Sábado, 29 de noviembre de 2014

| 2013/07/04 00:00

Antes de poder volar hay que ensayar

Antes de construir un avión hay que realizar varios experimentos en alguno de los dos túneles de viento que existen en el mundo.

Túnel Transónico Europeo de Colonia. Foto: ETW
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DW

En ingeniería, un túnel de viento o túnel aerodinámico es una herramienta para el estudio de los efectos del movimiento del aire alrededor de objetos sólidos, pero también para poner a prueba nuevos materiales y formas. En un canal de viento se simulan las condiciones que experimentará la nave en una situación real. Aquí, el objeto o modelo, permanece estacionario mientras se propulsa el paso de aire o gas alrededor de él. En el Túnel Transónico de Europa se analizan los fenómenos que se manifiestan cuando el aire baña objetos como aviones, naves espaciales, misiles, automóviles, edificios o puentes.

Dieter Schimanski es ingeniero aeronáutico, experto con 20 años de experiencia en aerodinámica y seguridad aérea. En este túnel transónico, no solo cuenta la destreza sino la prevención de accidentes puesto que en estas instalaciones se trabaja con nitrógeno y altas presiones.

El mismo edificio del Túnel Transónico Europeo de Colonia asemeja un gigantesco submarino acorazado. Sus paredes exteriores están provistas de escaleras y balcones que permiten recorrerlo de arriba abajo.
Dieter Schimanski: "Esta es la cubierta del túnel de viento y esta la caldera que en este momento contiene nitrógeno bajo 2,5 bar de presión”.

Según Schimanski, la temperatura aún se mantiene en lo normal, pero el canal puede enfriarse hasta 160 grados celsius bajo cero. Aviones que se mueven alrededor de los 10 mil metros de altura tienen que soportar temperaturas de unos 50° bajo cero.

Ensayos en seguridad

El canal de viento de la NASA, en Estados Unidos y el Túnel Transónico Europeo de Colonia (ETW) son los únicos con estas carácterísticas. En Colonia se ensayan modelos de aviones de todo el mundo, que tienen que estar construidos en una escala de 1 a 30. El ingeniero Schimanski: “Estamos prontos a empezar el test. Todas las turbinas generadoras de aire están prendidas”.

Sorprende que los modelos parezcan juguetes demasiado pequeños para las grandes dimensiones del canal de viento. Pero eso tiene su razón de ser: en la cámara central los modelos son sometidos a velocidades hasta de 900 kilómetros por hora.

Un vuelo aéreo real puede ser simulado en el túnel aerodinámico de Colonia en condiciones de absoluta seguridad y a precios incomparablemente más bajos. Una gran ventaja tanto para científicos como para constructores.

Los riesgos los asumen los expertos de Colonia que deben estar preparados para evacuar las instalaciones en caso de un escape de nitrógeno.

El túnel está conectado a docenas de tubos de aluminio que conducen aire seco. La humedad en el recinto perturbaría los ensayos porque se puede fijar a las alas de los modelos de aviones.

Pequeñas mejoras, grandes ventajas

El ensayo empieza y el modelo de avión simula un despegue empinado. El modelo vuela diferentes curvas como un avión de verdad. "En las alas hay marcas de diferentes colores para hacer más visibles las corrientes de aire”, explica el ingeniero Schimanki.

Con las marcas de pintura los clientes pueden ver cómo se comporta el viento al chocar con el aparato. El avión también está provisto de tiras que parecen cabellos que flotan en el aire y enseñan también las corrientes. Los resultados recogidos, gracias al uso de marcas flotantes, son importantes para definir los parámetros de la aerodinámica de los futuros aviones durante el despegue y el aterrizaje.

La preparación de los ensayos en el túnel de viento de Colonia puede durar hasta un año, ya que la resistencia, duración y flexibilidad de los materiales también se pone a prueba. "Los materiales de los modelos de aviones tienen que soportar inmensas fuerzas y temperaturas de hasta 160° bajo cero. Así que la calidad de los materiales no puede hacer fracasar los complejos ensayos.”

Los ensayos en el túnel de viento pueden costar hasta medio millón de euros. Esfuerzos que valen la pena, pues la más pequeña mejora en los modelos puede significar un inmenso ahorro de consumo de combustible en un avión real. En la aeronáutica los detalles cuestan millones, ya sea en seguridad y ahorro, pero también en pérdidas, de humanos y de material.

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