Túnel de investigación de hélice


El Túnel de Investigación de Hélice (PRT) fue el primer túnel de viento a gran escala en el Centro de Investigación de Langley del Comité Asesor Nacional de Aeronáutica ( NACA ) , y el tercero en la instalación. Estuvo en uso entre 1927 y 1950 y fue fundamental en la investigación de reducción de la resistencia aeronáutica de los primeros Estados Unidos . En 1929, NACA recibió su primer Trofeo Collier por el carenado NACA que fue probado y desarrollado utilizando el Túnel de Investigación Propeller. [1]

El principal objetivo del túnel de investigación de hélices era investigar la eficiencia aerodinámica de las hélices de los aviones con motor radial. En 1917, William F. Durand publicó el Informe técnico 17 de la NACA sobre su trabajo con hélices aisladas en el túnel de viento de la Universidad de Stanford ; sin embargo, estos resultados no coincidían con los datos que la NACA había recopilado para las hélices conectadas a los fuselajes. [2] Además, se sabía poco sobre las limitaciones de las hélices. Las hélices tenían problemas de eficiencia causados ​​por la pérdida de compresión en las puntas a altas velocidades. [3] En 1923, el ingeniero de Langley Fred Weick , sugirió a NACA que construyera un túnel de viento con una garganta de 20 pies de diámetro, capaz de alcanzar velocidades de hasta 100 millas por hora para realizar pruebas de hélice a gran escala.[4] Según Weick, los ingenieros británicos estaban realizando pruebas en hélices a escala en ese momento, pero no pudieron obtener resultados precisos debido a un problema de escala relacionado con el número de Reynolds en los túneles de viento más pequeños. NACA había estado usando el Túnel de Densidad Variable para aumentar la densidad del aire y mantener el número de Reynolds en pruebas similar al número de Reynolds experimentado por aviones a gran escala. Sin embargo, el túnel de densidad variable no pudo proporcionar datos consistentes para las hélices, por lo que NACA construyó el túnel de investigación de hélices. [5]

NACA comenzó a trabajar en el túnel de investigación de hélices bajo la dirección del director de investigación aeronáutica George W. Lewis en 1925 y completó su construcción en 1927. Construido con dos motores submarinos diesel de 1000 caballos de fuerza y ​​un ventilador de 8 palas y 27 pies de diámetro. el túnel de investigación de hélice era capaz de empujar aire en una corriente de 20 pies a 110 millas por hora. [2] El PRT permaneció operativo hasta que fue demolido en 1950 cuando NACA necesitaba un lugar para construir su túnel de presión Transonic de 8 pies . [6]

El túnel de investigación de hélices se utilizó en el desarrollo de hélices más eficientes que no perdían compresión en las puntas de las palas a altas velocidades. NACA también pudo probar hélices a gran escala para encontrar una forma de pala que maximizara la eficiencia y el rendimiento donde los diseños anteriores habían fallado. [7]

El PRT también se utilizó para desarrollar una forma de reducir la resistencia producida por los pistones expuestos de los motores de turbina radial. Al probar varios capós en modelos a gran escala en el PRT, NACA pudo producir el capó NACA, que ganó el Trofeo Collier en 1929 por su impacto en la aeronáutica. [1] Se predijo que el carenado, al reducir la resistencia y aumentar el enfriamiento del motor, ahorraría a la industria aeronáutica estadounidense más de $ 5 millones, y los fabricantes de aviones adoptaron rápidamente el carenado y sus variantes. [1]

De manera similar, el PRT descubrió que la ubicación del motor y el tren de aterrizaje fijo contribuían en gran medida a la resistencia. Los ingenieros de NACA trabajaron para crear un tren de aterrizaje retráctil y descubrieron que los aviones multimotor se beneficiaban de tener sus motores alineados con el borde de ataque del ala. Ambos descubrimientos también fueron adoptados rápidamente por los fabricantes de aviones. [3] Los datos recopilados en el PRT se utilizaron en gran medida en el diseño de muchos aviones de la Segunda Guerra Mundial , incluidos el Boeing B-17 Flying Fortress , el Boeing B-24 Liberator y el Douglas DC-3 . [2]


Elton W. Miller, jefe de aerodinámica de la NACA tras la dimisión de Max Munk, se encuentra dentro del cono de salida del túnel de investigación de hélices mirando el Sperry M-1 Messenger , el primer avión a gran escala que se probará en el túnel. ( NASA, 1927 )
El carenado NACA en un Curtiss AT-5A Hawk ( NASA, 1928 )