Boeing y NASA probando un airliner con alas arriostradas en tunel de viento Imprimir
Escrito por Jose Manuel G. (aka Gizmo)   
Jueves, 07 de Abril de 2016 11:06

 

NASA-Boeing SUGAR

 

Se trata del estudio de una configuración alar que dicen que podría ahorrar hasta un 50% de emisiones de COx. La configuración ha salido en prensa en bastantes sitios desde 2009, pero ahora ¡POR FIN! se ha llegado a la fase de ensayar en tunel de viento.


Como se ve el fuselaje sigue siendo el clásico tubo, donde cambian las cosas es en las alas. Las alas son mucho más esbeltas (muy largas pero muy estrechas) lo que da el mínimo de resistencia inducida. Además las han hecho MUY ligeras,para que pesen muy poquito. Pero al ser tan ligeras y tan largas no se "sujetan por sí mismas" y deben arriostrarlas. Las alas arriostradas no se usan en aviación comercial desde los años 30, por la resistencia extra que suponen. Y porque desde entonces siempre se ha intentado volar más rápido, más lejos y más alto. ¿Por qué esa vuelta atrás? Porque ahora la prioridad es volar más barato y, ya de paso, más ecológico (antes también, pero ahora ha pasado a ser la principal preocupación). Así que ahora se estudia cómo reducir su resistencia, además de la resistencia de interferencia con el fuselaje y el ala.

 

¿Por qué dejamos de hacer aviones comerciales con riostras y ahora vamos a volver a ello? Primero porque las riostras daban mucha resistencia, y estorbaban para correr más. Pero ahora el tema de la resistencia lo están solucionando con múltiples estudios. Por un lado las riostras no van a ser tubos redondos o elipticos, las riostras van a tener forma de perfil alar y se espera un flujo laminar sobre ellas, siendo así el avión una especie de híbrido entre ala arriostrada y biplano, solo que en vez de tener las alas paralelas las alas inferiores se unen a las superiores para soportarlas. Por otro lado, observad la "flecha" (ángulo que forma el ala con el eje transversal del avión). Veréis que respecto a los aviones actuales ¡la flecha es mucho menor! Esto nos indica una reducción de la velocidad de crucero. Si vuelas más lento no necesitas tanta flecha. Además se intenta que el ala sea de perfil laminar de flujo natural (Natural Laminar Flow Wing), que funciona mal con mucha flecha y mucha velocidad, aunque reduce mucho el gasto de combustible. Y es que aunque ultimamente los medios parece que nos han vendido aviones de velocidades supersónicas para todos, la realidad es que la aviación del futuro se moverá a dos velocidades, más rápìdo que el sonido para los aviones de negocios o charters de negocios (de negocios de mucha pasta,digo) y el resto de los mortales, que bajaremos de ir a velocidades de crucero de mach 0.9 a mach 0.6 en general, 0.8 para vuelos de largo radio (para los despistados, el numero de mach indica cuantas veces la velocidad del sonido).

 

Lo que no queda claro es cómo serán los motores, pues esa misma configuración la NASA la propone tanto con motores convencionales como de rotor abierto, eléctricos, geared turbofan, de hidrógeno... (ver en Subsonic Ultra Green Aircraft Research Phase II: N+4 Advanced Concept Development).

 

Si algún aerotrastornado profundo cree haber visto este avión antes, es muy posible, es el mismo concepto que intentó Hurel-Dubois en los 50: Hurel-Dubois HD.31

 

Hurel_Dubois

 

Sí... casi igual que el concepto Sugar, solo que por aquél entonces este concepto era demasiado lento para los estándares de la época

 

Nota antes de seguir: donde veáis generación N+1, N+2... etc, N indica la generación del 737NG o del 320. N+1 sería la generación del 320neo o 737MAX y así sucesivamente.

 

Abajo la traducción de la nota de prensa de la NASA. Y unos pocos enlaces más para ampliar los conocimientos:

 

Cada gramo de mas en un avión incrementa el combustible, emisiones y dinero requerido para ponerlo en el aire. NASA y Boeing han estado trabajando para desarrollar un ala más larga, delgada y ligera, tan diferente del típico ala de un avión comercial, que requiere ser arriostrada.

 

Los investigadores esperan que con el ala más ligera y el arriostramiento de baja resistencia aerodinámica el avión emita un 50% menos de COx que un avión actual y entre un 4 y un 8% menos que los conceptos de diseño de ala sin riostra más avanzados.

 

Este modelo aerodinámico tiene una envergadura un 50% más larga que cualquier avión comparable con tecnologia actual. Los ingenieros están usando modelos detallados y análisis CFD para, iteración tras iteración, mejorar el diseño. El uso de CFD muestra como se comporta el aire al rededor del modelo sin necesidad de construir un modelo real y meterlo en el tunel, así que permite ir modificándolo para obtener la forma óptima antes de ensayar un modelo en tunel.

 

Los ingenieros de la NASA y de Boeing están analizando los resultados obtenidos en el túnel de viento para planear cómo desarrollar el diseño del ala.

 

 

Y ahora... los enlaces que os he prometido para ampliar más sobre el tema de los aviones del futuro:

 

 

 

 Curioso que de todas las configuraciones de avión futuro tan solo la tradicional de "tubo con alas" y "ala volante" sean las que se definan como "de futuro con probabilidad de éxito", ¿verdad? Los motivos en la presentación de Northrop de abajo.

 

 

Will Boeing Embrace Braced Wings?

About Truss-Braced Wing Design (Virginia Tech College of Engineering)

Aerodynamic Analysis of the Truss-Braced Wing Aircraft Using Vortex-Lattice Superposition Approach

Boeing Future Airplanes Sugar Phase i Final Report

Northrop Grumman Future Aircrafts Final Report

General Electric & Cessna Future Airplanes Final Report

MIT Future Aircraft Final Presentation 

The FUTURE by Airbus Consumer Report 

Quiet Cruise Efficient Short Take-Off and Landing Subsonic Transport System

NASA-Turboelectric Distributed Propulsion in a Hybrid Wing Body Aircraft 

The Next Decade in Commercial Aircraft Aerodynamics-Boeing 

Short Field Take-Off and Landing Performance as an Enabling Technology for a Greener, More Efficient Airspace System

CESTOL