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FP7

STARLET — Resultado resumido

Project ID: 296345
Financiado con arreglo a: FP7-JTI
País: Polonia

Control activo de las cargas aerodinámicas en las alas

Mediante simulaciones numéricas y pruebas en un túnel de viento, un grupo de investigadores financiado por la Unión Europea ha desarrollado y evaluado nuevos conceptos para el control activo de las cargas aerodinámicas en las alas de las aeronaves.
Control activo de las cargas aerodinámicas en las alas
El proyecto STARLET (Basic wind tunnel investigation to explore the use of active flow control technology for aerodynamic load control), financiado con fondos europeos, se centró fundamentalmente en reducir la excesiva carga aerodinámica generada durante las maniobras rápidas y otras condiciones no contempladas en el diseño.

Como alternativa a las soluciones mecánicas convencionales, por ejemplo el alerón simétrico y la deflección del disruptor, el equipo del proyecto STARLET propuso una serie de innovadores dispositivos fluídicos basados en diversos conceptos, entre los cuales destacaron el disruptor fluídico, las denominadas alas de rezume y las toberas duales del borde de salida.

El disruptor fluídico está formado por un conjunto de minitoberas situadas en el extremo superior de la superficie del ala. El aire que sale de dichas toberas condiciona el flujo total alrededor del ala, lo que provoca su separación y posibilita que se alivien los momentos de flexión que actúan sobre la estructura del ala.

El sistema de ala de rezume, considerada la versión simplificada, está compuesto por diversos conductos que conectan las superficies inferiores y superiores del ala. Cuando los conductos se abren, el aire que circula a través de ellos influye en el flujo de aire sobre la superficie superior del ala, lo que provoca su separación y, en última instancia, alivia las cargas aerodinámicas sobre ella.

El tercer concepto, consistente en dos toberas orientadas hacia arriba en el borde de salida del ala, se fundamenta en el efecto Coanda y tiene la finalidad de modificar el flujo de aire alrededor del ala. La redistribución de cargas aerodinámicas conseguida puede favorecer una reducción de hasta un 30 % de los momentos de flexión que actúan sobre el encastre del ala en caso de ráfaga de viento repentina.

En comparación con los dispositivos mecánicos convencionales, la principal ventaja de utilizar estos dispositivos fluídicos es que se consigue una reducción más rápida de las cargas aerodinámicas soportadas por las alas de las aeronaves. Se espera obtener numerosos beneficios, entre ellos la posibilidad de reducir el peso de la estructura del ala y, por tanto, del consumo de combustible.

Hasta la fecha se han solicitado tres patentes para estos innovadores dispositivos fluídicos de control activo de cargas, lo que puede favorecer nuevos avances en el futuro. Además, el proyecto STARLET recibió el primer premio durante el Foro Cielo Limpio celebrado el 17 de marzo de 2015.

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Palabras clave

Pruebas en túnel de viento, cargas aerodinámicas, alas de aeronave, STARLET, control de flujo, dispositivos fluídicos
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