ES2215973T3 - Procedimiento y dispositivo para acelerar la destruccion de al menos dos torbellinos en la estela de un cuerpo movil, en particular de un avion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) que son creados respectivamente en la estela de las alas (3A, 3B) de un cuerpo móvil (2) provisto de al menos dos alas (3A, 3B) en el que cada ala (3A, 3B) está provista de al menos dos superficies sustentadoras (3A, 6A; 3B, 6B) y que están separadas entre sí por una distancia entre torbellinos (D), estando formado cada uno de dichos torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) en la parte trasera del ala correspondiente (3A, 3B) por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos (7A, 8A; 7B, 8B) que son creados respectivamente por la disposición de dichas superficies sustentadoras (3A, 3B, 6A, 6B) del ala (3A, 3B) presentando cada uno de dichos remolinos corrotativos una pluralidad de modos de inestabilidad en el núcleo, caracterizado porque se genera, al nivel de cada una de dichas alas (3A, 3B), cerca de la zona de creación (10A, 10B) de al menos uno de dichos remolinos corrotativos (8A, 8B) del ala, una perturbación periódica del flujo, que corresponde a una inestabilidad de Bénard-von Kármán y porque cada una de dichas perturbaciones periódicas presenta una longitud de onda que es apta para excitar al menos uno de dichos modos de inestabilidad del remolino correspondiente (8A, 8B) de manera que aumente el núcleo del remolino contrarrotativo (5A, 5B) que se crea a partir de la fusión inestable de este remolino (8A, 8B) con el otro remolino (7A, 7B) de modo que el diámetro (dA, dB) de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada de dicha distancia entre torbellinos (D).

Description

Procedimiento y dispositivo para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos en la estela de un cuerpo móvil, en particular de un avión.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos en la estela de un cuerpo móvil.

Aunque no exclusivamente, la presente invención se aplica más particularmente a un avión, en especial a un avión de transporte.

En este caso, los dos torbellinos (o más) a los cuales se aplica la presente invención, son generalmente generados cuando el avión se encuentra en fase de despegue o de aterrizaje y que se despliega al menos un flap, en particular un flap hipersustentador, en cada ala del avión. Estos dos torbellinos son contrarrotativos y son formados respectivamente en la estela de dichas alas del avión, estando formado cada uno de dichos torbellinos en la parte trasera del ala correspondiente por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos, de los que uno es formado por la extremidad del ala y el otro por el flap desplegado. Estos remolinos corrotativos se deben a los gradientes de presión existentes en las extremidades de dichas superficies sustentadoras (extremidad del ala, flap) entre el intradós y el extradós de estas superficies sustentadoras. El gradiente de presión obliga al fluido a esquivar el extremo de la superficie sustentadora correspondiente, lo que provoca un movimiento de rotación del fluido que genera el remolino. En el vuelo en crucero, existen también unos torbellinos contrarrotativos que son generados únicamente por las extremidades de las alas, pero un dispositivo que pretendiera acelerar su destrucción correría el riesgo de generar una resistencia demasiado importante.

Para evitar cualquier confusión, se llamará en el ámbito de la presente invención:

-

"remolinos", a los fenómenos de remolinos existentes antes de la fusión y que van a fusionarse entre sí; y

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"torbellino", a los fenómenos de remolinos obtenidos por la fusión de al menos dos de estos remolinos.

Los dos torbellinos contrarrotativos que se forman en la estela del avión pueden ser muy energéticos y producir un campo de velocidad muy desestabilizador para un avión seguidor (se llama generalmente "turbulencia de estela" a este campo de velocidad) y, en particular, un fuerte momento de balanceo así como un fuerte movimiento descendente del aire. Además, tienen una duración importante (varios minutos), de modo que imponen grandes distancias de separación entre aviones cerca de los aeropuertos.

Se utiliza actualmente una tabla de separación fija, basada en la masa de los aviones, para establecer las distancias de separación entre dos aviones en el despegue y el aterrizaje. Como aumenta constantemente el tráfico aéreo, la frecuencia de los despegues y de los aterrizajes se encuentra así limitada en numerosos aeropuertos, por no tener demasiado grandes distancias de separación.

La presente invención tiene en particular por objeto acelerar la destrucción de este par de torbellinos contrarrotativos formados en la estela de un avión, en fases de despegue y de aterrizaje.

Son conocidos diferentes tipos de dispositivos destinados a actuar sobre diversos remolinos de estela de aviones.

En particular, por la patente US-5 492 289, se conoce un método para acelerar la destrucción de un remolino que se cree en la estela de un avión, por la extremidad de un ala o de un flap que presente dicha ala. Esta patente conocida propone modificar el borde de escape del ala o del flap de manera que se modifique la distribución de la sustentación a lo largo del ala correspondiente. Dicha modificación de la sustentación provoca un aumento más rápido del diámetro del remolino (de la extremidad del ala o del flap) y acelera así su destrucción. Sin embargo, se puede cuestionar la eficacia de este método y en particular sobre la aceleración efectiva de la destrucción. Además, esta solución conocida prevé una modificación geométrica del ala, lo que plantea problemas de realización práctica.

