Las ballenas jorobadas inspiran un nuevo modelo de superhelicópteros

El equipo del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) estaba ansioso por resolver un enigma aerodinámico sobre la sustentación de los helicópteros. Nada podía hacer pensar que la solución estaba, ni más ni menos, que en los mamíferos más grandes del planeta.

Jueves, 8 de febrero de 2012. La conexión entre las ballenas jorobadas y los helicópteros no es obvia.

Sin embargo, un grupo de investigadores en Alemania está ideando caminos originales, aplicando el diseño de la naturaleza a los helicópteros para conseguir que sean más  rápidos y manejables.

El equipo del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), en Goettingen, estaba ansioso por resolver un enigma aerodinámico : el flujo de aire sobre la hoja principal del rotor de un helicóptero crea un peligro llamado “pérdida de sustentación dinámica”.

Esto causa turbulencias, una pérdida de sustentación, y ejerce una presión extrema sobre los rotores, limitando en última instancia la maniobrabilidad y la velocidad que cualquier helicóptero puede alcanzar.

Cuando buscaban una forma de frustrar este estancamiento, dieron con las ballenas jorobadas.

La velocidad de los mamíferos marinos y la destreza acrobática se atribuyen principalmente a sus grandes aletas pectorales, que tienen características protuberancias a lo largo de la parte delantera. Parece ser que estas protuberancias retrasan significativamente el estancamiento.

“Esta forma particular hace que la ballena jorobada sea más ágil”, ha explicado a nuestra publicación Kai Richter, investigador del Instituto DLR de aerodinámica y tecnología de flujo.
Richter y su equipo decidieron replicar en caucho la piel de la ballena a una escala menor, a lo que llamaron generadores Vortex pioneros (LEVoGs).

A continuación adjuntaron 186 de ellos a las palas del rotor y los pusieron a prueba en una serie de experimentos en túneles de viento. Cuando éstos dieron resultados positivos, los investigadores decidieron entonces que lo probarían en la vida real con vuelos de prueba.

“El objetivo era demostrar la seguridad de este enfoque, porque la cosa más peligrosa que puede haber para un helicóptero es modificar o manipular las palas del rotor”, explica Richter. “El peor escenario es que los helicópteros choquen”.

Las protuberancias se adjuntaron al helicóptero de prueba BO 105, que luego se embarcó en su vuelo, alcanzando alturas cada vez mayores e intentando maniobras cada vez más arriesgadas. “La primera reacción de los pilotos fue que reconocieron que las palas del rotor se comportaban de manera diferente, que el flujo de aire era distinto con las protuberancias que sin ellas”.

La siguiente etapa en el proyecto de investigación será desarrollar un sistema de medición que pueda ser instalado en el helicóptero, y luego llevar a cabo pruebas tanto con como sin las protuberancias. “Al comparar los valores medidos de las dos configuraciones diferentes podemos calcular realmente el efecto”, dice Richter.

Si los resultados resultan ser positivos, entonces se podrían reajustar las protuberancias en los helicópteros existentes a un coste pequeño.

No es de extrañar que la industria de los helicópteros ya esté interesada en lo que ha propuesto el equipo. Eurocopter, el mayor fabricante europeo de helicópteros, espera con interés la investigación cuantitativa de la DLR en el funcionamiento de las protuberancias. Esto es particularmente gratificante para los investigadores, que ya han patentado su invención.

Richter dice que el equipo estaría encantado de que su idea se aplicase en el mundo real. «Muchas de estas ideas permanecen dentro de las instituciones de investigación porque la industria dice que son demasiado complicadas o que desarrollar el producto es demasiado costoso.

Pero los LEVoGs son una manera muy fácil y muy barata de suprimir la pérdida de sustanciación dinámica en la pala del rotor”, agrega.

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