Nuevos conocimientos para la próxima generación de aviones comerciales de consumo energético eficiente
El proyecto BUTERFLI (Buffet and transition delay control investigated with European-Russian cooperation for improved flight performance), financiado con fondos europeos, avanzó el estado de la técnica para mejorar la resistencia aerodinámica, la sustentación y el rendimiento de las alas de los aviones en relación al peso. El foco se puso en los principios de control del flujo. El equipo del proyecto estudió el control de flujo experimental y numérico ante diferentes fenómenos, entre ellos, el bataneo sobre planes sustentadores supercríticos laminares y turbulentos y las inestabilidades de flujo cruzado en un ala en flecha. También se investigaron diversas técnicas de control. En concreto, el equipo de BUTERFLI controló el bataneo en un perfil de ala supercrítica 2D que operaba en régimen turbulento. Sólo el procedimiento basado en un control de flujo con chorro tangencial fue eficaz en los ensayos en túnel de viento. La comprobación del actuador de descarga de la barrera dieléctrica (DBD) fue ineficaz. Los otros actuadores de plasma por descarga de chispa mostraron cierta capacidad para reducir, pero no eliminar totalmente, la amplitud del fenómeno del bataneo. Los científicos caracterizaron y controlaron el bataneo laminar en un perfil 2D. Las pruebas realizadas en un túnel de viento transónico permitieron caracterizar satisfactoriamente la aparición de bataneo laminar en la envolvente Mach Incidence. Una simulación numérica reprodujo la dinámica del bataneo laminar. El control activo por soplado aguas arriba de la sacudida retrasó la aparición del bataneo. El control pasivo por protuberancia 3D mostró una atenuación del fenómeno pero no lo eliminó por completo. Los socios del proyecto examinaron dos principios de control de flujo utilizando actuadores DBD con el fin de retrasar la transición laminar-turbulenta generada por la presencia de flujo transversal en un perfil de ala en flecha. BUTERFLI contribuyó al diseño y desarrollo de varias tecnologías nuevas de control de flujo. Se lograron avances científicos en los métodos de control del bataneo, y en particular en los regímenes laminares. Estos trabajos contribuirán a reducir la huella medioambiental del transporte aéreo y a cumplir los objetivos de reducción de emisiones establecidos en Flightpath 2050, la estrategia de Europa para el transporte aéreo hasta el año 2050.
Palabras clave
Alas, BUTERFLI, bataneo, control de retardo de transición, control de flujo