De la Biología a la Ingeniería: una herramienta numérica interactiva para estudiar la cinemática de alas batientes

BRUNO A. ROCCIA; SERGIO PREIDIKMAN; LUIS CEBALLOS

Arica, Chile

Congreso; COCIM 2008 - XIII Congreso Chileno de Ingeniería Mecánica; 2008

Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Tarapacá

El vuelo natural con alas batientes es considerablemente más complejo que el vuelo de los vehículos convencionales. Mientras que un aeroplano convencional posee una hélice (o más) para originar empuje y alas fijas para generar sustentación, las criaturas voladoras deben modificar activamente la cinemática de sus alas para producirlos simultáneamente. Esto implica que las alas batientes deben seguir trayectorias extremadamente complicadas para originar mecanismos de vuelo no convencionales y altamente no-estacionarios que son extremadamente eficientes a reducidos números de Reynolds y que ofrecen ventajas únicas respecto de los bien conocidos mecanismos aerodinámicos clásicos. En este trabajo se presenta una herramienta numérica interactiva que sirve como “traductor” entre el lenguaje “descriptivo” utilizado por los biólogos y el lenguaje “predictivo” usado por los ingenieros. Esta herramienta cuenta con una interfase gráfica que permite estudiar y visualizar los diferentes patrones cinemáticos que intervienen en cada ciclo de batimiento, como así también simular las trayectorias que siguen puntos materiales contenidos en el ala de estas criaturas, todo esto para diversas configuraciones de vuelo, como por ejemplo el “hover”. Este trabajo es parte de un esfuerzo mucho mayor que se encuentra en desarrollo y cuyo objetivo es obtener herramientas para estudiar la aeroservoelasticidad de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología.