¿Cómo se validan los diseños de aeronaves?

Hoy en día, existen muchos métodos computacionales para verificar un nuevo diseño de una aeronave. Sin embargo, esos métodos CFD generalmente solo son realmente buenos para una condición de crucero estable.

Luego, una vez que tengan un diseño decente (a través de la simulación), harán varios modelos de túnel de viento y los probarán para ver si hay alguna anomalía durante el despegue, las maniobras, el aterrizaje, etc.

Luego de vuelta a la simulación.

Finalmente, se construye un avión operacional de tamaño completo (si es rentable) o de escala y se somete a muchas pruebas de combate. Luego más iteración con simulaciones y estudios de túnel de viento.

Finalmente, el avión de tamaño completo se construye y se prueba. Si todo se hizo correctamente, los aviones # 1 y # 2 pueden permanecer en el “cuerpo” de prueba, o como el B-2A, pueden calificar para el vuelo completo.

El modelado por computadora que se usa hoy en día se basa en leyes de ingeniería y físicas (propiedad) durante décadas antes de que las simulaciones por computadora estuvieran disponibles. La mayoría de los diseños de Wing, por ejemplo, basan su desempeño en los modelos de flujo de aire de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), que se basan en la investigación de la superficie de sustentación de NACA. El Comité Asesor Nacional de Aeronáutica tiene cientos de diseños en su repositorio que ilustran las características de cada diseño de ala. Puede simular, revisar y ver los datos usted mismo en el sitio web de la NASA.

FoilSim II 1.5a beta

Después de este proceso, el software de diseño asistido por computadora puede simular los requisitos del fuselaje (y las limitaciones), etc. A partir de ahí, se construyen modelos compuestos a escala y se colocan en un túnel de viento para validar el diseño final. Una vez que el fabricante aprueba el diseño, se construye un ejemplo de prueba y luego se somete a miles de pruebas de vuelo y fallas estructurales y plataformas de prueba de fatiga.

Montaje del primer vehículo de prueba de vuelo para la aeronave Bombardier CSeries en marcha

Todos los demás componentes pasan por procesos y pasos similares.

Con los avances en las tecnologías informáticas, podemos ver la aeronave como un bus de objetos o como un mapa de componentes distribuidos. Luego podemos validar el diseño escribiendo un programa (de balas) para el autobús / mapa de tal manera que la aeronave pueda moverse hacia adelante y hacia atrás con la misma elevación y arrastre.