Nuevo estudio sobre el control activo de flujo para helicópteros
El uso de elementos activos sobre la superficie de una pala de helicóptero mejora el rendimiento del rotor y reduce la resistencia aerodinámica, el consumo de combustible y las emisiones. Con el fin de combinar los conocimientos en distintos campos, como la dinámica de fluidos, los sistemas microelectromecánicos (MEMS) y los composites, el proyecto IMESCON (Innovative methods of separated flow control in aeronautics), financiado por la Unión Europea, reunió a ocho investigadores en fase inicial y a trece investigadores experimentados para compartir sus conocimientos sobre métodos de control de flujos separados en helicópteros. Los miembros del proyecto utilizaron la simulación numérica y la validación experimental para estudiar generadores de vórtices basados en el sistema actuador MEMS de una membrana piezoeléctrica y faldones de Gurney. Los resultados del estudio confirmaron las posibilidades de los generadores de vórtices para reducir la separación de flujos y, así, reducir la resistencia aerodinámica y aumentar la sustentación. Mediante simulaciones avanzadas se demostró la capacidad de estos pequeños dispositivos para aumentar el empuje con una penalización mínima sobre el consumo de energía durante el sobrevuelo y el vuelo hacia delante. El equipo también realizó un estudio de las posibilidades de otro dispositivo de control del flujo, un faldón de Gurney, con el fin de reducir las pérdidas durante el vuelo hacia delante y observó que la eficiencia en sobrevuelo aumentaba ligeramente con un empuje mayor del rotor. Finalmente, los socios de IMESCON desarrollaron una maqueta de sistema de control activo del flujo en la que se integraron los resultados de la investigación en relación con el flujo, la estructura, el control y los actuadores, en un sistema completo y operativo. La pala de helicóptero se equipó con el faldón de Gurney activo accionado por actuadores piezoeléctricos. IMESCON avanzó en el estudio de las tecnologías de control activo del flujo y desarrolló un potente código de simulación mediante multifísica para los diseñadores de palas de helicópteros. Estas tecnologías reducirán el consumo de combustible y las emisiones asociados al vuelo del helicóptero y aumentarán la eficiencia de la generación de energía.
Palabras clave
Control activo de flujo, helicópteros, pala de helicóptero, IMESCON, generadores de vórtices, faldón de Gurney
