Aletas activas en las palas de rotor para mejorar el rendimiento

La instalación de unas pequeñas pestañas en el borde de fuga de las palas de rotor de helicópteros que se puedan posicionar en función de las condiciones de vuelo promete mejorar la sustentación y reducir el consumo de combustible. Unos científicos trabajan en el desarrollo de un demostrador de la tecnología estructural y de control más prometedora para elevar el nivel de conciencia ecológica.

Las aletas gurney se han utilizado en una variedad de perfiles aerodinámicos, desde alas de aeronave hasta palas de rotor de helicóptero, y desde turbinas de aire hasta coches de carreras. El diseño de aletas gurney activas (AGF) es uno de los objetivos clave del programa de investigación aeronáutica de la Unión Europea Clean Sky. La incorporación de un componente activo ofrece la capacidad de adaptarse a las condiciones cambiantes y da como resultado un sistema que rinde significativamente más que su análogo pasivo. Podría proporcionar una amortiguación importante de las vibraciones, añadiendo menos peso que las soluciones actuales, ya que es un sistema que trata las vibraciones en su fuente, es decir, en las palas.

La Unión Europea ha financiado el proyecto «Gurney flap actuator and mechanism for a full scale helicopter rotor blade» (PT656) para evaluar las capacidades de una pala de rotor principal de helicóptero equipada con una AGF. El consorcio dispone de amplia experiencia en tecnologías de accionamiento de palas y análisis de ingeniería fundamental. La experiencia pone al equipo en la mejor posición posible para evaluar todas las soluciones candidatas como parte de las tareas de desarrollo preliminares.

Se eligió la actuación electromecánica por su fiabilidad, su elevada densidad de potencia, su gran capacidad de banda ancha y su robustez para resistir condiciones extremas de temperatura, vibraciones y aceleración. Los componentes estructurales de la AGF y el sistema de accionamiento se integraron en una sección de la pala del rotor principal del helicóptero y se evaluaron con éxito en ensayos en túnel de viento. La campaña de ensayos estudió el rendimiento de la pala sostenida en una posición fija. Se realizaron análisis de esfuerzos que evaluaron el rendimiento bajo diversas cargas de funcionamiento y análisis térmicos que investigaron la transferencia de calor desde el motor y las piezas móviles del actuador hacia la pala.

Los meses finales del proyecto servirán para evaluar el sistema AGF en una torre de prueba de rotores en tierra bajo condiciones realistas representativas de las que experimentan las palas de rotor principal de los helicópteros durante el vuelo. Como preparación, en primer lugar se probará el sistema de accionamiento en un banco de pruebas de giro para garantizar la seguridad y minimizar el riesgo.

Al finalizar el proyecto PT656, el equipo espera haber demostrado tanto la viabilidad tecnológica como las capacidades de rendimiento de una pala de rotor principal de helicóptero equipada con una AGF. Los beneficios incluyen un aumento de la sustentación y una reducción del consumo de combustible y de las emisiones. La implantación de este diseño en los giroaviones supondrá una gran aportación al programa Clean Sky de la Unión Europea destinada a reducir el impacto medioambiental del transporte aéreo.

publicado: 2015-08-04
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