Además, por la patente US-6 042 059, se conocen un sistema y un método para destruir más rápidamente los remolinos de la estela de un avión. Este método conocido prevé utilizar pequeñas superficies aerodinámicas para generar un remolino parásito destinado a iniciar el proceso de destrucción de los remolinos de la estela. Se perfilan estas pequeñas superficies aerodinámicas y se disponen en las superficies sustentadoras del avión. Presentan sin embargo el inconveniente de que aumentan la resistencia.

Por otra parte, por la patente WO-99/00297, se conoce un sistema activo para destruir los remolinos de estela de un avión. Este sistema conocido se basa en la excitación activa de las inestabilidades múltiples de remolinos por las superficies móviles de las alas del avión, sin que se cambie la estructura interna de estos remolinos, ni se excite la inestabilidad interna de los núcleos de estos remolinos. Este sistema activo conocido es muy complejo, ya que implica la utilización de un ordenador y de mandos sincronizados que permitan el desplazamiento controlado de los alerones y de los deflectores durante el vuelo. Con ello, son susceptibles de presentarse repercusiones sobre la maniobrabilidad del avión, el control de su sustentación, las solicitaciones de su estructura y la comodidad de los pasajeros. Además, la eficacia de este sistema conocido no ha sido demostrada.

La presente invención tiene por objeto remediar los inconvenientes citados. Se refiere a un procedimiento para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos contrarrotativos que se generan en la estela de un cuerpo móvil, en particular en la estela de un avión cuando están desplegados los flaps en dicho avión, es decir, en las fases de despegue y de aterrizaje.

A este efecto, dicho procedimiento para acelerar la destrucción de un par de torbellinos contrarrotativos que se forman, respectivamente, en la estela de las alas de un cuerpo móvil provisto de al menos dos alas, en el que cada ala está provista de al menos dos superficies sustentadoras, y que están separados entre sí por una distancia entre torbellinos, siendo formado cada uno de dichos torbellinos contrarrotativo en la parte trasera del ala correspondiente por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos que se forman por la disposición de dichas superficies sustentadoras del ala, presentando cada uno de dichos remolinos corrotativos una pluralidad de modos de inestabilidad del núcleo, es notable porque se genera, al nivel de cada una de dichas alas, cerca de la zona de formación, de al menos uno de dichos remolinos corrotativos del ala, una perturbación periódica del flujo, que corresponde a una inestabilidad de Bénard-von Kármán, y porque cada una de dichas perturbaciones periódicas presenta una longitud de onda que es apta para excitar al menos uno de dichos modos de inestabilidad del remolino correspondiente de manera que aumente el núcleo del torbellino contrarrotativo que se forma a partir de la fusión inestable de este remolino con el otro remolino de modo que el diámetro de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada de dicha distancia entre torbellinos.

Así, gracias a las perturbaciones periódicas generadas según la presente invención, las relaciones entre por una parte los diámetros de los núcleos de los dos torbellinos y por otra parte la distancia entre torbellinos se vuelven superiores a un valor crítico predeterminado, a partir del cual se desemboca en una fuerte interacción de los dos torbellinos y a su rápida destrucción. En efecto, como se señala a continuación, cuando se alcanza este valor crítico, se asiste a un intercambio de fluido entre los dos torbellinos contrarrotativos con la formación de remolinos secundarios de tamaños reducidas, que son perpendiculares a los ejes de dichos torbellinos. Este intercambio de fluido provoca una disminución importante y rápida de la circulación en cada torbellino y así una desintegración o destrucción de dicho par de torbellinos contrarrotativos.

Por consiguiente, el procedimiento según la presente invención permite reducir la duración de dichos torbellinos contrarrotativos y así remediar los inconvenientes antes citados.

Aunque no exclusivamente, la presente invención se aplica más particularmente a un avión. En este caso, las dos superficies sustentadoras de un ala, que generan respectivamente dichos remolinos corrotativos, son en general, por una parte la superficie extrema del ala y, por otra parte, un flap desplegado. Sin embargo, la presente invención puede igualmente aplicarse a otros cuerpos móviles y en particular a un submarino, en el cual se forman torbellinos en la estela de sus alerones.

De forma ventajosa, se determina dicho modo de inestabilidad del núcleo a excitar, a partir del tamaño de los núcleos de los remolinos y de los relaciones entre los tamaños de los núcleos y la distancia entre los remolinos. De preferencia, se determina dicho modo de inestabilidad de manera empírica. Generalmente, la longitud de onda del modo de inestabilidad es sensiblemente igual al diámetro medio del núcleo del remolino correspondiente.

