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Prevenir los vórtices de Von Karman y reducir la resistencia aerodinámica

Las aeronaves de fuselaje integrado (BWB, blended wing body), o de ala integrada, presentan como deficiencia la formación, el desprendimiento y la reformación de vórtices, que son tubos de aire en circulación que pueden devenir en vórtices atrapados y por tanto provocar estelas inestables.
Prevenir los vórtices de Von Karman y reducir la resistencia aerodinámica
A medida que aumenta el tamaño de las aeronaves, es necesario indagar en el problema de los vórtices, de manera que los vuelos puedan resultar más eficientes y económicos. Un vórtice atrapado es aquel que se mantiene en un punto próximo al fuselaje de la aeronave.

El proyecto VortexCell2050 («Fundamentos de los flujos activamente controlados con vórtices atrapados») se propuso conformar una nueva plataforma tecnológica que aunase dos tecnologías punteras: el vórtice atrapado y el control activo de flujo. El atrapamiento de vórtices previene su desprendimiento y reduce la resistencia aerodinámica en flujos que pasen junto a cuerpos romos. El control activo de flujo es una forma de control que requiere el empleo de energía.

VortexCell2050, financiado por la UE, desarrolló una herramienta para el diseño de células vorticales y recabó datos sobre flujos tridimensionales y controlados activamente en dicho tipo de células. Sus responsables lograron demostrar que un ala gruesa que posea una célula vortical diseñada adecuadamente y dotada de control activo es mejor alternativa que un ala gruesa carente de célula vortical. Este método lleva consigo implicaciones positivas para futuras aplicaciones específicas.

La herramienta de software desarrollada en esta iniciativa optimiza la forma de la célula vortical para el caso de una velocidad de flujo con media nula del sistema de estabilización. En cambio, el plan de control previsto requiere una velocidad de flujo con media no nula. Otros resultados del estudio indican que existen métodos de control considerablemente más eficientes, por lo que los trabajos futuros deberían ir orientados hacia métodos inconstantes de control de la retroalimentación.

VortexCell2050 ha puesto de relieve opciones prometedoras para el logro de mayores mejoras en el rendimiento de las células vorticales. Así, esta iniciativa podría facilitar el diseño de aeronaves de gran tamaño capaces de despegar y aterrizar prácticamente en cualquier lugar, incluso donde no se disponga de las pistas habituales para tal fin.

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