martes, 10 de marzo de 2015

¿Qué son esas aletas que se ven en el motor?

Se llaman " Nacelle Strakes" aunque a veces se pueden encontrar textos que las llaman "Chines". Es una patente relativamente nueva, se desarrolló en 1970 y su propósito es mejorar la aerodinámica del ala del reactor comercial por medio de la generación de vórtices. Después de varios ensayos en el túnel del viento con un DC-10, se comprobó que existía una gran pérdida de sustentación cuando se usaban los flaps junto con los slats en configuración de aterrizaje, como consecuencia la velocidad de pérdida era mayor (alrededor de 5 nudos), ver posts anteriores (cuando nada se sostiene y clarificando la pérdida).
En la ilustración se ve que la barquilla del motor genera turbulencias que alteran la capa límite sobre el ala, sobre todo a altos ángulos de ataque (20º en el dibujo).


La pérdida de sustentación comenzaba en las barquillas del motor (nacelles), justo detrás de estas y delante de los alerones interiores. Para visualizar mejor el problema en estas áreas del conjunto pilón/motor, se utilizaron técnicas de monitorización del flujo aerodinámico (suena genial, pero no es más que inyectar humo de colores para ver el flujo de aire) y se descubrió que efectivamente el conjunto motor producía "fluctuaciones turbillonarias" o turbulencias de aire que destruían el flujo normal delante del borde de ataque del ala. Estas turbulencias eran acentuadas por el hecho de que en las áreas donde se montan los motores (los pilones de los que se cuelga el motor), no existían slats o superficies de borde de ataque. La solución fue desarrollada por el NASA Ames Research Center. Se instalaron las aletas llamadas Strakes en los motores a 45º con respecto a la horizontal.

Las aletas se fueron refinando más adelante en pruebas en vuelo posteriores, pero inicialmente ya mostraban una mejora significativa. Lo que de consiguió fue generar unos vórtices lo suficientemente grandes cono para ayudar a la capa límite a permanecer pegada a la superficie alar.


De lo que se trata es de ayudar a mantener el flujo laminar y evitar la perdida de sustentación por desprendimiento de la capa límite. Los vórtices pasan por encima del ala (el extradós) forzando a la capa límite continuar pegada. Los vórtices que se generan son contra rotatorios y ademas de ayudar a la capa límite crean un flujo de aire hacia abajo (downwash) sobre el área del ala que no lleva slats, reduciendo así la posibilidad de entrada en pérdida. El efecto final de los Starkes es enorme, reducen las distancias de despegue y aterrizaje en 6% lo cual es mucho en términos de distancia para un avión comercial de cierto tonelaje.



No hay comentarios:

Publicar un comentario