En profundidad
Tabla 1. Datos y resultado de la comparativa numérica con pesos equilibrados (Pj=33 %, j=1,2,3). (Fuente: propia)
reducción en el área de bajas veloci-dades
presente tras la superestructu-ra
del buque y los perfiles de velocida-des
incidentes que debe esperar un
rotor de helicóptero operando en una
fragata con dichos hangares modifi-cados.
Los mejores resultados para
ambos (mayor reducción de área de
bajas velocidades y uniformidad en el
perfil de velocidades incidentes) han
sido obtenidos por los hangares con
el techo modificado. Por último, tras
una optimización en que se han teni-do
en cuenta los parámetros mencio-nados
y la pérdida de volumen interior
del hangar causada por la modifica-ción
de su geometría, se ha obtenido
que para la condición de viento ensa-yada
e igual importancia de cada fac-tor
(pesos equilibrados en la función),
el hangar con el techo circular (CR) es
el que tiene mayor puntuación de los
analizados, considerado óptimo.
Este estudio supone un ejemplo de
utilización de control de flujo pasivo en
fragatas militares, a través de la reali-zación
de modificaciones geométricas
sobre el hangar. Pese a su simplicidad,
ha mostrado ser muy efectivo de cara
a la reducción de los fenómenos de re-circulación
presentes sobre la cubierta
de operación de helicópteros. Por tan-to,
sus resultados deberían ser consi-derados
durante las fases de diseño
de futuras fragatas, de cara a tratar
de garantizar la seguridad de dichas
operaciones durante las maniobras y
procedimientos militares.
Por último, se pueden comentar futu-ras
líneas de investigación en el ámbi-to
de la aerodinámica de las fragatas.
Por ejemplo, se podrían aplicar otros
cambios de la geometría del buque en
la proa o en la superestructura del mis-mo,
y ser analizados del mismo modo
que aquí han sido evaluados desde el
punto de vista aerodinámico los cam-bios
geométricos del hangar. Adicional-mente
se podrían probar otras configu-raciones
pertenecientes al control de
flujo activo, que combinadas con dife-rentes
modificaciones geométricas en
el buque puedan proporcionar grandes
mejoras en el flujo y por tanto en la se-guridad
de las maniobras de aterrizaje
en las embarcaciones militares.
Agradecimientos
Los autores agradecen su colabora-ción
al personal del Área de Ensayos
Aerodinámicos del INTA que ha par-ticipado
en los ensayos presentados
en este comunicado.
Referencias
1 Kääriä C, Wang Y, White M, Owen
I. An experimental technique for
evaluating the aerodynamic impact
of ship superstructures on helicop-ter
operations. Ocean Engineering.
2013;61:97-108.
2 Wakefield N, Newman S, Wilson P.
Helicopter flight around a ship’s’ su-perstructure.
Proceedings of the Ins-titution
of Mechanical Engineers, Part
G: Journal of Aerospace Engineering.
2002;216(1):13-28.
3 Shafer DM, Ghee TA. Active and
passive flow control over the flight
deck of small naval vessels. 35th AIAA
Fluid Dynamics conference, Toronto,
Ontario, Canada. 2005
Fig. 9. Perfiles de velocidad adimensional incidente al rotor en la línea del rotor (y=58 mm) para los casos de hangar recto (A)
y hangar circular (C). (Fuente: propia)
Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 64. Primer trimestre 2020 19