Hay túneles de viento muy grandes por ahí. ¿No sería muy eficiente probar nuevos aviones haciéndolos volar "in situ" dentro de estos túneles? Es decir, en vuelo libre, ¿no montado en un pilón? Presumiblemente, se podría omitir el piloto de prueba y controlarlo a distancia, obtener una excelente respuesta visual y tener un entorno completamente controlado. ¿Se ha hecho esto? Si no, ¿por qué?
De hecho, perdería el sentido de las pruebas en el túnel de viento. Un modelo de vuelo libre solo podría estar sujeto a la corriente de aire en velocidad y dirección para que las fuerzas estén equilibradas. Un modelo fijo, por otro lado, puede estar sujeto a una corriente de aire de cualquier dirección y velocidad y las fuerzas medidas. También es importante medir las fuerzas en esas condiciones.
¿Podrías? Sí, probablemente, pero sería muy difícil debido al espacio tan limitado. Tendría que tener un gran flujo de aire de más de 50 nudos para un avión pequeño, y no podría simular ningún movimiento por completo, como los despegues. Tampoco podrías probar entradas en pérdida y otras maniobras. Creo que la razón principal en contra de esto es que se trata de áreas simples de dinámica de vuelo que también se pueden hacer con dinámica de fluidos computacional en una computadora por una fracción del esfuerzo y el costo.
No creo que sea más seguro tampoco. Es un espacio muy reducido y no se puede cortar el flujo de aire muy rápidamente, por lo que probablemente sea más peligroso que volar afuera con un espacio ilimitado y un flujo de aire estable.
Ha habido pruebas de aviones reales en túneles de viento, con un piloto sentado en la cabina. Pero en todos los casos el avión había sido atado con cuerdas. Recortar la sustentación y especialmente el empuje en todas las fases de la prueba es realmente imposible.
El Messerschmitt 109 se probó en el túnel francés Chalais-Meudon en 1940, el Bell P-39 se probó en Langley, donde la velocidad máxima se podía mejorar de 340 a 392 MPH, el P-51 se probó en Langley en 1943 como la mayoría pequeños aviones militares de esa época, y últimamente un demostrador furtivo fabricado por MBB fue probado en 1984, en la mayoría de los casos con el piloto en su lugar. Estos son los que conozco; ciertamente había más.
Sin duda, podría volar un avión completamente ensamblado en un túnel de viento lo suficientemente grande, al menos en teoría (la teoría es un lugar increíble, todo siempre funciona allí. Cuando me jubile, me mudaré a la teoría).
En realidad, hay muchos inconvenientes que ya se han señalado, pero hay uno que aún no se ha señalado: las pruebas en el túnel de viento se realizan tradicionalmente con modelos a escala, e incluso así no son "baratos": se necesita mucha potencia para mover el viento a través de un túnel a alta velocidad, y escalar esto a un fuselaje de tamaño completo, incluso el tamaño de un avión pequeño como su típico entrenador Cessna o Piper, tiene un costo prohibitivo ya que tendría que construir todo el avión y luego pagar para soplar aire a alta velocidad sobre él.
( Sin embargo, hay túneles de viento a esta escala , al menos uno. La NASA gastó mucho dinero en él, ¡y luego Boeing y Airbus sacaron sus nuevos aviones superjumbo que no encajan!)
También vale la pena señalar que el tipo de modelado de dinámica de fluidos que solía realizarse con túneles de viento y estelas de humo ahora se realiza a menudo con software de dinámica de fluidos computacional (CFD) . Más barato, más seguro (sin riesgo de que las piezas exploten y reboten por el túnel) y más preciso en muchos aspectos, pero no tan divertido de ver :)
Sí tu puedes. Sí se ha hecho. Y sí, la gente todavía lo sigue haciendo. La advertencia es que la mayoría (¿todas?) de las pruebas se realizan con modelos a escala en lugar de aviones de tamaño completo.
Las pruebas de túnel de viento de vuelo libre se realizan por razones diferentes a las pruebas montadas estáticas. Cuando se realizan pruebas montadas estáticas para recopilar medidas de las fuerzas que actúan sobre la aeronave/parte, se realizan pruebas de vuelo libre para comprender/confirmar la estabilidad de la aeronave.
Volar un modelo de avión en espacios tan confinados es muy difícil y, por lo general, el avión tenderá a deambular por el túnel de viento. Como tal, los datos que puede obtener de una prueba de vuelo gratuita son muy limitados.
Debido a las dificultades para realizar la prueba y la cantidad limitada de datos que puede obtener, la mayoría de los nuevos diseños de aviones no pasan por dicha prueba. En cambio, lo que suele suceder es que el diseño va directamente a un modelo a escala controlado por radio que se vuela al aire libre para estudiar su estabilidad. Sin embargo, cuando se prueban nuevas ideas que no se han desarrollado, vale la pena realizar las pruebas de estabilidad en un entorno controlado, en un gran túnel de viento.
Aquí hay algunos videos antiguos de pruebas de túnel de viento de vuelo libre (estos provienen de un período de tiempo en el que el comportamiento de las alas delta aún no se entendía completamente):
https://www.youtube.com/watch?v=OGmigdhxMRw
https://www.youtube.com/watch?v=aDIQc3-umf4
Aquí hay un video más reciente de una prueba de túnel de viento de vuelo libre del cuerpo de ala combinada:
No, no puedes volar un avión así.
El problema es: falta la propulsión. Una vez que expone un modelo de avión a una corriente de aire, las superficies aerodinámicas (alas) comienzan a producir sustentación pero también arrastre. En el mundo real, un avión requiere propulsión para superar la resistencia (resistencia inducida, resistencia parásita,...) para avanzar.
El modelo de avión del túnel de viento simplemente despegaría y se quedaría atrás, no habría posibilidad de establecer una actitud de vuelo estabilizada donde la propulsión es igual a la resistencia y la sustentación es igual al peso. Se requiere tal estabilización para comenzar a medir seriamente. Es por eso que los modelos están atados a un poste o lo que sea. Por lo tanto, los resultados de la medición también se pueden reproducir (ciertos AoA fijos a ciertas velocidades de la corriente de aire, etc.)
fanático del trinquete