Estudio de la resistencia aerodinámica originada por excrecencias en el ala del Jetstream 41

Abstract

[ES] Una técnica de reparación habitual después de que las aeronaves sufran colisiones durante la manipulación en tierra es la fijación de una placa metálica sobre el fuselaje. Este método es barato y rápido; sin embargo, compromete la eficiencia aerodinámica, que a menudo no se considera antes de la implementación. A largo plazo, los pequeños parches pueden suponer grandes aumentos en el consumo de combustible. Dado que es de máxima importancia para las compañías aéreas reducir el gasto, el estudio de las protuberancias que modifican el cuerpo de una aeronave debe ser exhaustivo. Sin embargo, los métodos existentes que permiten calcular la resistencia aerodinámica generada por excrecencias en los aviones son substancialmente poco fiables. Un caso aplicado fue simulado en este proyecto para determinar las consecuencias aerodinámicas de una placa de reparación en el ala del Jetstream 41. Los resultados se compararon con la metodología errática, que se utiliza actualmente con mayor frecuencia, y se introdujo una alternativa plausible para determinar de forma más precisa el incremento de drag debido a la placa. Se basa en el modelado implícito de excrecencias en CFD usando fuentes y sumideros. Aunque se deberían realizar más estudios, los resultados obtenidos abren una vía prometedora para futuros desarrollos.

[EN] A common repair strategy after aircraft suffer collisions during ground handling is attaching a metallic plate to the skin. This technique is cheap and fast; however, it compromises aerodynamic efficiency, which is often not considered before implementation. In the long run, small patches can comprise vast increases in fuel consumption. Since it is of uppermost importance for airlines to reduce expenditure, the study of protuberances which modify the body of an aircraft must be thorough. Nevertheless, the existing methods which allow to calculate the drag generated by excrescences on aircraft are substantially unreliable. An applied case was studied in this project to accurately determine the consequences of a repair plate on the wing of Jetstream 41. The results were compared to the erratic methodology which is most commonly used and a plausible alternative to accurately determining drag was introduced. It relies on implicit modelling of excrescences in CFD using sources and sinks. Even though further studies should be conducted the results obtained open a promising avenue for future developments.