Antes de que una nave espacial aterrice en Marte o aviones de carga futuristas vuelen sobre nuestras ciudades, deben diseñarse y probarse rigurosamente en túneles de viento. Incluso los aviones de pasajeros, como los jets 747 de Boeing utilizados por las principales aerolíneas, están sujetos a tales pruebas. Estas instalaciones permiten a los ingenieros “volar” aeronaves y naves espaciales a unos pocos pies del suelo. La NASA, que tiene una historia de 100 años de uso de las máquinas, finalmente está construyendo una nueva, actualizada para el siglo XXI: el primer túnel de viento nuevo de la agencia en más de 40 años.
La Instalación de Investigación Dinámica de Vuelo de la NASA (FDRF, por sus siglas en inglés), programada para abrir en 2025 en el Centro de investigación de Langley en Virginia, tendrá más de 100 pies de altura. Los líderes de la NASA creen que será clave para crear la nave espacial del futuro. La agencia planea usar el nuevo túnel de viento para prepararse para vuelos espaciales tripulados a la Luna y Marte, además de misiones robóticas a dos mundos del sistema solar con atmósferas densas: Venus y Titán, la luna rica en metano de Saturno. También será clave para la próxima generación de aviones con destino a la Tierra, que la NASA espera fabricar más sostenible, en línea con su objetivo de cero emisiones netas para 2050
“Lo que vamos a hacer con esta instalación es literalmente cambiar el mundo”, dijo Clayton Turner, director del Centro de Investigación Langley de la NASA, en un comunicado de prensa de la inauguración de la instalación ceremonia. “El espíritu humilde de nuestros investigadores y este esfuerzo nos permitirá alcanzar nuevas alturas, para revelar lo desconocido, para el mejoramiento de la humanidad”.
Los túneles de viento empujan el aire más allá de un objeto estacionario, generalmente utilizando grandes ventiladores, para simular el movimiento del aire alrededor, sobre y debajo de una nave voladora. Esto permite a los ingenieros modificar sus diseños en función de lo que ven en el experimento, lo que hace que los vehículos sean más estables y aerodinámicos. El túnel de viento es un lugar seguro para probar nuevas tecnologías y un paso clave para probar la seguridad de cualquier embarcación antes de que un humano salte a bordo. También es clave para cohetes y naves espaciales, donde los ingenieros deben asegurarse de que el vehículo pueda atravesar la atmósfera de un planeta de manera segura. (Los biólogos incluso han usado túneles de viento, aunque no los de la NASA,observar gansos volando
El túnel de viento construido más recientemente de Langley es el Instalación Transónica Nacional, construido en 1980. Seguirá en funcionamiento, pero el FDRF reemplazará dos túneles de viento existentes, ambos con cerca de 80 años: el Túnel giratorio de baja velocidad de 12 pies de 1939 y el Túnel giratorio vertical de 20 pies de 1940. Las máquinas voladoras probadas en las nuevas instalaciones superarán lo que los constructores originales podrían haber soñado. “No hemos probado nada con una hélice en décadas”, bromeó el ingeniero jefe de Langley de la NASA, Charles “Mike” Fremaux. una conferencia comunitaria reciente sobre el proyecto
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El primer túnel de viento de la NASA (que fue el primer túnel de viento del gobierno de EE. UU.) fue construido en 1921 en Langley. Básicamente era una caja glorificada con algunos fanáticos poderosos. Desde entonces, la agencia ha construido más de 40 túneles de viento, muchos con fines especializados. Algunos son pequeños, destinados solo a modelos en miniatura, y otros son lo suficientemente grandes como para caber en un avión completo. Cada uno produce una temperatura, presión y velocidad del viento diferentes, destinadas a simular las diferentes condiciones que una nave podría encontrar en el mundo real. Algunos túneles de viento pueden mover el aire a más de 4000 millas por hora, significativamente más rápido que la velocidad de crucero habitual de un 747 de alrededor de 600 mph.
Muchas misiones famosas han comenzado sus viajes en un túnel de viento. El paracaídas del rover Curiosity, por ejemplo, se probó por primera vez en el Complejo Nacional de Aerodinámica a Gran Escala en NASA Ames en California, mucho antes de que se abriera en la atmósfera del Planeta Rojo. En los últimos años, partes clave de las misiones Artemis de la NASA, cuyo objetivo es que los estadounidenses regresen a la luna, incluida la Cápsula de tripulación Orion y el Cohete SLSfueron probados en túneles de viento.
El nuevo túnel de viento en el FDRF será más eficiente que las instalaciones anteriores, lo que reducirá los costos. Además, será más seguro para el personal que realiza las pruebas en el túnel de viento, que solía correr el riesgo de ser absorbido por la máquina mientras desplegaba los modelos. “Tal como lo hacemos ahora… un técnico muy hábil va a lanzar los modelos a mano. Eso no es una broma”, dijo Fremaux en su presentación. En el pasado, sólo ha habido algunos lesiones levesy la mayoría de los accidentes solo dañar la propia instalación. Pero ahora habrá más mecanismos de seguridad para minimizar los riesgos.
Incluso podría allanar el camino para los autos voladores, al probar la tecnología para el despegue vertical, como lo demuestra Regreso al futurolos coches flotantes o un clasico Supersónicoscoche volador estilo ‘. Esas son ideas lejanas, pero nunca podrían despegar sin la ayuda del túnel de viento probado por el tiempo.