Un diseño de baja emisión que reduce el ruido de las aeronaves
En armonía con los objetivos de la iniciativa «Cielo Limpio», encaminados a reducir el impacto medioambiental de las aeronaves, el motor CROR podría reducir el consumo de carburante y las correspondientes emisiones de dióxido de carbono en un 30 %. Científicos financiados por la Unión Europea, pertenecientes al consorcio ISAE-SUPAERO y Aéroconseil en colaboración con Airbus, trabajaron en el proyecto ACcTIOM (Advanced pylon noise reduction design and characterization through flight worthy PIV). Afrontaron este reto creando nuevas estrategias de control activo de flujo, destinadas a minimizar el ruido generado en los CROR; para ello optimizaron la forma aerodinámica del pilón de la hélice y desarrollaron conjuntamente un sistema activo de control de flujo para deshacer la estela del pilón antes de que esta pueda interactuar con las palas del CROR. El sistema activo de control de flujo, que aúna estrategias de admisión/inyección, se diseñó y optimizó combinando simulaciones fluidodinámicas computacionales exhaustivas (ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds) y experimentos en banco de pruebas. Se finalizó la maqueta del pilón del CROR para las pruebas en túnel de viento, que incluía los equipos, la instrumentación y el prototipo integrado del sistema activo de control de flujo que se había desarrollado. Se llevó a cabo una serie extensa de pruebas en túnel de viento para la validación operativa de la maqueta del pilón del CROR, equipada con su sistema integrado de control de flujo, la instrumentación de a bordo y los sistemas de adquisición de datos y control. Estas pruebas corroboraron la elevada eficiencia del sistema activo integrado de control de flujo que se desarrolló, a la hora de eliminar la estela del pilón. También sirvieron para poner de relieve la robustez del sistema de control de flujo que, a pesar de unas variaciones moderadas en las condiciones del mismo, actuó como un sistema aerodinámico sigiloso. Con el objetivo de desarrollar metodologías ópticas avanzadas de operación en vuelo, dedicadas a validar la eficiencia del diseño del pilón del CROR y del sistema activo de control de flujo asociado, se desarrollaron modelos numéricos del entorno vibratorio previsto en la cabina del FTB. Dichos modelos permitieron diseñar bancos de pruebas experimentales, denominados Simuladores de Entornos Vibratorios (SEV). Asimismo, el equipo del proyecto definió una estrategia híbrida (pasiva/activa) de control de vibraciones, junto con los equipos necesarios para diseñar una Metodología de Corrección de las Vibraciones (MCV) dirigida a la implantación y la operación fiable del 3C-PIV en vuelo. Dicha metodología atenuará las vibraciones experimentadas por los subsistemas 3C-PIV sometidos a la influencia del simulador del entorno vibratorio durante los ensayos. Las tecnologías aportadas por el proyecto ACcTIOM acelerarán los procesos de certificación y la comercialización de aeronaves más eficientes desde el punto de vista energético. El sistema avanzado 3C-PIV con control de vibraciones permitirá también profundizar en la comprensión de fenómenos que se producen en otros elementos del fuselaje.
Palabras clave
Rotor abierto de rotación inversa, ACcTIOM, pilón, reducción de ruido, vibración
