Los revestimientos de los aeroplanos imitan la naturaleza

Los diseños elegantes que canalizan el flujo de aire, tanto en el aire como en el agua, son habituales en los coches deportivos, las aeronaves y los barcos. Desde hace bastante tiempo se sabe que los perfiles aerodinámicos reducen la resistencia aerodinámica. Sin embargo, los ingenieros han descubierto hace poco algo que la naturaleza sabía desde hace milenios.

Uno de los muchos factores que hacen que los tiburones puedan nadar rápidamente es su piel especial. Cuenta con escamas estriadas con aspecto de piedrecitas que minimizan la fricción y la resistencia sobre la piel en el régimen de flujo turbulento. Las costillas son la versión biomimética que está revolucionando sectores que van desde la tecnología aeroespacial hasta los botes o los bañadores. A estas pequeñas estrías con bordes afilados y una altura de unas cien micras les ha llegado la hora en el ámbito de la investigación aeroespacial europea. Su aplicación sobre las superficies de las aeronaves está demostrando reducciones importantes en el consumo de combustible y las emisiones.

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha desarrollado una tecnología de pintado robótico para acelerar este proceso en el proyecto «Automated riblets application on aircraft parts» (INARAS). El sistema de INARAS consiste en un cabezal que aplica las costillas y un sistema robótico que proporciona los grados de libertad necesarios al cabezal. Se aprovecha un séptimo eje para ampliar el alcance. La plataforma de desplazamiento posiciona y mueve la pieza y una suite de software lo controla todo. El equipo lo probó sobre una maqueta de un ala de aeronave.

El sistema robótico de aplicación de costillas pintó con éxito todo el largo y ancho de la maqueta. En un vídeo profesional se realizó un seguimiento del proceso y después se extrajeron muestras de la lámina pintada. Los resultados demostraron la ausencia total de temblores visibles y la capacidad de trazar trayectorias perfectamente rectas con los valores requeridos de velocidad de aplicación (2 m por minuto) y de desplazamiento entre capas. La desviación máxima entre ranuras fue de un milímetro en una longitud de 10 m.

La tecnología de INARAS allana el camino hacia una aplicación rápida y rentable de costillas sobre aeronaves para reducir de forma importante la resistencia aerodinámica, el consumo y las emisiones. Un menor consumo de combustible también se traduce en menores costes operativos para las aerolíneas. El mantenimiento del sistema debería ser relativamente sencillo, puesto que todos los componentes están disponibles comercialmente para facilitar su sustitución.