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Túnel de viento: donde los aviones "aprenden a volar"

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Si los aviones surcan los cielos, los edificios no se derrumban y los puentes no colapsan es, en buena medida, gracias a los túneles de viento. Estas instalaciones de funcionamiento en apariencia sencillo, que hoy asociamos con experiencias recreativas para sentir la emoción del vuelo libre, juegan un papel clave en muchos aspectos de la ingeniería civil y militar. En ellos es donde cada objeto destinado a enfrentarse al viento aprende a hacerlo sin caerse: gracias a los ingenieros que calculan, recalculan y vuelven a calcular para adaptar sus diseños a las exigencias de la aerodinámica.

Todos estos procesos son los que se llevan a cabo en el túnel de viento de la Universidad Europea de Madrid (UEM). Operativo desde hace unos meses en el campus que la institución educativa tiene en Villaviciosa de Odón (Madrid), se trata de un túnel especial porque cuenta con dos cámaras de prueba. En la más grande, el aire puede llegar a circular a 50 kilómetros por hora; en la más pequeña, puede alcanzar una velocidad de hasta 150 km/h.

UN TÚNEL MUY ESPECIAL

Omar Martínez Lucci, profesor de Ingeniería Aeroespacial y Aeronaves en la UEM, explica: “Este túnel es uno de los pocos de sus características en Europa. El plan inicial de la Universidad era contar con una sola cámara de pruebas, pero al plantear el proyecto caímos en la cuenta de que era posible aprovechar el espacio para contar con otra”. Esta circunstancia aumenta considerablemente las posibilidades del dispositivo: si en la cámara grande pueden probarse objetos a tamaño real, la pequeña sirve para realizar cálculos sobre maquetas a escala.

tunel de viento

La posibilidad de trabajar con modelos fue precisamente uno de los grandes hallazgos de la primera etapa de desarrollo de los túneles de viento. Fue posible a partir de 1883, cuando el ingeniero y físico inglés Osborne Reynolds halló el número que hoy lleva su nombre y que sirve para caracterizar el movimiento de un fluido. Gracias a la fórmula matemática hallada por él, los científicos y los ingenieros pudieron y pueden llevar a cabo los cálculos necesarios para trabajar con maquetas; o lo que es lo mismo, para simular la realidad en modelos de prueba fáciles de construir.

LOS ATAQUES DEL AIRE

Fue revolucionario, y los frutos de esa revolución pueden contemplarse cada día en el sótano del edificio en el que está instalado el túnel aerodinámico de la UEM. Alumnos de Ingeniería Aeronáutica, de Ingeniería Mecánica de Automóviles, de Arquitectura, de Civil e incluso de Deportes acuden al túnel para enfrentarse al poder del viento. Lo hacen mitad atemorizados mitad ilusionados, porque el ataque del aire puede confirmar sus proyectos o desbaratar sus cálculos y sus diseños.

Sí, el aire “ataca”. Lo que se hace en los túneles de viento es comprobar de qué manera los materiales y los diseños resisten ese ataque. “Lo que hacemos aquí es estudiar cómo se comporta el aire al atravesar un objeto. Nos resulta de mucha utilidad para estudiar características como la sustentación y la resistencia en aeronaves, pero también en coches, bicicletas, puentes o edificios”, explica Martínez Lucci.

La experimentación que se hace en el túnel confirma teorías y datos. No se puede prescindir de él

Un buen rato de explicaciones técnicas del profesor no consigue apartar la atención de los elementos que “decoran” las alas de uno de los modelos puestos a prueba en nuestra presencia. ¿Son… hilos? “Sencillamente hilos. Son los que nos permiten comprobar visualmente la manera en que los diseños de los alumnos responden a la corriente y a las alteraciones de la misma”.

UN INSTRUMENTO VIVO

Los hilos, más allá de la anécdota, son un instrumento útil para la observación. Pero constituyen solamente la fase más básica de complejidad en el instrumental que puede albergar el túnel. Dispositivos de humo, de medición, de observación de fluidos… “El equipo técnico con el que se dota al túnel es lo que determina su coste. Una de las mejores características del nuestro es que se trata de uno muy modular. Es, de alguna manera, una herramienta viva, que es lo que corresponde en una institución como la nuestra, que debe emplearlo para desempeñar investigaciones en diversos campos”, explica el profesor.

La adaptabilidad del túnel de la UEM es precisamente lo que ha llamado la atención de la empresa aeronática Airbus, que, según nos indican, está interesada en realizar próximamente pruebas de algunos de sus modelos. La adaptabilidad, también, es una de las principales armas con las que cuentan los túneles aerodinámicos frente a su principal amenaza: la simulación por ordenador. Cuanto mayor sea la capacidad de observación dentro de las cámaras de prueba de los túneles, menos fuerza tendrá el argumento de quienes sostienen que basta con la simulación.

El profesor lo explica así: “La teoría nos encamina a unos resultados, la simulación nos provee de otros y el experimento, que es la fase que se lleva a cabo en el túnel, nos ofrece otros datos o confirma los que hay. ¿Por qué una cosa y otra tienen que ser excluyentes?”.

Las tres resultan útiles en la principal batalla de la ingeniería, sobre todo de la aeronáutica: el ahorro de combustible.

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