Las alas inspiradas en plumas pueden mejorar la sustentación y el rendimiento de las aeronaves, según un nuevo estudio

Las alas impulsadas por aves pueden ser el futuro del vuelo, ya que proporcionan un mejor rendimiento de vuelo al mejorar la sustentación y reducir la resistencia. En un estudio reciente, los ingenieros investigaron cómo las “plumas ocultas” (las plumas compactas y en capas de las alas de los pájaros) podrían replicarse en las alas de los aviones para mejorar la sustentación y la estabilidad. Según un estudio, añadir alas ligeras e invisibles a las alas de los aviones puede proporcionar importantes beneficios aerodinámicos, permitiendo a los aviones aumentar la potencia y reducir la 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, las alas de los aviones tradicionales utilizan flaps y spoilers, que se controlan por medios mecánicos para controlar el flujo de aire durante el vuelo. Sin embargo, este enfoque bioinspirado tiene como objetivo reemplazar controles complejos con un diseño pasivo que solo funciona con cambios en la presión del aire en ángulos de ataque altos, la posición donde las alas se encuentran con el flujo del viento en contra. La ingeniera Aimy Wissa, de la Universidad de Princeton, explicó que a diferencia de los componentes convencionales, estos recubrimientos “no están controlados por motores o actuadores”, sino que responden naturalmente al viento, brindando flexibilidad y protección en toda el área del ala.

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 estos revestimientos en forma de plumas en modelos de perfiles aerodinámicos. Los flaps colocados en la parte delantera de las alas canalizan el aire de manera más eficiente, mejorando la sustentación y reduciendo la resistencia. Las filas adicionales de flaps mejoraron este efecto, mientras que los flaps traseros estabilizaron la presión del aire impidiendo que fluya hacia adelante, una parte importante para mantener el aire arriba. 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 mecánicas complejas.

Beneficios potenciales para la aviación moderna

Cuando se probaron en un avión controlado 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 un asiento, una pérdida repentina de control que a menudo ocurre durante subidas pronunciadas o. giros bruscos. Este mayor ángulo de ataque puede hacer que los aviones sean más seguros, especialmente en condiciones turbulentas o durante aterrizajes cortos. Como señaló Wissa, los recubrimientos pasivos pueden admitir una amplia gama de aplicaciones, brindando beneficios para una variedad de aplicaciones de aviación, desde aviones comerciales hasta drones.