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NASA prueba tecnologías ecológicas con el ecoDemonstrator de Boeing

Por Despegamos

La NASA ha diseñado dos ensayos para ayudar a reducir el consumo de combustible y emisiones en un Boeing 757 completamente equipado llamado ecoDemonstrator.

En uno intervienen 31 pequeños dispositivos que enviarán chorros de aire al estabilizador vertical y en el otro intervienen revestimientos anti-insectos en el borde anterior de las alas.

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Tecnología instalada en la cola del Boeing 757 para el ensayo de Control de Flujo Activo. Boeing/NASA.

Ambos están diseñados para mejorar el flujo del aire sobre la superficie y reducir la resistencia, un aumento de resistencia significa un incremento del consumo de combustible, lo que resulta en una subida de polución a la atmósfera.

que permiten reducir la resistencia causada por los residuos de insectos, lo que permitirá aumentar el flujo laminar al eliminar turbulencias sobre la superficie del ala

La primera tecnología en ser probada es la llamada «Ensayo en Vuelo del Control de Flujo Activo en la Estabilizador Vertical Mejorada». NASA ha trabajado junto con Boeing para instalar 31 dispositivos diminutos llamados actuadores de chorro de barrido que pueden manipular, a demanda, el aire que fluye sobre el estabilizador vertical y la superficie del timón del ecoDemonstrator 757. El estabilizador vertical de un avión es utilizada principalmente para añadir estabilidad y control direccional durante el despegue y el aterrizaje, especialmente en el caso de un fallo de motor. Pero cuando el avión ha alcanzado velocidad de crucero una cola grande y pesada no es necesaria.

En teoría se podría reducir el tamaño del estabilizador utilizando chorros de barrido para generar la misma fuerza durante el despegue y el aterrizaje, igual que lo haría una cola más grande. Eso reduciría el peso y la resistencia del avión disminuyendo así el uso de combustible.

Los instrumentos a bordo en el vuelo de prueba del ecoDemonstrator 757, medirán el comportamiento del estabilizador durante los 9 vuelos de prueba que tienen programados alrededor de Seattle, Washington. Durante esas pruebas, realizarán diferentes maniobras para evaluar el incremento en el lado del estabilizador vertical y el timón. Las maniobras incluirán fallos simulados en motor.

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Sistema de Control de Flujo Activo probado en una cola de tamaño real en un túnel de viento. NASA/Dominic Hart.

Estudios realizados en tierra por un equipo de investigación de la NASA, Boeing, Universidad de Arizona y Caltech de una cola en tamaño real de un Boeing 757 en un túnel de viento en el Centro de Investigación Ames, en Moffet Field, California, mostraron que el Control de Flujo Activo podría mejorar la eficiencia del timón hasta un 17 por ciento, lo que podría permitir diseñar un estabilizador vertical más pequeño en el futuro.

En otra tanda de vuelos de prueba, el Proyecto ERA evaluará cómo las cinco capas de revestimiento repelen residuos de insectos. Los residuos de insectos pueden ser molestos en los coches, pero en los diseños de aviones significa, además, una resistencia, literal. Mantener un flujo suave, llamado flujo laminar, sobre el ala puede reducir el consumo de combustible en un 6 por ciento. Algo tan pequeño como residuo de insectos en el borde de ataque del ala puede causar turbulencias que interrumpen el flujo laminar, resultando en un incremento en la resistencia y consumo de combustible.

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Ingenieros de la NASA comprueba resultados en un revestimiento anti-insectos. NASA Langley/David C. Bowman.

Durante los 15 vuelos programados, los investigadores instalarán secciones de revestimiento en los slats del borde de ataque del ecoDemonstrator 757. Primero establecerán una línea de base usando superficies sin revestimiento, para captar el índice de acumulación de insectos, quitarán esas secciones e instalarán muestras de 5 paneles tratados. Otra cosa que se quiere probar es la durabilida de los revestimientos. Las superficies tratadas sólo afectarán como reductores de resistencia si pueden aguantar en ambientes hostiles para el vuelo.

Los ensayos tienen el objetivo de evaluar nuevas tecnologías que permitan mejorar la eficiencia de la aviación comercial y reducir tanto la contaminación acústica como las emisiones de dióxido de carbono.

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Bibliografía: Traducción exclusiva de la web de la NASA.

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