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IT House informó el 12 de agosto que un equipo de investigación de la Universidad Politécnica Northwestern en China logró un gran avance y desarrolló un nuevo diseño de ala con agujeros, que se espera que reduzca efectivamente los estampidos sónicos y mejore la eficiencia aerodinámica de la aeronave.

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Como todos sabemos, las explosiones sónicas son ondas de choque generadas durante los vuelos supersónicos. No sólo provocan una enorme contaminación acústica, sino que incluso pueden provocar la rotura de los cristales de los edificios.Este es también un obstáculo clave que limita el desarrollo de aviones civiles supersónicos.. El diseño de las alas tradicionales sigue el principio de Bernoulli, es decir, el flujo de aire en la superficie superior del ala es más rápido y la presión es menor, mientras que el flujo de aire en la superficie inferior es más lento y la presión es mayor, generando así sustentación. Sin embargo, a medida que un avión se acerca a la velocidad del sonido, se forman ondas de choque alrededor de las alas, lo que provoca turbulencia y mayor resistencia, lo que reduce la sustentación y crea vibraciones dañinas.

El equipo de investigación, dirigido por el profesor Gao Chao de la Escuela de Aeronáutica, descubrió mediante simulaciones por computadora y experimentos en túnel de viento queEl diseño de orificios específicos en las alas puede interrumpir eficazmente las ondas de choque y reducir las vibraciones, al tiempo que aumenta la eficiencia aerodinámica en más de un 10%.

Actualmente, sólo unos pocos países son capaces de construir aviones supersónicos, que requieren materiales especiales y costosos para soportar las enormes tensiones del vuelo supersónico. Además, los problemas del boom sónico llevaron a restricciones estrictas al vuelo de aviones supersónicos en zonas densamente pobladas y, finalmente, llevaron al retiro del avión supersónico Concorde en 2003.

La solución del equipo es simple pero ingeniosa. Instalaron un dispositivo en los orificios de las alas que solo se abriría cuando el avión excediera la velocidad del sonido, controlando efectivamente el flujo de aire alrededor de las alas. También está equipada una bomba de aire dentro del orificio, que puede ajustar la intensidad del chorro y reducir la turbulencia en el borde de ataque del ala, reduciendo así la vibración del ala. Aunque este diseño reducirá ligeramente la sustentación, la reducción de la resistencia general aumenta la relación sustentación-arrastre.

Actualmente,El equipo está planeando más pruebas en el túnel de viento para perfeccionar la tecnología.. Al mismo tiempo, IT House observó que muchos equipos de investigación de todo el mundo también están explorando activamente formas de resolver el problema del vuelo supersónico, incluida la adición de ranuras o protuberancias en la superficie del ala, el uso de dispositivos mecánicos para suprimir las ondas de choque y la aplicación de Películas piezoeléctricas para controlar el flujo de aire. Está previsto que el X-59, un avión supersónico experimental desarrollado conjuntamente por la NASA y Lockheed Martin, realice su primer vuelo de prueba este año. El avión utiliza un morro delgado y una cabina sin parabrisas delantero diseñado para reducir significativamente el ruido del boom sónico.

El equipo del profesor Gao Chao confía en su solución. Señalaron en el informe de investigación: "Al utilizar el control del chorro para suprimir la vibración de las ondas de choque, aunque la sustentación se pierde ligeramente, la resistencia total se puede reducir, por lo que la relación elevación-resistencia. aumenta en su lugar."

Los resultados de la investigación del equipo se han publicado en Acta Aerodynamics.