Los investigadores de la NASA que prueban un concepto de ala eficiente concluyen que el lado invertido puede ser el correcto para hacer que los aviones del futuro sean sostenibles. La investigación del proyecto de Tecnología Avanzada de Transporte Aéreo de la NASA que incluye un modelo de tres metros podría ayudar a los ingenieros de la NASA a validar el concepto del Transonic Truss-Braced Wing (TTBW), un avión que utiliza alas largas y delgadas estabilizadas por puntales diagonales.
Las eficientes alas del diseño TTBW añaden sustentación y podrían reducir el consumo de combustible y las emisiones. para futuros aviones comerciales de pasillo único. Un equipo del Laboratorio de Cargas de Vuelo del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California, está utilizando el modelo, llamado Mock Truss-Braced Wing, para verificar el concepto y sus métodos de prueba.
Se instalan instrumentos para medir la tensión en el modelo del ala y en el puntal y luego se unen a un marco de prueba vertical rígido. Un cable que cuelga de la parte superior del marco estabiliza el modelo de ala para realizar pruebas. Para estas pruebas, Los investigadores decidieron montar el ala de aluminio de tres metros de largo al revés, agregue pesas para aplicar tensión. La orientación invertida permite que la gravedad simule la sustentación que experimentaría un ala en vuelo.
«Un puntal reduce la estructura necesaria en el ala principal, y el resultado es un menor peso estructural y un ala más delgada», dijo Frank Peña, director de pruebas de alas simuladas en la NASA. «En este caso, La prueba midió las fuerzas de reacción en la base del ala principal y en la base del puntal.. «Hay cierta carga compartida entre el ala y el puntal y estamos tratando de medir qué parte de la carga permanece en el ala principal y qué parte se transfiere al puntal».
Para recopilar estas medidas, el equipo añadió pesos uno por uno al ala y a la estructura. En otra serie de pruebas, los ingenieros golpearon la estructura del ala con un martillo instrumentado en lugares clave y monitorearon los resultados con sensores.
«La estructura tiene frecuencias naturales en las que quiere vibrar dependiendo de su rigidez y masa», dijo Ben Park, director de pruebas de vibración del suelo para el ala simulada de la NASA. «Comprender las frecuencias del ala, dónde están ubicadas y cómo responden es fundamental para poder predecir cómo responderá el ala en vuelo».
Park dijo que agregar pesos a la punta del ala, golpear la estructura con un martillo y captar la respuesta a la vibración es un método de prueba inusual porque agrega complejidad. Vale la pena, afirmó, si proporciona los datos que buscan los ingenieros. Las pruebas también son únicas porque la NASA Armstrong Diseñó, construyó y ensambló el ala, el puntal y el banco de pruebas.y realizó las pruebas.
Ahora que las pruebas de calibración de carga y vibración del ala de 10 pies están casi completas, el equipo del Laboratorio Armstrong de Cargas de Vuelo de la NASA está trabajando en el diseño de un sistema y hardware para probar un modelo de 15 pies hecho de un compuesto de grafito y resina epoxi. El equipo de Tecnología Avanzada de Transporte Aéreo (TTBW) del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, está diseñando y construyendo el modelo, llamado Experimento estructural del ala que evalúa el refuerzo de la estructura del avión.
El modelo de ala más grande se construirá con un diseño estructural que se parecerá más al que podría volar un futuro avión comercial. Los objetivos de Estas pruebas sirven para calibrar predicciones con datos de deformación medidos. y aprenda a probar nuevas estructuras de aviones como el concepto TTBW.
El proyecto de Tecnología Avanzada de Transporte Aéreo de la NASA es parte del programa de Vehículos Aéreos Avanzados de la agencia, que evalúa y desarrolla tecnologías para nuevos sistemas de aeronaves y explora conceptos prometedores de viajes aéreos.