El aumento de la velocidad de avance de los helicópteros tiene el potencial de salvar vidas al acelerar el acceso a la atención médica. El Centro de Control y Física del Flujo (CeFPaC) y el Centro de Movilidad con Elevación Vertical (MOVE) del Instituto Politécnico Rensselaer se están asociando para abordar este desafío, con el apoyo de subvenciones de la Oficina de Investigación del Ejército y el Ministerio de Defensa de Israel.

Los investigadores de los dos centros de Rensselaer desarrollarán y probarán métodos para hacer que los helicópteros vuelen más rápido y de manera más eficiente mediante el control del flujo y la separación del aire sobre sus palas.

"La pregunta es:¿Cómo se vuela a velocidades muy altas mientras se intenta mitigar los efectos del flujo inverso?" dijo Farhan Gandhi, el director de MOVE.

Cuando un helicóptero vuela hacia adelante, el lado de avance de la hoja, que se mueve hacia el viento, ve velocidades mucho más altas que el lado de retroceso. A medida que aumenta ese fenómeno, las regiones de flujo inverso comienzan a desarrollarse, generando sustentación y resistencia negativas.

Se necesita mucho poder y energía para superar esas condiciones, reducir la distancia que puede viajar un helicóptero antes de quedarse sin combustible, o reducir la carga útil para dejar espacio para combustible adicional.

A través de esta asociación, Gandhi y su equipo se basarán en su investigación y diseñarán una hoja que tenga la forma de tal modo que pueda mitigar el flujo inverso. Michael "Miki" Amitay, el director de CeFPaC, y su equipo luego probará esos diseños con palas modelo dentro de un túnel de viento de última generación.

"Necesitamos entender cómo, en estas condiciones, se genera la elevación, cómo se puede reducir la resistencia, y cómo se puede cuantificar ", dijo Amitay." Todo eso lo podemos estudiar, y prueba, aquí."

"El ejército de los EE. UU. Y los socios de la industria están trabajando arduamente en el desarrollo de la próxima generación de helicópteros. Esta investigación fundamental descubrirá nuevos métodos de manipulación de la física de los flujos para permitir la creación eficiente de sustentación y empuje, "dijo Matthew Munson, director del programa, programa de dinámica de fluidos, en la Oficina de Investigación del Ejército, un elemento del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. "Esta investigación tiene un gran potencial para habilitar los vehículos 'después del próximo' mediante la gestión inteligente de las fuerzas aerodinámicas".

Amitay y su equipo ya han comenzado a probar, y dijo que han descubierto que al cambiar la forma de la hoja, pueden reducir la resistencia en un 50 por ciento.

Pero la investigación de los equipos no puede detenerse ahí. Las condiciones de flujo durante el movimiento estacionario y hacia adelante son diferentes, por lo que cambiar la forma de la hoja para mejorar un modo tendrá un efecto negativo en el otro.

Es por eso que el equipo de Gandhi también desarrollará un sistema de actuación que permitirá un cambio en la configuración de las palas durante la operación.

"Tienes que arreglártelas para hacerlo bien en ambos estados, y aquí es donde comienza a entrar el cambio de forma o la adaptación de la geometría, "Dijo Gandhi.

Este tipo de investigación interdisciplinaria es una encarnación física de The New Polytechnic, el modelo innovador que informa la investigación en Rensselaer, que busca resolver los desafíos globales reuniendo las mejores ideas y expertos en cada campo.

Amitay espera que esta investigación cambie la forma en que se diseñan las palas de los helicópteros de alta velocidad del futuro. Además de proteger al personal militar del fuego enemigo y mejorar sus esfuerzos de rescate, dijo que también hay claras aplicaciones civiles.

"En situaciones en las que el tiempo importa, como cuando los equipos médicos están ayudando a víctimas de quemaduras o personas en accidentes automovilísticos, "Amitay dijo, "si puede volar más rápido sin comprometer el rendimiento, eso es lo que creemos que es la solución ".