Sistema híbrido que combina recubrimiento antifrío y calefacción electrotérmica para la protección contra el hielo en alas
Autores: Morita, Katsuaki; Kimura, Shigeo; Sakaue, Hirotaka
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Sistema híbrido que combina recubrimiento antifrío y calefacción electrotérmica para la protección contra el hielo en alas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeronave
Formación de hielo en vuelo
ICE-WIPS
Consumo de energía
Pruebas de validación
NACA0012
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La formación de hielo durante el vuelo en aeronaves es una gran preocupación para todos los involucrados en las operaciones aéreas. Generalmente, se ha utilizado un calentador eléctrico para prevenir la formación de hielo en vuelo. La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) ha propuesto un sistema híbrido de anti-hielo que combina un recubrimiento hidrofóbico y calefacción electrotérmica (ICE-WIPS) para reducir el consumo de energía en la unidad de calefacción. Para validar la efectividad de ICE-WIPS, se realizan pruebas de validación y demostración utilizando túneles de viento de formación de hielo en el Instituto de Tecnología de Kanagawa (KAIT) y en el Túnel de Investigación de Hielo del Centro de Investigación Glenn de la NASA. Usando un perfil aerodinámico NACA0012 como modelo de prueba, ICE-WIPS demuestra una reducción sustancial en el consumo de energía en comparación con el sistema de calefacción existente. La reducción depende de las condiciones de formación de hielo en vuelo; se logra una reducción de más del 70% con un contenido de agua líquida (LWC) de 0.6 g/m y un diámetro de volumen medio (MVD) de 15 m a 75 m/s con un ángulo de ataque de cero. En condiciones de hielo húmedo, se logra una reducción de más del 30% en el consumo de energía.
Descripción
La formación de hielo durante el vuelo en aeronaves es una gran preocupación para todos los involucrados en las operaciones aéreas. Generalmente, se ha utilizado un calentador eléctrico para prevenir la formación de hielo en vuelo. La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) ha propuesto un sistema híbrido de anti-hielo que combina un recubrimiento hidrofóbico y calefacción electrotérmica (ICE-WIPS) para reducir el consumo de energía en la unidad de calefacción. Para validar la efectividad de ICE-WIPS, se realizan pruebas de validación y demostración utilizando túneles de viento de formación de hielo en el Instituto de Tecnología de Kanagawa (KAIT) y en el Túnel de Investigación de Hielo del Centro de Investigación Glenn de la NASA. Usando un perfil aerodinámico NACA0012 como modelo de prueba, ICE-WIPS demuestra una reducción sustancial en el consumo de energía en comparación con el sistema de calefacción existente. La reducción depende de las condiciones de formación de hielo en vuelo; se logra una reducción de más del 70% con un contenido de agua líquida (LWC) de 0.6 g/m y un diámetro de volumen medio (MVD) de 15 m a 75 m/s con un ángulo de ataque de cero. En condiciones de hielo húmedo, se logra una reducción de más del 30% en el consumo de energía.