Nuevos conceptos en el diseño de aeronaves de alta velocidad
Desarrollar aviones de pasajeros de alta velocidad es muy complicado, ya que los procesos de diseño difieren de los de las aeronaves convencionales y no resulta fácil adaptar los pre-existentes, lo que obliga a los diseñadores a emplear un enfoque completamente nuevo para este tipo de aeronaves. El proyecto ATLLAS II(se abrirá en una nueva ventana) (Aero-Thermodynamic Loads on Lightweight advanced Structures II), financiado con fondos europeos, desarrolló la metodología de diseño multidisciplinar necesaria. El trabajo de este proyecto amplió los logros alcanzados durante un proyecto europeo anterior (ATLLAS I), lo que permitió obtener resultados en condiciones de vuelo inusuales en términos de presión, temperatura y altitud elevadas. El nuevo método concluyó con el diseño de una nueva aeronave para doscientos pasajeros con una velocidad Mach 5 que utiliza combustible a base de queroseno y tiene una autonomía aproximada de nueve mil kilómetros. El equipo del proyecto también desarrolló varios materiales resistentes a las altas temperaturas, además de conseguir innovaciones adicionales, por ejemplo una esfera hueca a base de níquel y un método de apilado de tubos, que posibilitaron las trayectorias internas y externas del flujo de aire. El grupo de trabajo caracterizó los nuevos materiales a temperaturas altas y bajas, además de continuar con la evolución de los materiales resistentes a altas temperaturas desarrollados en el seno del proyecto ATLLAS I. El equipo investigador demostró la aplicabilidad de los nuevos materiales en geometrías funcionales, incluidos los paneles de control en vuelo y otros componentes de la aeronave. Se realizaron pruebas exhaustivas para determinar la funcionalidad de los materiales en entornos representativos de las condiciones de vuelo, obteniendo unos resultados que posibilitaron la ampliación del tiempo de exposición a las condiciones de prueba. Mientras que el proyecto ATLLAS I consiguió tiempos de exposición de tan solo unos minutos, este proyecto ha logrado ampliar dicha exposición a varias horas. El equipo del proyecto también estudió aspectos fundamentales de la refrigeración y la aerodinámica de las transiciones de la capa límite. Los flujos térmicos elevados en las cámaras de combustión y su control en los recubrimientos externos deben perfeccionarse de manera racional para evitar el sobrecalentamiento y maximizar la propulsión general y la eficiencia aerodinámica. La evaluación del impacto medioambiental demostró que, a pesar de que la nueva aeronave tenía una velocidad superior al Concorde, su nivel de explosión sónica era inferior, aunque su ancho de alfombra era superior. El equipo del proyecto también analizó los efectos del viento, las turbulencias y la cáustica. Las emisiones de escape agotaron el ozono atmosférico, aunque es necesario realizar más ensayos para determinar su impacto a largo plazo. Los procesos empleados en el proyecto ATLLAS II para diseñar una nueva aeronave Mach 5 pueden adaptarse a otras aplicaciones y velocidades. El trabajo realizado también ha sentado las bases para determinadas tecnologías clave en el desarrollo de un vehículo de alta velocidad que sea respetuoso con el medio ambiente y pueda emplearse en sectores comerciales.
