El ala morphing camber de AFRL despega

El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL, Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, Ohio, EE. UU.) Completó recientemente la exitosa demostración de vuelo de una tecnología de ala morphing camber que cambia el juego y que podría aumentar significativamente el alcance y el rendimiento de la aeronave.

El ala que cumple con la inclinación variable (VCCW) desarrollada por AFRL es capaz de cambiar de forma para mejorar el rendimiento aerodinámico y adaptarse a diversas condiciones de vuelo y misiones. La curvatura del ala, o la forma de la superficie del ala, es un elemento fundamental del vuelo aerodinámico. Las alas convencionales con superficies de control con bisagras discretas tienen una mayor resistencia, mientras que las alas con una inclinación suave son eficientes y maniobrables. La capacidad de transformar el ala de acuerdo con las condiciones aerodinámicas le daría a la aeronave una mayor sustentación cuando sea necesario sin una penalización de peso, generalmente en el despegue y el aterrizaje, y una mayor eficiencia de combustible y maniobrabilidad en vuelo.

Este experimento de vuelo demostró la segunda iteración del VCCW, una versión más pequeña y compacta que la primera, que se utilizó principalmente en experimentos de túnel de viento. Este ala de dos metros y medio fue diseñada para volar en un avión comercial controlado remotamente, simulando un vehículo aéreo no tripulado. Durante la serie de vuelos, celebrada en septiembre y octubre de 2019, el ala se voló a baja velocidad, completando una serie de maniobras y demostrando un control de forma activo para una reducción optimizada de la resistencia y una mayor agilidad.

Piel compuesta de una sola pieza

El VCCW presenta una construcción de piel suave y continua, que no solo reduce el ruido al eliminar las superficies afiladas y los espacios, sino que también mejora el rendimiento aerodinámico. Según el Dr. James Joo, líder del equipo de conceptos estructurales avanzados de AFRL y gerente del programa VCCW, la aerodinámica mejorada se traduce en ahorros de combustible potencialmente significativos.

“Las primeras estimaciones muestran que la tecnología VCCW ahorra un 10 por ciento en el consumo de combustible de los aviones”, dijo Joo. "Este era uno de nuestros principales objetivos y se ajusta a los esfuerzos de la Fuerza Aérea para reducir los costos generales de energía".

Según un artículo de diciembre de 2019 en TechBriefs.com:

“El ala puede volver a contornear activamente la curvatura de la superficie aerodinámica hasta un 6% y toda la piel es perfecta, continua y está hecha de una piel compuesta no estirable de una sola pieza . La forma suave y conformada del ala se logra mediante la deformación elástica distribuida del mecanismo compatible subyacente y el cambio de forma 3D también es posible mediante la variación de la curvatura a lo largo de la dirección del tramo utilizando un sistema de actuación distribuido a lo largo del tramo. El control de actuación única para la deflexión del borde anterior y posterior es otro aspecto muy exclusivo de VCCW en comparación con las tecnologías anteriores. Fue fabricado utilizando tecnología de fabricación avanzada que permite una solución que es liviana, de bajo consumo y de bajo costo ".

Avanzando en la tecnología de alas flexibles

Jared Neely, ingeniero de investigación de AFRL y diseñador del ala morphing, calificó esta demostración como un paso importante en el avance de la tecnología de ala flexible para uso de guerreros.

"El éxito de esta demostración nos ha dado la confianza de que esta tecnología se puede aprovechar en vehículos de clase superior, para aprovechar los muchos beneficios que esta tecnología realmente puede ofrecer".

Joo agregó que aunque otras organizaciones de investigación han explorado el concepto de curvatura morphing, la versión de AFRL es única porque es un ala verdaderamente flexible sin superficies de control discretas para ayudar en el despegue y aterrizaje. Esta superficie sin costuras puede aumentar el alcance general, lo que la hace ideal para una variedad de plataformas de largo alcance. Dice que el equipo continuará perfeccionando el concepto y buscará formas adicionales en las que pueda beneficiar a los aviones existentes.

“Estamos entusiasmados con el éxito de esta demostración”, dijo Joo. "Continuamos explorando las oportunidades que esta tecnología puede ofrecer para el futuro desarrollo de aviones de la Fuerza Aérea".