domingo, 30 de agosto de 2015

Vuelo supersónico y mitigación de efectos

Pueda que el Concorde sea sólo un recuerdo del pasado para muchos, pero algunos fabricantes de aviones aún ven aviones supersónicos como una forma viable en el futuro para la aviación civil. Para poder permitir el vuelo supersónico generalizado en rutas sobre áreas pobladas (sin romper ventanas y espantar a vecinos y a animales), la empresa Rockwell Collins ha ganado un contrato de dos años promovido por la NASA para desarrollar unas pantallas de presentación de datos 3D en el cockpit, con el fin de ayudar a los pilotos de un posible futuro avión supersónico a mitigar o eliminar los estampidos sónicos.

De vuelta en la década de 1960, los aviones supersónicos parecían el futuro de los viajes aéreos civiles, pero en 1970 se presentaron una serie de obstáculos y restricciones (normativa legal), que redujo rápidamente los aviones de pasajeros de este tipo a una selecta flota de tan solo 20 Concorde, volados exclusivamente por British Airways y Air France.

Uno de los mayores problemas era precisamente el estampido sónico, que es causado por el aire al ser empujado delante del avión y que forma una onda de choque. Esta onda precisamente es la que produce el famoso "Boom" o estampido sónico que se puede escuchar desde tierra cuando pasa el avión. Esto significa, que cuando Concorde entró en servicio, sólo se le permitía volar a velocidades mayores de Mach 1 sobre el océano, lejos de las áreas pobladas. Ni que decir tiene, que este hecho provocó que esta aeronave (ya de por si cara de operar) se volviera menos competitiva.

Hoy en día los ingenieros aeronáuticos están buscando todo tipo de soluciones para de alguna forma mitigar el problema del estampido sónico. Se trabaja en nuevos diseños de fuselaje y morro, alas nuevas y nuevas góndolas para los motores, todos estos re-diseños están encaminados a reducir la onda de choque.

Artist’s concept of a low-boom supersonic demonstrator

Pero los estampidos sónicos no son tan simples. Su formación no es sólo una cuestión de cómo el avión "apretuja" el aire a su paso. Hay todo tipo de factores involucrados y lo que la NASA, junto con Rockwell Collins quiere hacer, es construir una pantalla para el piloto en la que este pueda ver  una representación visual de la explosión sónica. Con esta información el piloto puede configurar, redireccionar o eliminar el incremento de ruido mientras vuela sobre zonas pobladas.

La pantalla de Rockwell Collins (Sonic Boom Display) se basa en un prototipo desarrollado por el Centro de Investigación Armstrong de la NASA con la ayuda de la Fuerza Aérea de Estados Unidos. Este sistema necesita información en tiempo real, tal como datos terrestres y datos de la aeronave, datos de tiempo meteorológico, condiciones atmosféricas, altitud, aceleración, y por supuesto, el terreno, la velocidad y la configuración de la aeronave. Con estos datos el ordenador de abordo será capaz de predecir la dirección y la forma de las explosiones sónicas en el suelo, y recomendará acciones para minimizar o eliminar estos efectos.

El Sonic Boom Display genera un mapa para la visualización en 3D interactiva utilizando un procesador que cruza los datos obtenidos en tiempo real y calcula estampidos sónicos potenciales en la trayectoria de la aeronave. Una vez hechos los cálculos, el sistema produce una representación visual de la ubicación y la intensidad del posible rastro sónico, así como un menú de maniobras pre-programadas para reducir o eliminar el boom por medio de ciertos cambios de rumbo o aceleración.

Según Rockwell Collins, la tecnología será aplicada en el Proyecto de Alta Velocidad de la NASA en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, donde se lleva a cabo la investigación con la ayuda del Centro de Tecnología Avanzada de Rockwell Collins. La NASA dice que la Administración Federal de Aviación de Estados Unidos (FAA) requerirá sistemas similares para la presentación de planes de vuelo y el seguimiento de vuelos si el vuelo supersónico civil se llega a convertir en una realidad (una vez más).

"con el fin de que los viajes supersónicos comerciales sean una realidad, los pilotos necesitarán una interfaz o pantalla intuitiva que les diga donde está ocurriendo estampido sónico de la aeronave", dice John Borghese, vicepresidente del Centro de Tecnología Avanzada de Rockwell Collins. "Nuestro equipo de expertos investigará la mejor manera de mostrar esta información a los pilotos en la cabina y ayudará a tomar decisiones para modificar de la forma más eficaz la trayectoria de vuelo de la aeronave con el fin de  evitar las zonas pobladas o prevenir estampidos sónicos."



http://ec.europa.eu/research/transport/projects/items/odicis_en.htm

Comparación de las cabinas de vuelo del Concorde y las nuevas propuestas





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