Nuevos diseños de giroavión ecológico
La iniciativa tecnológica conjunta (ITC) Clean Sky (Cielo limpio) es el programa de investigación aeroespacial europeo más ambicioso que se haya definido jamás. Se centra en producir rápidamente demostradores de los conceptos de transporte aéreo más ecológicos. El proyecto «Aerodynamic design optimisation of a helicopter fuselage including a rotating rotor head» (ADHERO), financiado por la Unión Europea, hizo una aportación importante al subprograma del consorcio Green Rotorcraft, dedicado a giroaviones ecológicos. El objetivo global de ADHERO fue reducir la resistencia aerodinámica parásita (debida principalmente a la fricción superficial, la rugosidad y la resistencia de presión) sobre los helicópteros bimotores ligeros polivalentes. Los helicópteros bimotores de clase ligera desempeñan papeles importantes en misiones de búsqueda y rescate, acciones de las fuerzas del orden y transporte de personal hacia plataformas marítimas. Los científicos se centraron en las condiciones de vuelo rápido y en la eliminación de la mayor fuerza descendente sobre el fuselaje que normalmente caracteriza el vuelo de crucero de un giroavión. El enfoque pretendía reducir la resistencia aerodinámica sobre los patines del tren de aterrizaje, la cabeza del rotor y el fuselaje. Los investigadores crearon un modelo de túnel de viento totalmente nuevo modularizado para facilitar el intercambio de componentes y modificaciones con vistas a reducir la resistencia aerodinámica en función de los resultados de las pruebas. En el nuevo modelo, se conectó un brazo horizontal al fuselaje a través de una parte de la estructura de cola, reduciendo así la interacción con los campos de flujo. Los ensayos en túnel de viento y las simulaciones numéricas de la configuración base proporcionaron datos valiosos que permitieron realizar un estudio detallado de los parámetros de flujo globales y locales. Los resultados demostraron que la mayor contribución a la resistencia aerodinámica parásita provocada por los patines del tren de aterrizaje provenía de la resistencia de interferencia de la parte ascendente del fuselaje posterior. Además, se identificó una forma de confinar el aumento de la fuerza descendente, en forma de una cubierta del cubo del rotor que produce sustentación. El equipo investigó distintos diseños de cubierta de cubo del rotor y los sometió a ensayos y también modificó diversos carenados de mástil para reducir aún más la resistencia aerodinámica. Las simulaciones permitieron mejorar los conocimientos sobre las fuentes de turbulencia de estela, ya que el carenado del mástil produce vórtices contrarrotativos y tiene el potencial de mitigar las vibraciones de la cola. Se han diseñado dos combinaciones diferentes de dispositivos de control pasivo de flujo que tienen un gran potencial para reducir la resistencia aerodinámica de la parte posterior del cuerpo. ADHERO difundió sus resultados en presentaciones, talleres, conferencias y publicaciones en revistas revisadas por pares. Puesto que el nivel de madurez de la tecnología es seis, o nivel de acceso a la preproducción, los conceptos se podrían comercializar en un plazo de unos dos años después de finalizar el proyecto.
Palabras clave
Giroavión, diseños aerodinámicos, fuselaje del helicóptero, cabeza de rotor giratoria, resistencia aerodinámica parásita
