparar los resultados de rendimiento recopilados con distintas condiciones de calidad superficial, como diminutas bandas de transición en distintas posiciones de las cuerdas. También proporcionó una plataforma para corregir la resistencia aerodinámica debida a la aparición accidental de cuñas turbulentas. La calidad superficial, especialmente en la región del borde de ataque, se inspeccionó antes y después de cada bloque de pruebas. En una aeronave real, se considera que los escalones, las ondulaciones (ya sean debidas a la fabricación o a deformaciones causadas por las cargas durante el crucero), las alteraciones 3D (debidas a insectos o a las cabezas de remaches) y las rugosidades en el borde de ataque (tanto si se deben a la fabricación como a la erosión debida a las condiciones de funcionamiento) son todo un reto para el diseño. Al finalizar los ensayos, había mejorado considerablemente el conocimiento de la sensibilidad del desarrollo del flujo laminar sobre las alas según las imperfecciones locales de la forma. Los resultados permitirán especificar las tolerancias de fabricación y el acabado superficial para aeronaves reales.
Palabras clave
Alas, ensayos en túnel de viento, aeronave, alta velocidad, flujo laminar natural, NLF-WINGHIPER, pintura sensible a la temperatura, acabado superficial
