El plumaje de los aviones podría ser el próximo gran avance en la aviación.
Las alas de las aves están contorneadas con hileras superpuestas de mechones de plumas que se extienden desde cerca del hombro. Estas “plumas encubiertas” ayudan a las aves a maniobrar en el aire. También podrían mejorar el rendimiento de los aviones. Revestir las alas de los aviones con hileras de flaps ligeros que imitar plumas encubiertas puede aumentar la sustentación, reducir la resistencia y evitar la pérdida, informan los investigadores el 28 de octubre en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Muchos aviones ya tienen flaps y spoilers en las alas. Pero a diferencia de esos componentes, el bioinspirado Los flaps se desplegarían pasivamente cuando las alas se encontraran con el flujo de aire que se aproxima en un ángulo alto, un escenario conocido como ángulo de ataque alto (SN: 12/01/24). «No están controlados por ningún motor o actuador hidráulico», dice el ingeniero Aimy Wissa de la Universidad de Princeton. Es más, “están en todas las alas, no sólo en la parte trasera o delantera”.
En experimentos en túnel de viento, Wissa y sus colegas estudiaron cómo múltiples filas de aletas afectaban el flujo de aire alrededor de las superficies aerodinámicas. Descubrieron que los colgajos afectaban el flujo de dos maneras. Los flaps colocados cerca de la parte delantera de un perfil aerodinámico ayudaron a mantener el aire fluyendo a su alrededor más cerca del ala, lo que ayudó a mejorar la sustentación y reducir la resistencia. Agregar más filas de solapas mejoró el efecto.
También descubrieron que la instalación de una sola fila de flaps cerca de la parte trasera de un perfil aerodinámico impedía que el aire a alta presión cerca del borde de salida se deslizara hacia el frente del ala. Esto es importante porque se necesita baja presión en esa área para producir sustentación, dice Wissa. Agregar cinco filas de flaps a los perfiles mejoró la sustentación hasta en un 45 por ciento y redujo la resistencia en un 31 por ciento, encontró el equipo de Wissa.
Pruebas posteriores con aviones controlados a distancia también mostraron que los flaps mitigaron la pérdida, un fenómeno que implica una pérdida repentina de sustentación en ángulos de ataque elevados, ampliando el rango del ángulo de ataque de la nave en un 9 por ciento. Los flaps también mejoraron la estabilidad del vuelo, señala Wissa.
Ese mayor alcance podría ser especialmente útil al volar con fuertes ráfagas o durante aterrizajes muy cortos en pistas. Sin los flaps, es posible que no puedas completar esas maniobras de forma segura, dice Wissa. “Pero ahora puedes”.