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FP7

HiReLF — Resultado resumido

Project ID: 323452
Financiado con arreglo a: FP7-JTI

Concepto de ala ecológica para las aeronaves

Se han diseñado unas alas que reducen la resistencia aerodinámica y, por tanto, el consumo de combustible, de manera que podrían reducir las emisiones de gases invernadero. Un grupo de científicos financiados con fondos europeos investigó un concepto prometedor y lo llevaron un paso más cerca de la preparación tecnológica.
Concepto de ala ecológica para las aeronaves
El diseño de ala con flujo laminar natural (Natural Laminar Flow, NLF) ha recibido mucha atención en el sector aeroespacial. Para aumentar el nivel de preparación tecnológica de este tipo de ala son fundamentales los experimentos con números de Reynolds elevados, es decir, relacionados con flujos muy turbulentos.

Estos experimentos se han llevado a cabo con éxito en el Túnel de Viento Transónico Europeo (ETW) en Alemania, gracias al proyecto financiado con fondos de la UE «Transonic high Reynolds number testing of a large laminar wing half model» (HIRELF). El objetivo general era determinar el efecto de las imperfecciones de la superficie y los cambios en la forma localizada del ala sobre el flujo laminar. Los investigadores desarrollaron un sistema de control de la presión interna para el modelo de ala que empleaba una bombona de gas para presurizar las cámaras a prueba de fugas del ala mediante tres líneas de presión individualmente controladas. Los científicos ajustaron manualmente los pasos de contorno hacia delante y hacia atrás. El uso de pintura sensible a la temperatura (temperature-sensitive paint, TSP) para monitorizar el flujo fue la técnica de medición más importante y requirió un especial cuidado para limpiar, imprimar y pulverizar la pintura sobre el ala.

Se captaron imágenes de la TSP en trescientas condiciones de prueba, a varios números Mach y números de Reynolds. Se adquirieron y analizaron unas mil imágenes, lo que representa la creación de un conjunto de datos sin igual en todo el mundo. Gracias a un acuerdo especial con el sector en cuanto a la difusión de los hallazgos del proyecto, se llevó a cabo una presentación oral en la mayor conferencia aeronáutica mundial, la reunión de ciencia aeroespacial del Instituto Estadounidense de Aeronáutica y Astronáutica (American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA) en enero de 2013 en los Estados Unidos.

HIRELF ha establecido las bases para lograr un desarrollo rápido del prometedor diseño de ala NLF. Los experimentos han demostrado la capacidad del ETW para llevar a cabo ensayos con números de Reynolds elevados y generar datos de imagen con la precisión y la fiabilidad requeridas por las normas industriales. Los conocimientos adquiridos sobre el flujo laminar, la transición a la turbulencia y la dependencia de la forma del ala y las imperfecciones de la superficie serán críticos para el futuro diseño de las alas NLF. Es posible que en un futuro muy cercano los aviones puedan disfrutar de manera natural de un flujo laminar estable, lo que comportará importantes reducciones en el consumo de combustible y en las emisiones.

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