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FP6

SUPERTRAC — Resultado resumido

Project ID: 516100
Financiado con arreglo a: FP6-AEROSPACE
País: Francia

Control del flujo de aire sobre las alas durante un vuelo supersónico

Un grupo de investigadores financiado por la Unión Europea ha evaluado técnicas de control del flujo de aire sobre las alas de los aeroplanos durante vuelos supersónicos. El diseño de alas óptimo desarrollado debería dar lugar a reducciones importantes en el ruido, las emisiones y el consumo de combustible.
Control del flujo de aire sobre las alas durante un vuelo supersónico
Los aviones supersónicos vuelan a velocidades superiores a la del sonido, unos 1 200 km/h al nivel del mar. Su vuelo provoca los llamados estampidos sónicos.

A medida que un avión empuja las moléculas del aire fuera de su camino, de forma muy parecida a como un barco genera una ola en su proa a medida que avanza por el agua, se forma una onda de choque.

En el suelo se oye el ruido, parecido al de un trueno, en cuanto pasa la onda y se reduce súbitamente la presión, tal como sucede al explotar un globo. Sobra decir que el ruido es intenso y que, a menudo, la onda de presión hace temblar las ventanas de los edificios del entorno.

Una forma de reducir el ruido, la contaminación y el consumo de combustible generados por los vuelos supersónicos es controlar la transición de flujo de aire laminar a turbulento que se produce en las alas. Aunque las técnicas de control de flujo laminar se han estudiado ampliamente en flujos subsónicos y transónicos, se sabe poco acerca de la viabilidad de estos métodos para vuelos supersónicos.

Un grupo de investigadores europeos se propuso evaluar esta posibilidad con la ayuda de la financiación del proyecto Supertrac («Control de transición supersónica»). Con la colaboración de nueve socios, entre ellos dos fabricantes de aeronaves, los científicos emplearon técnicas de modelización numérica así como experimentos en túnel de viento para desarrollar y probar técnicas de control de transición.

Los investigadores se centraron en técnicas numéricas con elementos de rugosidad de tamaño micrométrico (MSR), una nueva estrategia para reducir el flujo turbulento, y con ello la resistencia por fricción, con el fin de satisfacer las especificaciones de emisiones y ruido además de reducir el consumo de combustible.

Los experimentos de MSR, junto con otros métodos empleados, fueron los primeros de este tipo utilizados en Europa en relación con los flujos supersónicos. Junto con análisis numéricos detallados, estos experimentos permitieron evaluar cuidadosamente y explicar los resultados de cara a la realización de futuras investigaciones relevantes.

Además, el proyecto Supertrac definió el ala tridimensional supersónica óptima y sus ventajas esperadas en términos de reducción de la resistencia aerodinámica y el consumo de combustible.

Supertrac ha aprovechado con éxito las técnicas numéricas y experimentales más avanzadas, lo cual ha permitido responder a muchas preguntas abiertas en relación con el flujo laminar alrededor de las alas durante los vuelos supersónicos.

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