Un campo de flujo conceptual alrededor de un edificio generado por vientos atmosféricos. Préstamo: Drones (2022). DOI: 10.3390/drones7010022
El mercado de los taxis aéreos está casi listo para despegar, con compañías como Boeing, Hyundai, Airbus y Toyota construyendo flotas para que los pasajeros sigan volando por los cielos. Tanto Europa como los EE. UU. desarrollaron nuevas regulaciones para allanar el camino para que los taxis aéreos estén operativos dentro de una década, y la Autoridad de Seguridad de la Aviación Civil de Australia (CASA) hizo lo mismo.
La investigación cada vez más sofisticada en los últimos años, incluido un artículo reciente del equipo de investigación de Sistemas Aéreos No Tripulados (UAS) de la Universidad RMIT, ha medido cómo se forman ráfagas repentinas de viento alrededor de los edificios urbanos y desestabilizan los aviones.
El investigador principal e ingeniero aeroespacial, el Dr. Abdulghani Mohamed, que ha estudiado la dinámica de las ráfagas durante más de una década, dice que este aspecto debe abordarse adecuadamente en las regulaciones en Australia y en el extranjero antes de que llenemos nuestros cielos urbanos con taxis aéreos y otros drones.
Fuertes ráfagas de viento se forman alrededor de los edificios de la ciudad
Los aviones que vuelan a baja altura corren el riesgo de sufrir ráfagas de viento porque aterrizan y despegan a bajas velocidades, explicó Mohamed, y la investigación de RMIT ha revelado que las ráfagas de viento repentinas pueden plantear un gran desafío de seguridad para los taxis aéreos y los drones en menos de un segundo. .
Como resultado, los taxis aéreos y los drones necesitarán más energía para aterrizar o despegar en las ciudades en comparación con un aeropuerto o un espacio abierto, explicó.
“Estos aviones necesitan motores potentes que puedan cambiar rápidamente el empuje generado por las hélices para que el vehículo vuelva a su rumbo rápidamente, lo que requiere más energía”, dijo Mohamed de la Escuela de Ingeniería.
Nos preocupamos por la seguridad de nuestra ciudad
Las regulaciones para las aeronaves de movilidad aérea avanzada (AAM), como los futuros taxis aéreos, se están desarrollando en todo el mundo, incluidos los Estados Unidos y Europa. El equipo de RMIT enfatiza que se necesita un marco meteorológico para garantizar la seguridad y confiabilidad de esta nueva tecnología.
“Las regulaciones y certificaciones deben abordar específicamente la operación segura al pasar por campos de flujo de edificios”, dijo Mohamed.
Argumenta que las simulaciones y mediciones de viento específicas del sitio son esenciales para identificar regiones peligrosas.
“Al determinar las ubicaciones de los vertipuertos, los lugares donde estos vehículos despegarán y aterrizarán, también debemos identificar las regiones peligrosas que se deben evitar. Esto aumentará la seguridad y reducirá el tiempo de inactividad de la flota debido a las condiciones del viento”, dijo Mohamed.
“En Australia, aún no está claro si esto cae bajo la jurisdicción de CASA o de la Oficina Meteorológica, pero los taxis aéreos deberán recibir información meteorológica con una resolución mucho más alta y a un ritmo más rápido de lo que es posible actualmente. Esto es importante a la hora de planificar vuelos.
“El margen de error será mucho menor que en los aeropuertos donde los aviones grandes pueden tolerar ráfagas mucho más fuertes. No tendremos esa flexibilidad para los taxis aéreos en las ciudades”.
Próximos pasos
“Los puertos verticales especialmente diseñados significan que podemos integrar elementos de diseño geométrico para reducir la ocurrencia de condiciones de flujo inseguras, y estamos explorando esto en nuestra investigación actual”, dijo Mohamed.
“Los edificios existentes también se pueden convertir en puertos verticales, pero es posible que deban modificarse para mejorar la aerodinámica cerca de los lugares de aterrizaje. La efectividad de tales características de diseño puede evaluarse mediante experimentos en túneles de viento a gran escala o mediante mediciones a gran escala.
“El mapeo avanzado de flujo de viento a gran escala ya no será un impedimento en el futuro. Continuamos desarrollando nuestros drones de detección de viento, un enjambre de drones equipados con anemómetros de viento, para mapear grandes infraestructuras con mucha precisión”.
“Ráfagas de viento encontradas por vehículos voladores cerca de edificios” se publicó en Drones. Las recomendaciones podrían ayudar a dar forma a las regulaciones de los vertipuertos, las rutas de vuelo y los requisitos de los taxis aéreos en Australia y, potencialmente, en todo el mundo.
Los investigadores continúan estudiando las ráfagas de viento alrededor de los edificios, explorando más a fondo las diferentes formas de los edificios que pueden minimizar los efectos negativos. También continúan investigando sobre la vulnerabilidad de los vehículos ante ráfagas de viento y turbulencias, así como sobre tecnologías que garanticen la estabilidad del vuelo.
Más información:
Abdulghani Mohamed et al., Ráfagas de viento encontradas por vehículos voladores cerca de edificios, Drones (2022). DOI: 10.3390/drones7010022