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IT House ha riferito il 12 agosto che un gruppo di ricerca della Northwestern Polytechnical University in Cina ha fatto un passo avanti e ha sviluppato un nuovo design di ali con fori, che dovrebbe ridurre efficacemente i boom sonici e migliorare l'efficienza aerodinamica dell'aereo.

Fonte immagine Pexels

Come tutti sappiamo, i boom sonici sono onde d'urto generate durante il volo supersonico che non solo causano un enorme inquinamento acustico, ma possono anche causare la rottura dei vetri degli edifici.Questo è anche un ostacolo chiave che limita lo sviluppo di aerei civili supersonici.. Il design delle ali tradizionali segue il principio di Bernoulli, ovvero il flusso d'aria sulla superficie superiore dell'ala è più veloce e la pressione è minore, mentre il flusso d'aria sulla superficie inferiore è più lento e la pressione è maggiore, generando così portanza. Tuttavia, quando un aereo si avvicina alla velocità del suono, attorno alle ali si formano onde d’urto, che provocano turbolenze e una maggiore resistenza, che riduce la portanza e crea vibrazioni dannose.

Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Gao Chao della Scuola di Aeronautica, ha scoperto attraverso simulazioni al computer ed esperimenti in galleria del vento cheLa progettazione di fori specifici sulle ali può interrompere efficacemente le onde d'urto e ridurre le vibrazioni, aumentando allo stesso tempo l'efficienza aerodinamica di oltre il 10%.

Attualmente solo pochi paesi sono in grado di costruire aerei supersonici, che richiedono materiali speciali e costosi per resistere alle enormi sollecitazioni del volo supersonico. Inoltre, i problemi del boom sonico portarono a severe restrizioni sul volo degli aerei supersonici in aree densamente popolate, e alla fine portarono al ritiro dell'aereo di linea supersonico Concorde nel 2003.

La soluzione del team è semplice ma ingegnosa. Hanno installato un dispositivo sui fori delle ali che si apriva solo quando l'aereo superava la velocità del suono, controllando efficacemente il flusso d'aria attorno alle ali. All'interno del foro è inoltre presente una pompa d'aria, che può regolare l'intensità del getto e ridurre la turbolenza sul bordo d'attacco dell'ala, riducendo così le vibrazioni dell'ala. Sebbene questo progetto ridurrà leggermente la portanza, la riduzione della resistenza complessiva aumenta il rapporto portanza/resistenza.

attualmente,Il team sta pianificando ulteriori test nella galleria del vento per perfezionare la tecnologia. Allo stesso tempo, IT House ha notato che molti gruppi di ricerca in tutto il mondo stanno esplorando attivamente modi per risolvere il problema del volo supersonico, tra cui l'aggiunta di scanalature o sporgenze sulla superficie dell'ala, l'utilizzo di dispositivi meccanici per sopprimere le onde d'urto e l'applicazione di pellicole piezoelettriche per controllare il flusso d'aria attendere. L'X-59, un aereo supersonico sperimentale sviluppato congiuntamente dalla NASA e da Lockheed Martin, effettuerà il suo primo volo di prova quest'anno. L'aereo utilizza un muso sottile e una cabina di pilotaggio senza parabrezza anteriore progettata per ridurre significativamente il rumore del boom sonico.

Il team del professor Gao Chao è fiducioso nella loro soluzione. Hanno sottolineato nel rapporto di ricerca: "Utilizzando il controllo del getto per sopprimere il jitter delle onde d'urto, anche se la portanza è leggermente persa, la resistenza totale può essere ridotta, quindi il rapporto portanza-resistenza. aumenta invece."

I risultati della ricerca del team sono stati pubblicati su Acta Aerodynamics.