Los pliegues de las alas inspirados en plumas podrían mejorar la sustentación y el rendimiento de los aviones, según un nuevo estudio

Los flaps de ala inspirados en las aves pueden ser el futuro de la aviación, ya que proporcionan un impulso al rendimiento del vuelo al mejorar la sustentación y reducir la resistencia. En un estudio reciente, los ingenieros investigaron cómo imitar las “plumas furtivas” (las plumas superpuestas en capas de las alas de los pájaros) en las alas de los aviones para mejorar la maniobrabilidad y la estabilidad. Según un estudio, la instalación de flaps negativos livianos en las superficies de las alas de los aviones puede proporcionar importantes ventajas aerodinámicas, permitiendo a los aviones lograr una mayor sustentación y una menor resistencia.

Un nuevo enfoque para el diseño de flaps de aviones

Según la investigación publicado El 28 de octubre en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, Convencional Aviones Las alas suelen utilizar flaps y spoilers, que están controlados por sistemas mecánicos para gestionar el flujo de aire durante el vuelo. Sin embargo, este enfoque inspirado en la naturaleza tiene como objetivo reemplazar controles complejos con un diseño pasivo que solo se activa mediante cambios de presión de aire en ángulos de ataque altos: la posición donde las alas se encuentran de frente con el flujo de aire entrante. A diferencia de los componentes convencionales, estos flaps “no están controlados por motores o actuadores”, sino que responden naturalmente al flujo de aire, brindando simplicidad y cobertura en toda la superficie del ala, explicó la ingeniera Amy Wesa, de la Universidad de Princeton.

Las pruebas en el túnel de viento revelan una mayor estabilidad y sustentación.

En pruebas en túnel de viento, los investigadores examinaron el efecto de estas aletas en forma de plumas en modelos de perfiles aerodinámicos. Los flaps colocados en la parte delantera del ala dirigen el flujo de aire de manera más efectiva, mejorando la sustentación y reduciendo la resistencia. Filas adicionales de flaps intensificaron este efecto, mientras que los flaps colocados en la parte trasera estabilizaron la presión del aire impidiendo que fluyera hacia adelante, un aspecto importante para mantener la sustentación. El estudio encontró que un diseño con cinco filas de flaps aumentaba la sustentación en un 45% y reducía la resistencia en un 31%, destacando la capacidad de estos flaps para mejorar la aerodinámica sin el uso de maquinaria compleja.

Beneficios potenciales de la aviación moderna

Cuando se probaron en aviones controlados a distancia, los flaps en forma de plumas también ayudaron a ampliar el rango de ángulos de vuelo seguros en un nueve por ciento, reduciendo la probabilidad de una pérdida, una pérdida repentina de sustentación que a menudo ocurre durante ascensos empinados o giros cerrados. Este mayor rango de ángulo de ataque puede hacer que los vuelos sean más seguros, especialmente en condiciones turbulentas o durante aterrizajes cortos en pistas. Como señala Wisa, los flaps pasivos pueden soportar una gama más amplia de maniobras, ofreciendo ventajas para diversas aplicaciones de aviación, desde aviones comerciales hasta drones.