Tecnologia Científica

Pequenos finlets em penas de coruja apontam o caminho para menos rua­do de aeronaves
O resultado desta pesquisa seráimportante para o projeto de asas laminares no futuro e tem o potencial de reduzir o rua­do da aeronave.
Por John Stevenson - 18/11/2020


Crédito: City University London

Uma pesquisa recente conduzida pelo professor Christoph Bruecker da Universidade de Londres e sua equipe revelou como finlets microestruturados em penas de coruja permitem o va´o silencioso e podem mostrar o caminho a seguir na redução do rua­do de aeronaves no futuro.

O professor Bruecker épresidente da Royal Academy of Engineering Research da cidade em sensoriamento inspirado na natureza e controle de fluxo para transporte sustenta¡vel e Sir Richard Olver BAE Systems Chair para engenharia aerona¡utica.

Sua equipe publicou suas descobertas no jornal do Instituto de Fa­sica, Bioinspiration and Biomimetics, em um artigo intitulado 'Efeito de giro de fluxo e controle laminar pela curvatura 3-D das serrilhas de ponta da asa da coruja'.

A pesquisa descreve a tradução dos dados detalhados de geometria 3-D de exemplos ta­picos de penas de coruja fornecidos pelo Professor Hermann Wagner na RWTH Aachen University (Alemanha) em um aerofa³lio biomimanãtico para estudar o efeito aerodina¢mico nos filamentos especiais na borda dianteira das penas .

Os resultados mostram que essas estruturas funcionam como arranjos de aletas que giram de maneira coerente a direção do fluxo pra³ximo a  parede aerodina¢mica e mantem o fluxo por mais tempo e com maior estabilidade, evitando turbulaªncias.

Crédito: City University London

A equipe de pesquisa da cidade foi inspirada pela complexa geometria 3-D das extensaµes ao longo da frente das penas da coruja - reconstrua­da pelo Professor Wagner e sua equipe em estudos anteriores usando micro-tomografias de alta resolução.

Crédito: City University London

Apa³s serem transferidas para um modelo digital, as simulações de fluxo em torno dessas estruturas (usando dina¢mica de fluidos computacional) indicaram claramente a função aerodina¢mica dessas extensaµes como finlets, que giram a direção do fluxo de forma coerente.

Este efeito éconhecido por estabilizar o fluxo sobre um aerofa³lio de asa varrida, ta­pico de corujas enquanto batem as asas e planam.

Usando estudos de fluxo em um taºnel de a¡gua, o professor Bruecker também provou a hipa³tese de rotação de fluxo em experimentos com um modelo de alhetas ampliado.

Sua equipe ficou surpresa com o fato de que, em vez de produzir va³rtices, os finlets agem como aletas-guia finas devido a  sua curvatura 3D especial. O arranjo regular de tais finlets sobre a envergadura da asa, portanto, vira a direção do fluxo perto da parede de uma maneira suave e coerente.

A equipe planeja usar uma realização técnica de um padrãode aerofa³lio de asa varrida em um taºnel de vento aneca³ico para testes acaºsticos adicionais. O resultado desta pesquisa seráimportante para o projeto de asas laminares no futuro e tem o potencial de reduzir o rua­do da aeronave.

Crédito: City University London

 

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