Simulación ‘made in Spain’ para fabricar aviones más eficientes en menos tiempo

Los cuatro años de investigaciones del proyecto SSeMID han dado sus frutos en forma de nuevos métodos y herramientas numéricas de simulación de gran impacto en la industria aeroespacial, puesto que con su aplicación se lograrían diseños de aeronaves más eficientes.

Bajo el liderazgo de Eusebio Valero, investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el trabajo se ha centrado en la estabilidad fluida como un elemento clave para comprender las limitaciones actuales de los diseños aeronáuticos. 

A partir de ese fundamento, se han desarrollado nuevas metodologías numéricas y de generación de modelos, necesarios para obtener nuevas soluciones para la industria aeronáutica. SSeMID ha permitido madurar e industrializar nuevos métodos que permiten obtener los mapas de sensibilidad de las características aerodinámicas críticas y con gran incidencia en el rendimiento de las aeronaves y el medio ambiente, como el ruido o el consumo de combustible.

La aplicación directa de esta nueva metodología es el control de flujo y la optimización avanzada. El control de flujo es una tecnología emergente que desarrolla una variedad de técnicas mediante las cuales el rendimiento aerodinámico puede mejorarse a niveles más allá de los logrados hasta ahora, solamente mediante la generación de nuevas geometrías, cambiando radicalmente los conceptos actuales de diseño industrial.

La aplicación del análisis de estabilidad y sensibilidad proporciona información muy valiosa a los ingenieros de diseño sobre "cómo y dónde" es necesario actuar para lograr un diseño óptimo.

Beneficios para industria y sociedad

Estas nuevas herramientas contribuyen a que las futuras generaciones de aviones se desarrollen en menos tiempo y con un menor coste, empleando más esfuerzos en simulación y menos en costosas pruebas experimentales, sin perder seguridad y fiabilidad.

Herramientas computacionales precisas conducen a una reducción de millones de euros en costes operativos por avión y año. En términos de eficiencia, las nuevas aeronaves reducirían las emisiones de CO2 y NOx a la atmósfera, y generarían menos ruido, en particular en las maniobras de despegue y aterrizaje, que tanto afectan a las zonas cercanas a núcleos urbanos. “Por tanto, los beneficios de optimizar la tecnología aeronáutica no sólo llegarán a la industria aeronáutica, sino que se extenderán en última instancia a la sociedad en general”, explica el profesor Valero.

El Proyecto SSeMID, financiado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 en el marco del Marie Skodowska-Curie Innovative Training Networks, ha sido coordinado por la UPM. También han trabajado investigadores y doctorandos procedentes de cinco Universidades: Universidad Politécnica de Madrid (España), Imperial College London, University of Cambridge (Reino Unido), KTH (Suecia), Katholieke Universiteit Leuven (Bélgica); tres centros de investigación del campo aeronáutico: Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales (Francia), Deutsches Zentrum für Luft – und Raumfahrt e.V. (Alemania) y el Von Karman Institute (Bélgica) y dos empresas relevantes del sector: Airbus (Reino Unido) y NUMECA (Bélgica). Además, ha contado con la colaboración de dos universidades americanas: Purdue y San Diego.