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En colaboración con Itainnova

Clean Sky

Alas de flujo laminar para limpiar el cielo

Dentro de poco viajaremos en aviones con alas de flujo laminar, perfectamente ensambladas gracias, entre otras cosas, a una herramienta de simulación de montaje diseñada por Itainnova. No notaremos nada nuevo durante el vuelo, pero esta tecnología, fruto del programa europeo Clean Sky, ahorrará combustible y ayudará a reducir la contaminación.

Carmen Serrano 29/11/2017 a las 06:00
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El avión de pruebas de Airbus voló durante casi cuatro horas en cielo francés con un ala modificadaH. Goussé/Airbus

Si las alas de los aviones funcionaran en flujo laminar, las aeronaves consumirían menos combustible y, de paso, contaminarían menos la atmósfera. ¿Pero qué significa funcionar en flujo laminar? El ingeniero Agustín Chiminelli, de Itainnova, pone de ejemplo "una catarata en su parte superior, antes de caer, donde el agua se desliza muy suavemente sobre las rocas mostrando una superficie sin irregularidades". Ese es el flujo laminar, algo que la Unión Europea quería lograr con el viento sobre las alas de los aviones y que ha conseguido gracias al ambicioso programa Clean Sky.

Itainnova, el Instituto Tecnológico de Aragón, forma parte de la gran cadena europea de investigadores, empresas y centros tecnológicos volcados durante años en la misión de ‘limpiar el cielo’. Hace unos días, el proyecto Blade (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe) ha superado con éxito una de sus etapas: la tecnología y su aplicabilidad a este tipo de aeronaves han pasado el examen con matrícula de honor. El A340-300, usado por Airbus como avión de desarrollo, completó su primer vuelo con un ala modificada.

"Ha sido un ensayo muy relevante –cuenta Chiminelli–, la culminación del proyecto Blade, que es parte de Clean Sky". Entre los numerosos desarrollos que se han realizado dentro del proyecto, el montaje de un ala asistido por simulación ha validado la tecnología computacional de Itainnova. El A340-300 salió de Tarbes, sobrevoló durante casi cuatro horas el sur de Francia y aterrizó en Toulouse.

Si el ala ha de tener una superficie muy muy lisa que permita el flujo laminar del aire, su ensamblaje ha de ser perfecto, sin que se note la unión de las distintas piezas que componen el ala, "sin las ondulaciones que suele provocar el montaje" y que darían al traste con esa laminaridad necesaria para ahorrar combustible. Por eso el equipo de Chiminelli ha creado la herramienta de simulación que "identifica los problemas de antemano, las desviaciones geométricas y dimensionales que puede generar el propio montaje, y prescribe a tiempo medidas correctoras".

Ya existen entonces alas europeas de flujo laminar (las actuales son de flujo turbulento), aunque aún no viajamos con ellas. Las herramientas de simulación de Itainnova facilitarán la implantación de esta tecnología. "Las partes pueden venir con desviaciones que afectan al montaje y, de rebote, a la superficie de la geometría del ala", señala Chiminelli. Añade que "la superficie ha de cumplir unas tolerancias muy exigentes y todo puede analizarse con la simulación". Itainnova sigue perfeccionando esta tecnología, de cara a su implementación en entornos industriales.

Del ordenador a la pista de despegue

La empresa española Aernnova ensambló el ala modificada del avión A340-300 con la asistencia simulada de Itainnova. También montó la otra ala, convencional esta, de flujo turbulento. No hablamos de seguridad, en absoluto, sino de ahorro de combustible y sostenibilidad medioambiental. Con el vuelo de dicha aeronave terminó el proyecto europeo Blade, uno de los muchos que integran Clean Sky.

Según fuentes de Airbus, "se trata del primer avión de ensayos del mundo con un ala de flujo laminar transónico y una verdadera estructura primaria interna". Proyecto y avión se bautizaron con el nombre de Blade por la similitud del ala con una hoja de espada o cuchillo.

Y ahora ¿qué? El grandioso programa de investigación Clean Sky inicia una segunda fase de desarrollos. El objetivo es analizar la posibilidad de que la nueva tecnología se introduzca en aviones comerciales, para paliar la huella medioambiental de la aviación, reduciendo a la mitad la resistencia aerodinámica de un ala y en un cinco por ciento las emisiones de dióxido de carbono.

Para medir los efectos de las alas de flujo laminar, se ha instalado en la cabina de pasaje una nueva estación especializada. Los datos de Airbus citan "cientos de puntos para la medición de las ondulaciones de la superficie, para que los ingenieros puedan establecer su influencia sobre el flujo laminar". Se han empleado también cámaras de infrarrojos para medir la temperatura del ala y un generador acústico que mide la influencia de la acústica en el flujo laminar. Además, lleva un innovador sistema reflectómetro que detecta la deformación global en tiempo real durante el vuelo".

Clean Sky desarrolla tecnología innovadora para reducir el CO2, las emisiones de gas y los niveles de ruido producidos por las aeronaves. Financiado por el programa Horizonte 2020 de la UE, contribuye a fortalecer la colaboración europea de la industria aeronáutica, el liderazgo global y la competitividad.

 

 

 





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