Al volar en determinadas condiciones climáticas, pequeñas gotas de agua helada que flotan en el aire pueden suponer un riesgo para los aviones. Si no se tienen en cuenta, estas gotas de agua pueden acumularse en un avión en forma de hielo y suponer un riesgo para la seguridad.
Pero las herramientas de software de la NASA, como Glenn Icing Computational Environment (GlennICE), están trabajando para mantener seguros a los pasajeros y pilotos.
La NASA desarrolló GlennICE, un nuevo»https://software.nasa.gov/software/LEW-20155-1″ objetivo=»_blank» rel=»noreferrer noopener»>Código de software de la NASApara transformar la forma en que exploramos, comprendemos y prevenimos la acumulación de hielo en las alas y motores de los aviones, así como en las superficies de control como timones y elevadores.
Debido a décadas de»https://www.nasa.gov/directorates/armd/aetc/icing-research-tunnel/» objetivo=»_blank» rel=»noreferrer noopener»>investigación de clase mundial de la NASAlos ingenieros de todo el país ahora pueden utilizar GlennICE para diseñar aviones de tal manera que la acumulación de hielo ocurra raramente o presente muy poco riesgo.
GlennICE, que lleva el nombre del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, es parte del trabajo de la NASA para proporcionar a la industria de la aviación herramientas computacionales, incluido software de diseño, para mejorar la seguridad de las aeronaves y permitir la innovación. Para la investigación y el modelado de la formación de hielo, los códigos informáticos de la NASA se han convertido en el estándar de la industria en las últimas décadas. Y GlennICE se basa en este trabajo, realizando modelos digitales muy avanzados de partículas de agua y hielo en prácticamente cualquier condición atmosférica que puedas imaginar.
Con capacidades actualizadas y una experiencia de usuario optimizada, GlennICE permitirá a los usuarios avanzar en el estado del arte, particularmente a los investigadores que trabajan en diseños de aviones futuros complejos e inusuales.
«Los códigos heredados están bien formulados para manejar simulaciones de aviones tradicionales con forma de tubo y ala», dijo Christopher Porter, líder de desarrollo de GlennICE. «Pero ahora tenemos nuevos vehículos con nuevos diseños que presentan desafíos para la investigación sobre el hielo. Esto requiere una herramienta más avanzada, y ahí es donde entra en juego GlennICE».
Hasta ahora, docenas de socios de la industria, así como otras agencias gubernamentales, han comenzado a utilizar GlennICE, que está disponible en»https://software.nasa.gov/software/LEW-20155-1″ objetivo=»_blank» rel=»noreferrer noopener»>Catálogo de software de la NASA.
Aunque se basa en códigos heredados de la NASA, como LEWICE 3D, GlennICE es un juego de pelota completamente diferente. El nuevo conjunto de herramientas se puede adaptar a situaciones únicas y es compatible con otras herramientas de software. En otras palabras, es más configurable y requiere mucho menos tiempo para que los investigadores lo configuren y lo utilicen.
Este proceso simplificado, junto con su capacidad más avanzada para modelar la formación de hielo, permite a GlennICE abordar fácilmente conceptos del siglo XXI, como aviones supersónicos, drones de movilidad aérea avanzada y otros aviones, alas con formas no convencionales, diseños de turbofan de rotor abierto o nuevas configuraciones para aviones convencionales como cúpulas de radar.
Pero ¿cómo funciona este proceso de simulación?
«Imagínese un avión volando a través de una nube», dijo Porter. «Algunas de esas gotas de agua y hielo golpean el avión y otras no. GlennICE simula estas gotas y exactamente dónde terminarán, tanto en el avión como fuera de él».
Cuando estas gotas de agua golpean el avión, se adhieren, se congelan y comienzan a acumular aún más gotas que hacen lo mismo. El software simula exactamente dónde ocurrirá esto y qué forma adoptará el hielo con el tiempo.
«No nos ocupamos sólo del avión, sino también de la física del aire y del agua», dijo Porter.
Debido a que está diseñado para simular gotas, los investigadores han expresado interés en utilizar GlennICE para simular otras condiciones que involucran arena y ceniza. Estas sustancias, cuando son ingeridas por los motores de los aviones, pueden plantear riesgos distintos que los ingenieros aeronáuticos se esfuerzan por prevenir.
La investigación sobre el hielo es fundamental para la seguridad de la aviación, y la NASA cumple un papel clave para garantizar que los pilotos y pasajeros vuelen de forma más segura y sin hielo. Los túneles de viento de la agencia, por ejemplo, tienen capacidades de investigación sobre formación de hielo de primer nivel que no se encuentran comúnmente en la investigación aeronáutica.
Junto con las pruebas en túnel de viento, GlennICE ofrece un conjunto integral de capacidades a los investigadores. Si bien los túneles de viento pueden verificar y validar datos con modelos y condiciones del mundo real, herramientas como GlennICE pueden llenar vacíos en la investigación que no se logran fácilmente con los túneles de viento.
«Algunos entornos en los que necesitamos realizar pruebas no son prácticos con túneles de viento debido al tamaño del túnel requerido y a la compleja física involucrada», dijo Porter. «Pero con GlennICE podemos realizar estas pruebas digitalmente. Por ejemplo, podemos modelar todas las condiciones de formación de hielo señaladas en las nuevas regulaciones».
El desarrollo de GlennICE se enmarca en los programas Concepto de Aeronáutica Transformativa y Vehículos Aéreos Avanzados de la NASA. Esos programas apoyaron a GlennICE para promover el trabajo de la NASA en el desarrollo de herramientas computacionales para el diseño aeroespacial. Más información sobre la historia de la investigación sobre la formación de hielo en la NASA está disponible en»https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/glenn/tunnel-generates-decades-of-aircraft-icing-safety-data/» objetivo=»_blank» rel=»noreferrer noopener»>el sitio web de la agencia.
