El control de flujo es un campo de la dinámica de fluidos . Implica un pequeño cambio de configuración para lograr un beneficio de ingeniería idealmente grande, como la reducción de la resistencia , el aumento de la sustentación , la mejora de la mezcla o la reducción del ruido . Este cambio se puede lograr mediante dispositivos pasivos o activos.
Los dispositivos pasivos, por definición, no requieren energía. Las técnicas pasivas incluyen turbuladores o elementos de rugosidad, modelado geométrico, uso de generadores de vórtices y colocación de ranuras longitudinales o riblets en superficies aerodinámicas .
El control activo requiere actuadores que requieren energía y pueden funcionar de manera dependiente del tiempo. [1] El control de flujo activo incluye succión o soplado constante o inestable, [2] el uso de chorros sintéticos, válvulas y actuadores de plasma . La actuación puede estar predeterminada (control de bucle abierto) o depender de sensores de monitoreo (control de bucle cerrado).
El rendimiento del ala de un avión tiene un efecto sustancial no solo en la longitud de la pista, la velocidad de aproximación, la tasa de ascenso, la capacidad de carga y el rango de operación, sino también en el ruido y las emisiones. El rendimiento del ala puede degradarse por la separación del flujo , que depende de las características aerodinámicas del perfil aerodinámico. Las restricciones aerodinámicas y no aerodinámicas a menudo entran en conflicto. Se requiere control del flujo para superar tales dificultades. Las técnicas desarrolladas para manipular la capa límite , ya sea para aumentar la sustentación o disminuir la resistencia, y el retraso de separación se incluyen en el encabezado general de control de flujo.
Aurora Flight Sciences es un beneficiario del programa CRANE (Control de aeronaves revolucionarias con nuevos efectores) de DARPA . Inicialmente, implicó probar un avión a pequeña escala que utiliza ráfagas de aire comprimido en lugar de piezas móviles externas como flaps. El programa busca eliminar el peso, la resistencia y la complejidad mecánica que implica mover las superficies de control. Las ráfagas de aire modifican la presión y el flujo del aire, y cambian los límites entre las corrientes de aire que se mueven a diferentes velocidades. La empresa construyó un prototipo a escala del 25% con 11 superficies de control convencionales, así como 14 bancos alimentados por ocho canales de aire. [3] En 2023, la aeronave recibió su designación oficial como X-65 . [4] En enero de 2024, DARPA y Aurora comenzaron la Fase 3 de CRANE, construyendo la primera aeronave X-65 a escala real que utiliza actuadores de control de flujo activo para el control de vuelo principal. [5] [6] El X-65 de 7000 libras se lanzará a principios de 2025 y el primer vuelo está previsto para el verano de 2025. [7]