Ingenieros de Stanford University desarrollaron una compleja aplicación informática que utiliza nuevos modelos matemáticos para predecir en tiempo real distintos inconvenientes que aquejan a las aeronaves en vuelo, sobretodo el fenómeno denominado aleteo aeroelástico. Las aplicaciones pueden operarse desde teléfonos inteligentes, tablets y otros dispositivos móviles, en una innovación que ha registrado un fuerte impacto en el terreno de la ingeniería aeronáutica. Por Pablo Javier Piacente.
El fenómeno aerodinámico conocido como aleteo aeroelástico puede causar graves incidentes, pero al igual que otros inconvenientes que pueden surgir en las aeronaves ahora es posible predecirlo en tiempo real a través de aplicaciones para teléfonos inteligentes y tablets. El avance ha sido concretado por ingenieros especializados de Stanford University.
Las vibraciones y turbulencias ocurren habitualmente durante el vuelo de los aviones sin acarrear mayores inconvenientes. Sin embargo, en ocasiones esos movimientos pueden desembocar en graves consecuencias, como por ejemplo la pérdida de un ala en el aire. Cuando las vibraciones y movimientos en las alas llegan a estos extremos tan riesgosos, se produce un fenómeno que los especialistas denominan aleteo aeroelástico.
Hasta el momento eran necesarios complejos equipamientos informáticos y supercomputadoras para evaluar la posibilidad de concreción de estos fenómenos. Sin embargo, una investigación de ingenieros de Stanford University permite ahora el desarrollo de predicciones en tiempo real mediante teléfonos celulares inteligentes y pequeños dispositivos móviles, como pueden ser un iPad o un iPhone.
Según se establece en una nota de prensa de Stanford University, como así también en un artículo del medio especializado Physorg.com, este avance obtenido mediante la combinación de desarrollos informáticos y nuevos modelos matemáticos tendría un importante impacto en el campo de la ingeniería aeronáutica.
Un problema de larga data
Los ingenieros aeronáuticos han trabajado fuertemente sobre el fenómeno del aleteo aeroelástico y otros problemas similares, optimizando la construcción de los aviones, desarrollando nuevos materiales o empleando supercomputadoras para predecir cuándo podría ocurrir. Sin embargo, no era posible eliminar completamente el aleteo aeroelástico.
Charbel Farhat y David Amsallem, del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Escuela de Ingeniería de Stanford University, estudiaron durante años el aleteo aeroelástico. Comprendieron que el uso de supercomputadoras puede ser útil, pero que para resolver el tema en la realidad se requería de aplicaciones más versátiles y funcionales.
Asimismo, la complejidad de los cálculos que deben efectuarse también era un punto importante a superar. Se necesita la computadora más rápida que puede obtenerse en la actualidad para calcular los efectos aeronáuticos provocados por un pequeño cambio en una sola variable en vuelo. En una aeronave influyen cientos de variables, por lo tanto la tarea no es para nada sencilla.
Las cuestiones a considerar y analizar son múltiples: cada centímetro de altura ganado o perdido, todas las variaciones en la velocidad, cada mililitro de combustible añadido o utilizado y muchas otras variables pueden alterar todo el sistema. Y cada vez que se modifica el mismo, el superordenador debe comenzar de nuevo el trabajo de detección.
Predicción exacta y en tiempo real
Según Farhat y Amsallem, ahora es posible predecir el aleteo aeroelástico en tiempo real en un iPhone o dispositivo similar. En el futuro, los investigadores creen que los aviones contarán con chips a bordo para detectar y contrarrestar el aleteo aeroelástico y otros inconvenientes en tiempo real.
¿Por qué han Farhat y Amsallem han tenido éxito donde otros expertos no han logrado avances?. Principalmente, gracias a que los dos ingenieros idearon un sistema de aproximaciones matemáticas que analizan complejas y exigentes ecuaciones en partes más pequeñas y manejables. En matemáticas esto se conoce como "reducción", y aplicado a este problema facilita una mayor rapidez y sencillez en las aplicaciones informáticas.
El sistema funciona a través de diferentes alarmas que los dispositivos emiten, para que los pilotos estén al tanto de las variaciones en el vuelo que podrían ser peligrosas. Además del aleteo aeroelástico, el método es lo suficientemente general como para actuar sobre muchos de los problemas complejos de ingeniería aeronáutica.
En resumen, la excelente noticia para pilotos y pasajeros es que este nuevo sistema es capaz de predecir con exactitud y en tiempo real si un avión sufrirá el fenómeno de aleteo aeroelástico. El nuevo mecanismo de control activo promete tener una amplia aplicación en el terreno aeronáutico, como así también un importante potencial de desarrollo a futuro para solucionar otras problemáticas relacionadas.
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