Nuevas pruebas en túnel de viento para los componentes del autogiro
Debido al aumento continuo del uso de helicópteros en el tráfico aéreo, su resistencia aerodinámica ha captado mucha atención. El GRC2 es una parte de la iniciativa Cielo Limpio que se centra, entre otras áreas de investigación, en la reducción de la resistencia aerodinámica del bastidor de helicópteros y las piezas rotativas no vinculadas a la elevación. Optimizar el diseño de estas piezas es un paso esencial hacia el desarrollo de helicópteros eficientes y con bajas emisiones. El equipo científico del proyecto ROD (Rotorcraft drag reduction) produjo un modelo de helicóptero utilizado en pruebas en el túnel de viento, tanto en configuración original como optimizada. Aunque el GRC2 aportó algunas piezas, se necesitó una estructura interna totalmente nueva para el modelo, incluido el sistema de impulsión del buje del rotor con el plato oscilante para el control de la inclinación de las palas. El modelo se puede instalar en el pilón del túnel de viento en posición derecha o cabeza abajo. La primera permite estudiar el efecto de los dispositivos que quedan en la superficie inferior del fuselaje, como los generadores de vórtices, mientras que la segunda posibilita la evaluación del rendimiento del helicóptero, incluido el buje del rotor. Se evaluaron varias configuraciones en diversos ángulos de ataque y resbalamiento para determinar el rendimiento aerodinámico de los componentes del helicóptero. Además, se empleó una configuración diseñada a medida para realizar varias mediciones de presión estática y velocimetría por imágenes de partículas (PIV) estéreo en las regiones inmediatamente posterior a la rampa trasera e inmediatamente anterior a la aleta. Las mediciones de presión de caudales constantes e inconstantes en la región de la rampa trasera resultaron útiles para la interpretación física del funcionamiento del conjunto del generador de vórtices. Los resultados de las mediciones de presión estática confirmaron que los generadores de vórtices, tal y como establecían los cálculos, reducen la resistencia mediante un incremento del campo de presión y la limitación del efecto de succión que causa la resistencia de presión. La mayor reducción de la resistencia se consiguió con el conjunto del generador de vórtices contrarrotatorio de menor tamaño. Los científicos de este proyecto también realizaron mediciones PIV en la región de la aleta para determinar posibles efectos de sacudidas en la cola de los distintos sombreretes optimizados de buje, los cuales, según los resultados, no desvían la turbulencia de estela lo suficientemente para evitar la colisión con la aleta. Las fluctuaciones de presión alrededor de la aleta proporcionaron información interesante en relación con la inestabilidad de la estela del buje del rotor en los distintos carenados de buje probados. La resistencia aerodinámica es un factor crucial que afecta a la autonomía de vuelo, el funcionamiento y el consumo de combustible de un helicóptero. Las pruebas en túnel de viento de los componentes, además de evitar o minimizar el tiempo, el coste y los riesgos de los ensayos en vuelo, contribuyen a mejorar los diseños.
Palabras clave
Pruebas en túnel de viento, autogiro, aerodinámica, helicóptero, reducción de la resistencia, buje del rotor
