El panel blanco de este ala de avión es un dispositivo diseñado para moderar al aleteo, efecto que resulta agravado por los dos misiles que están cerca del extremo.

La prueba se esta llevando a cabo en un túnel aerodinámico transonico en Langley.

En el interior hay dos ventiladores de 30000 caballos, un conducto de retorno ahusado y un cono de entrada reducido, todo ello para asegurar un flujo continuo y fuerte de aire.

De todos los medios utilizados por los ingenieros aeronáuticos, el túnel aerodinámico es con diferencia el mas importante, sin el la aviación seguiría languideciendo en la edades Barbaras de la ciencia.
El primer túnel aerodimanico lo invento en 1871 Francis Wheham, un ingeniero Naval que estaba facinado  por la idea del vuelo a motor. Wheham utilizo un ventilador impulsado por vapor para forzar la circulación de aire sobre un modelo de ala montado sobre una balanza aerodinámica en una cámara de tres metros de largo y solo cuarenta y cinco centímetros en cuadro.
Mediante las lecturas de la balanza aerodinámica podía medir con precisión la fuerza de sustentación  generada por el ala. En contra de la teoría generalizada respecto al vuelo, la fuerza de sustentación resultaba ser mucho mayor que la resistencia al avance, el vuelo con motor parecía mas posible que nunca.

Mas de tres décadas después, los hermanos Wright utilizaron un túnel aerodinámico diseñado por ellos mismo para comprobar 200 planos aerodinámicos antes de construir y hacer volar su aeronave pionera en 1903. Los túneles aerodinámicos se han usado desde entonces para analizar los conceptos aeronáuticos y detectar defectos de diseños.

El que modelos probados en los túneles aerodinámicos den en previsión exacta del futuro comportamiento de los aviones en vuelo se debe a gran medida a una formula ideada en 1883 por el físico británico Osborne Reynolds. Combino varios factores, entre los que se encontraban la distancia existente entre el borde de ataque y el de salida del ala del avión, velocidad del avión y la densidad del aire circundante, para llegar a una cifra, conocida como numero de Reynolds. Para conseguir buenos resultados exactos en los túneles aerodinámicos, el numero de Reynolds del modelo de prueba debe ser igual que el del avión a escala real.

Resumiendo, los aviones que vuelan a poca velocidad tienen números de Reynolds pequeños, que son fáciles de igualar en el túnel aerodinámico. Sin embargo, la replica de los enormes números de Reynolds de aviones grandes y rápidos puede plantear algunos problemas asombrosos. Los modelos de estos tipos de aviones deben ser a pequeña escala para encajar en el interior del túnel aerodinámico, cuanto menor sea la escala, mas condiciones del interior del túnel se han de compensar.

La solución mas directa es construir enormes túneles aerodinámicos, como las descomunal cueva de la izquierda de manera que se puedan utilizar modelos de mas tamaño. Sin embargo, este sistema resulta extremadamente costoso. Con el fin de evitar este gasto, los aerodinamisistas suelen utilizar túneles aerodinámicos mas modestos y modelos a pequeña escala de los aviones grandes y después aumentan el numero de Reynolds en el túnel presurizando el aire, como el Túnel de Densidad Variable, o enfriándolo para aumentar la densidad del aire. Otra solución puede ser el empleo de un gas mas denso (nitrógeno o freon) en vez de aire. Combinando estas técnicas, los científicos pueden crear unas condiciones de túnel aerodinámicos que imitan las condiciones de vuelo reales de un avión de tamaño natural que funcione a la velocidad del sonido, cerca de ella o bastante por encima de ella.

Una maqueta del caza F-16 se recupera de una barrena de cola mientras cae por un túnel vertical de 7.6 metros. Estas comprobaciones no solo  suguieren modificaciones del diseño para reducir la probabilidad de que se produzan barrenas, sino que también ayudan a los pilotos a idear técnicas de recuperación.

A medida que los aviones se aproximan a la velocidad del sonido, los diseñadores necesitaban respuestas a un cumulo de preguntas que no se habían planteado hasta la fecha. ¿Que ocurre cuando el avión pasa de mach 1, o vuela mucho mas rápido? ¿Como se podrían moderar las rápidos oscilaciones llamadas aleteo que provoca la alta velocidad, para hacer los picados y otras maniobras de combate mas segura?

¿Cómo se podrían mitigar los efectos lesivos de las ondas de choque en el comportamiento de las aeronaves?

Los constructores de túneles aerodinámicos respondieron a estos problemas con diseños cada mas complejos. Se construyeron túneles con secciones verticales, donde se pudieron probar los modelos en picados y barrenas. Se construyeron túneles ventilados para probar el funcionamiento de los motores en condiciones de vuelo. En algunos túneles, se sustituyeron los ventiladores por enormes depósitos de aire comprimido, cuando se soltaba aire, este salía despedido a través del túnel mucho mas rápido que la corriente que pudiera generar un ventilador. Y en algunas instalaciones muy modernas, se utilizaban piezas de artillerías para lanzar los modelos contra una corriente de aire y combinar de forma eficaz la velocidad del disparo y de la corriente de aire al analizar el vuelo a velocidades superiores a Mach 5, aunque solo fuera durante una fracción de segundo por prueba.

Túneles aerodinamicos desde los Wright hasta la NASA

Cuando los hermanos Wright construyeron su primer túnel aerodinámico en 1901, cometieron una equivocación: Montaron el ventilador, que generaba una corriente de 56 kilómetros por hora, de tal forma que impulsaba el aire en dirección a los aparatos, en lugar de succionado. Esta disposición provocaba turbulencias que afectaban a los resultados de sus experimentos.

Los hermanos Wright y posteriores diseñadores aerodinámicos no volvieron a cometer ese error.

Montado firmemente sobre unas patas con refuerzo en forma de cruz, el túnel aerodinámico de los hermanos Wright, replica de el se muestra en la figura.

Múltiples remaches en las laminas de acero de 54 milímetros de espesor del túnel de Densidad Variable, Ubicado en Langley. Utilizado por primera vez en 1923, el túnel puede funcionar a una presión veinte veces superior a la atmosférica para replicar los números de Reynolds mas elevados. Un par de conductos de retorno y un ventilador de absorción ayudan a que la corriente de aire fluya sin perturbaciones.

Un gran conducto de canales angulares de orientación forma una elipse de 25 metros de anchura y 17 metros de altura en una de las esquinas del túnel aerodinámico en circuito cerrado de Langley. Los canales angulares hacen dar al aire una vuelta de noventa grados suavemente y al mismo tiempo enderezan cualquier remolino errante.

Distintos estudios en Túnel

Captando la refracción de la luz que pasa de un aire mas denso a otro mas liviano, una fotografía schilieren (germanismo de fotografía estereoscopia), revela una onda de choque en la proa de una maqueta de nave espacial.

Fotografía bajo la luz ultravioleta para conseguir claridad, una fina capa de aceite corriente para motores revela las configuraciones del flujo de aire sobre las alas de una maqueta de Boeing 747

Los remolinos de colores tras el ala de un Boeing 737 revelan un rastro de turbulencia. La configuración la forma el sensor que oscila cerca de la maqueta y parpadea en tres colores, dependiendo de la presión del aire.

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