Estudio experimental del efecto aerodinámico de una ráfaga sobre un ala con flap y hélice impulsora

Abstract

En los estudios de generadores de ráfaga en túnel de viento primero se busca un tipo de ráfaga determinado, ya sea mediante métodos pasivos a través de grillas o modificando la capa límite del túnel de viento, o mediante métodos activos, es decir, la utilización de generadores de ráfaga. Luego con la ráfaga caracterizada se introduce el modelo de ensayo para estudiar como este se ve afectado. El estudio de la influencia de las ráfagas en las aeronaves se encuentra resumido en el trabajo de Donely (1950), allí se indica que puede dividirse en tres fases: la primera es la determinación de la estructura de la ráfaga, la segunda es la reacción de la aeronave a ráfagas de estructura conocida y la tercera es la determinación de la estadística pertinente. En el trabajo de Tang y Dowell (2002) el generador de ráfaga es un cilindro ranurado rotante que permite el control de la frecuencia de la ráfaga para una amplitud determinada por un perfil ubicado aguas arriba del cilindro. Por otro lado, en el trabajo de Grissom y Devenport (2004) el generador de ráfaga consiste en una serie de diez vanos verticales que ocupan la altura completa del túnel de viento y tienen la capacidad de rotar periódicamente controlados independientemente por motores paso a paso. Un concepto distinto de generación de ráfaga es evidenciado en el trabajo de Deshpande y otros (2014) donde la ráfaga se produce a partir de la apertura de dos laterales especialmente diseñados con vanos rotativos para controlar la variación periódica de velocidad del túnel. Otra posibilidad de generador de ráfaga en el túnel de viento es la que utilizaron Poussot-Vassal y otros (2016), se trata de dos alas con un perfil aerodinámico determinado cuya envergadura es igual al ancho del túnel de viento y pueden oscilar en un punto al cuarto de cuerda a partir del accionamiento de 4 servomotores hidráulicos sincronizados. Utilizando un modelo de ala con un flap simple y un conjunto motor – hélice impulsora, se realizaron ensayos en túnel de viento para estudiar la respuesta de dicho modelo a una perturbación en el flujo que modelizaba una ráfaga.