Pulsos de aire sobre las alas para suavizar el flujo
Las aeronaves ejercen cargas sobre el medio ambiente en forma de ruido y emisiones, y los efectos con frecuencia están interrelacionados. A menudo, las tecnologías para reducir uno de los efectos permiten también reducir otro. Esto es lo que ocurre cuando se minimiza la resistencia y se mejora el flujo laminar sobre las superficies de las aeronaves. Tanto el Consejo Asesor para la Investigación Aeronáutica en Europa (ACARE) como el programa de tecnologías de aeronaves silenciosas de Estados Unidos han establecido objetivos estrictos de reducción del ruido y las emisiones con plazos en el futuro cercano. El proyecto CLFCWTE, financiado con fondos europeos, contribuyó al esfuerzo por cumplir estos plazos mediante la investigación de una metodología de control del flujo de circuito cerrado. Su objetivo era minimizar la capa de separación límite en los alerones del borde de salida. La capa límite es la capa de flujo en la proximidad inmediata de la superficie del ala. Está sujeta a efectos viscosos importantes y produce un gran aumento de la resistencia cuando se separa del ala. Los científicos investigaron el control activo del flujo de aire mediante la aplicación inteligente de chorros de aire a impulsos en el borde de ataque del alerón. Se utilizaron mediciones de la distribución de presión basadas en la posición como retroalimentación para actualizar los pulsos de aire comprimido y las válvulas de solenoide de conmutación rápida mediante un nuevo algoritmo de control de aprendizaje iterativo. El sistema se probó en un pequeño túnel de viento. Los resultados demostraron que la actuación retardaba la separación e incrementaba la sustentación en aproximadamente un 20 %, incluso cuando se producen cambios repentinos en la posición de separación inminente. Los nuevos algoritmos para el control del flujo de circuito cerrado en configuraciones de ala de alta sustentación son una novedad absoluta y se prevé que supongan una contribución importante a la aviación civil. Los resultados de CLFCWTE ayudarán a reducir el ruido, el consumo de combustible y las emisiones para obtener aeronaves más ecológicas en un futuro cercano. Esto beneficiará a las personas que viven cerca de los aeropuertos y ayudará a las compañías aéreas a cumplir la normativa ambiental para así conservar su competitividad.
Palabras clave
Pulsos de aire, alas, flujo de aire, aeronave, ruido, emisiones, minimización de la resistencia, flujo laminar, control del flujo de circuito cerrado, separación de la capa límite, alerones, chorros pulsados, aviación civil