Cómo las alas de los búhos pueden hacer más silenciosos los aviones

Las aletas microestructuradas en plumas de búho permiten un vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro
Las aletas microestructuradas en plumas de búho permiten un vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro Crédito: Shutterstock
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19 de noviembre de 2020  • 15:15

Ingenieros han descifrado cómo las aletas microestructuradas en las plumas de búho permiten su vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro.

Un estudio realizado por el profesor Christoph Bruecker de la City University of London describe en la revista Bioinspiration and Biomimetics su traducción de los datos geométricos tridimensionales detallados de ejemplos típicos de plumas de búho proporcionados por el profesor Hermann Wagner en la Universidad RWTH Aachen (Alemania) en un perfil aerodinámico biomimético para estudiar el efecto aerodinámico en los filamentos especiales en el borde de ataque de las plumas.

Los resultados muestran que estas estructuras funcionan como conjuntos de aletas que giran coherentemente la dirección del flujo cerca de la pared aerodinámica y mantienen el flujo durante más tiempo y con mayor estabilidad, evitando turbulencias.

Las aletas microestructuradas en plumas de búho permiten un vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro
Las aletas microestructuradas en plumas de búho permiten un vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro Crédito: Shutterstock

El equipo de investigación se inspiró en la compleja geometría tridimensional de las extensiones a lo largo de la parte frontal de las plumas del búho, reconstruidas por el profesor Wagner y su equipo en estudios anteriores utilizando escáneres de micro-TC de alta resolución.

Después de ser transferidas a un modelo de forma digital, las simulaciones de flujo alrededor de esas estructuras (usando dinámica de fluidos computacional) indicaron claramente la función aerodinámica de estas extensiones como aletas, que giran la dirección del flujo de una manera coherente.

Se sabe que este efecto estabiliza el flujo sobre un perfil aerodinámico de ala barrido, típico de los búhos mientras aletean y planean.

La estructura de las plumas, en detalle, muestra cómo evitan las turbulencias al redireccionar el aire, y de esa forma reducen el ruido
La estructura de las plumas, en detalle, muestra cómo evitan las turbulencias al redireccionar el aire, y de esa forma reducen el ruido

Usando estudios de flujo en un túnel de agua, el profesor Bruecker también demostró la hipótesis de cambio de flujo en experimentos con un modelo de aletas ampliado, informa la City University en un comunicado.

Su equipo se sorprendió de que en lugar de producir vórtices, las aletas actuaran como aletas guía delgadas debido a su curvatura especial en 3-D. Por lo tanto, la disposición regular de tales aletas sobre la envergadura del ala cambia la dirección del flujo cerca de la pared de una manera suave y coherente.

El equipo planea utilizar una realización técnica de un patrón de perfil aerodinámico de ala en flecha en un túnel de viento anecoico para más pruebas acústicas. El resultado de esta investigación demostrará ser importante para el diseño de alas laminares en el futuro y tiene el potencial de reducir el ruido de los aviones.

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