La formación delta es un patrón de vuelo en el que varios objetos voladores se juntan formando una V para volar de manera más eficiente. Cada objeto que se arrastra se coloca ligeramente más alto que el que se encuentra delante y utiliza el aire que mueve el objeto que se encuentra delante para reducir la resistencia del viento. [1]
La formación delta es utilizada frecuentemente por las aves para migrar largas distancias, [2] en aviones y en vehículos aéreos no tripulados. [3]
El uso más famoso de la formación delta es el del escuadrón de demostración Thunderbirds de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Los Thunderbirds utilizan seis aviones que se juntan, generalmente al final de un espectáculo aéreo , y vuelan en formación cerrada.
Volar en formación delta permite un mayor tiempo de vuelo con la misma cantidad de energía, lo que ahorra tiempo y recursos y reduce la posible necesidad de detenerse en territorios peligrosos.
Cuando está en vuelo, la corriente ascendente se genera detrás del ala por vórtices en las puntas de las alas , este es aire que se desvía hacia arriba para generar sustentación. En una formación delta, el objeto que va detrás sigue de cerca y ligeramente por encima del primero. Esto permite que la corriente ascendente del primero genere sustentación para el objeto que va detrás en vuelo. [1] [2] Cuando se usa el exceso de sustentación del primero, el objeto que va detrás no necesita generar tanta sustentación, lo que aumenta la eficiencia. Esto se puede usar en una gran formación delta que permite una mayor eficiencia a escala. Dado que el exceso de sustentación del primero ya se estaba generando, esto no requiere más energía del primero y utiliza energía que de otra manera no se usaría. Esto permite que algunas aves usen hasta un 30% menos de energía cuando vuelan en una formación delta. [4]
La formación delta se hizo famosa gracias al escuadrón de demostración aérea de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , los Thunderbirds . Cuando los Thunderbirds vuelan en formación delta, los seis aviones del escuadrón vuelan en una formación delta cerrada . En formación cerrada, los aviones pueden tener tan solo 0,5 metros (1,5 pies) de separación entre ellos. [5]
En los programas, el equipo se forma en delta varias veces y los aviones que están en el borde de la formación se separan para realizar acrobacias en solitario mientras los cuatro del centro permanecen juntos. Los trucos de formación en delta suelen guardarse hasta el final del programa. [5]
En 2021, los Blue Angels de la Marina y los Thunderbirds de la Fuerza Aérea se unieron en una formación "superdelta". En la formación superdelta, los Blue Angels forman una típica formación delta en el centro y están flanqueados por tres Thunderbirds a cada lado. [6] Los equipos pudieron entrenar juntos gracias al tiempo de práctica adicional que les permitió la cancelación de los espectáculos aéreos debido a la pandemia de COVID-19 .
A medida que los controles de vuelo se vuelven cada vez más automatizados, los vuelos en formación a gran escala se vuelven más realistas. Para ahorrar combustible, muchos fabricantes de vehículos aéreos no tripulados están experimentando con el uso de formaciones en delta y similares en aplicaciones comerciales.
En el caso de los vehículos aéreos no tripulados (UAV), muchos fabricantes están desarrollando UAV que pueden volar en formación delta a largas distancias para aumentar el alcance. En estas formaciones, llamadas enjambres, los UAV despegarían desde una estación base distante, luego volarían juntos a un destino y se separarían, o las unidades individuales podrían separarse del enjambre antes. Luego podrían volver a volar juntos en formación o volar de regreso individualmente. [3]
En los UAV, la mejora de la eficiencia se combina con una reducción de la cantidad de personas necesarias para supervisar operaciones de gran envergadura. Algunos de los casos de uso incluyen: [3]
En un enjambre, los UAV tienen una trayectoria predefinida y el UAV líder se designa como fuente de información. Hay un punto de referencia detrás del líder alrededor del cual se orientan todos los UAV. Utilizando la ubicación de los UAV que van adelante, calculan la posición más eficiente para ellos mismos. [8]
Este sistema de ecuaciones puede describir el posicionamiento óptimo de los vehículos aéreos no tripulados en un enjambre. "En esta configuración, el UAV puede considerarse como un sistema de masa puntual como donde p = [p x , p y , p z ] T representa la posición del UAV en el sistema de coordenadas inerciales; V representa la velocidad del aire del UAV; y, x representan el ángulo de la trayectoria de vuelo y el ángulo de rumbo; L , T , D son la fuerza de sustentación, la fuerza de empuje y la fuerza de arrastre, respectivamente; g denota la aceleración de la gravedad, α y σ son el ángulo de ataque y el ángulo de inclinación, respectivamente; Δv , Δy, Δx representan los elementos del modelo ignorados asociados con el gradiente del viento y las perturbaciones externas. Denote v x = V cos(y) cos(x), v y = V cos(y) sen(x), v z = V sen y como la velocidad en el sistema de coordenadas inerciales. Para simplificar, la aceleración de la velocidad del aire se define como , la velocidad de ascenso y la velocidad de rumbo se definen como ω y y ω x , respectivamente. Luego, después de la conversión, la dinámica del enjambre de UAV puede puede describirse aproximadamente como el siguiente MAS de segundo orden" [9]
Las aves utilizan la formación delta para volar más lejos cuando vuelan en grupo. Para maximizar el efecto, las aves cambian de posición cuando se cansan para permitir que la bandada vuele más lejos. Las aves han evolucionado para maximizar la formación y pueden percibir a las aves que las rodean y ubicarse en el mejor lugar posible. También utilizan la formación como una guía visual para ayudarlas a permanecer juntas. [2]
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