Airbus aplica la bioinspiración en el diseño de sus aviones

Airbus aplica la bioinspiración en el diseño de sus aviones

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Aves, peces y cetáceos son su fuente de diseño aeronaútico. La bioinspiración perfila el desarrollo de los aviones del futuro.

El vuelo de las aves sigue fascinando a los ingenieros como en la época de Leonardo da Vinci. Un ejemplo actual son las mejoras realizadas en las alas de los últimos aviones Airbus que se inspiraron directamente del vuelo del águila de estepa. Esta ave posee un vuelo muy eficiente que le permite optimizar el gasto de energía. Durante el vuelo, el águila pliega las plumas de los extremos de sus alas, en una posición casi vertical.

Este detalle aerodinámico ha sido aprovechado en el diseño del avión de pasajeros más grande del mundo, el Airbus 380, al cual se le ha provisto de alerones verticales llamados winlets los cuales le permiten tener una envergadura de alas relativamente corta, facilitando su acceso a aeropuertos de talla mediana.

Actualmente, está en boga, el concepto llamado bioinspiración, que se basa en la convicción de que la naturaleza en su “sabiduría” ha provisto a los seres vivos de características técnicas para la optimización del aprovechamiento de los recursos y del ahorro de energía. La bioinspiración es un cambio de paradigma en la ingeniería que lleva a ingenieros a inspirarse de la naturaleza para desarrollar nuevos sistemas artificiales.

En nuestro caso, podríamos suponer que los especialistas en aeronáutica observan únicamente las aves para mejorar sus diseños, sin embargo, el diseño aerodinámico no está restringido a las aves, murciélagos e insectos voladores. El diseño aerodinámico se encuentra también en los animales nadadores marinos: peces y cetáceos, entre otros. Desde el punto de vista físico, el agua y el aire son en cierta forma lo mismo: fluidos.

Un animal volador o nadador, para desplazarse en el aire o el agua, necesita encontrar el equilibrio óptimo entre la necesidad de “apoyarse” en el medio (agua o aire) y la necesidad de minimizar la resistencia generada por el medio, con el fin invertir el mínimo de energía para desplazarse. Pues bien, la naturaleza ha dotado a estas criaturas de un diseño que optimiza su vuelo o natación.

Dando un paso más en el desarrollo tecnológico, tenemos como ejemplo actual uno de los aviones más extraños creado por el hombre: el avión jumbo Airbus Beluga, que a primera vista nos hace pensar en un delfín, pero que en realidad no lo es. La beluga es una especie de cetáceo dentado que habita en la región ártica y subártica. Los ingenieros se inspiraron en su diseño aerodinámico (o “aquodinámico”) que le permite minimizar la resistencia del agua mientras nada. Aparentemente, la beluga lo hace mejor que los otros cetáceos.

Para este avión también se buscó inspiración en los tiburones, pero esta vez además de inspirarse en su aleta (el Airbus A320 se inspiró del tiburón para diseñar sus alerones sharklets que le permiten ahorrar combustible) también se quiso observar la estructura de su piel. El tiburón posee una fina piel acanalada con estrías microscópicas acomodadas en el sentido del flujo, que le permiten disminuir la fricción con el agua. Basado en este principio, se aplicó un revestimiento en la superficie del Airbus Beluga para aumentar su penetración en el aire.

Los resultados obtenidos mantienen entusiasmados a los ingenieros aeronáuticos, que buscan perfeccionarlo aún más. El objetivo principal es optimizar la talla de los aviones, reducir la emisión de CO2 y minimizar el consumo de combustible, que en nuestra época de crisis energética, representa una de las preocupaciones más importantes

En el siguiente extracto de video, podremos disfrutar de un pequeño resumen sobre el Airbus Beluga y otros aviones, y la bioinspiración de sus diseños.

Extracto de un video presentado en Francia, en la exposición “Leonardo da Vinci – Proyectos, patrones y máquinas” en la Ciudad de las Ciencias, programada hasta el 18 de agosto de 2013.

Links:

Airbus Created This Bizarre Plane To Fly Jumbo Jet Parts Around The World (businessinsider.com)

Airberlin group takes delivery of its first Airbus A320 equipped with sharklets (airbus.com)

Avion du future (universcience.tv)

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