Por otra parte, de modo ventajoso, la longitud de onda de una perturbación a generar:

-

es del orden de un divisor de la longitud de onda más inestable del modo de inestabilidad que deba excitar, lo que permite reducir el tamaño de los medios utilizados para generar dicha perturbación; y/o

-

se sitúa en una banda de inestabilidad de cada uno de los remolinos corrotativos del ala correspondiente.

La presente invención se refiere igualmente a un dispositivo para acelerar la destrucción de un par de torbellinos tales como los descritos anteriormente.

Según la invención, dicho dispositivo es notable porque comporta, en cada una de dichas alas, al menos un medio de perturbación que está dispuesto cerca de la zona de formación de uno de dichos remolinos corrotativos del ala, y porque cada uno de dichos medios de perturbación es susceptible de generar una perturbación periódica del flujo, que corresponda a una inestabilidad de Bénard-von Kármán y que presente una longitud de onda apta para excitar al menos uno de dichos medios de inestabilidad del remolino correspondiente de manera que aumente el núcleo del torbellino contrarrotativo que se crea a partir de la fusión de este remolino con el otro remolino corrotativo de modo que el diámetro de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada de dicha distancia entre torbellinos.

De modo ventajoso, al menos uno de dichos medios de perturbación comporta:

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en un primer modo de realización, un elemento no fuselado, por ejemplo un cilindro, cuyo diámetro aparente transversalmente al flujo depende de la longitud de onda de la perturbación periódica a generar; y

-

en un segundo modo de realización, un medio para producir un chorro de fluido emitido transversalmente a dicho flujo. Si se emite dicho chorro de fluido ortogonalmente al flujo, su velocidad debe ser al menos igual a la del cuerpo móvil y su diámetro del mismo orden de magnitud que el diámetro aparente de un elemento no fuselado, susceptible de ser utilizado en su lugar.

Así, el dispositivo según la invención es de realización simple y económica. Además, es pasivo y muy robusto.

Por otra parte, ventajosamente, al menos uno de dichos medios de perturbación es escamoteable. A este efecto, dicho medio de perturbación es, de preferencia, retráctil en el interior del ala o de los carenados montados en el ala (carenado de fin de mástil, por ejemplo) o del flap. Esto permite que no aumente la resistencia y de este modo que no disminuyan las prestaciones del cuerpo móvil, en particular cuando no haya torbellinos contrarrotativos, en particular con velocidad de crucero en el caso de un avión.

Se deducirá de las figuras del dibujo adjunto como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos semejantes.

La figura 1 muestra parcial y esquemáticamente un avión, al que se aplica un dispositivo según la invención.

Las figuras 2 y 3 representan respectivamente dos modos de realización diferentes de un medio de perturbación de un dispositivo según la invención.

La figura 4 es un esquema sinóptico que muestra las etapas principales de la aceleración de la destrucción de los torbellinos, debida a la puesta en práctica del procedimiento según la invención.

Se monta el dispositivo 1 según la invención y representado esquemáticamente en la figura 1, en un avión 2, en particular un avión de transporte, del que se han representado únicamente las dos alas 3A y 3B y una parte del fuselaje 4, para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos contrarrotativos 5A y 5B que se crean en la estela de dichas alas 3A y 3B, respectivamente y que están separados entre sí por una distancia entre torbellinos D (distancia entre los centros de los núcleos de dichos torbellinos 5A y 5B).

Es sabido que el torbellino 5A se forma en la parte trasera del ala 3A por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos 7A y 8A, de los que uno 7A es creado por la extremidad 9A del ala 3A y el otro 8A por la extremidad de dicho flap 6A desplegado, presentando cada uno de dichos remolinos corrotativos 7A y 8A, una pluralidad de modos de inestabilidad del núcleo como se señala a continuación. Dichos remolinos corrotativos 7A y 8A se mantienen en una distancia L1, antes de fusionarse en una distancia L2. Del mismo modo, el torbellino 5B es formado en la parte trasera del ala 3B por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos 7B y 8B, de los que uno 7B es creado por la extremidad 9B del ala 3B y el otro 8B por la extremidad del flap 6B desplegado.

Estos dos torbellinos contrarrotativos 5A y 5B, o más, que se crean en la estela del avión 2 pueden ser muy energéticos y producir un campo de velocidad muy desestabilizador para un avión seguidor y, en particular, un fuerte momento de balanceo así como un fuerte movimiento descendente del aire. Además, tienen una duración importante (varios minutos), de modo que imponen grandes distancias de separación entre aviones cerca de los aeropuertos.

Según la invención, para acelerar la destrucción de dichos remolinos 5A y 5B, se genera, al nivel de cada una de dichas alas 3A y 3B, cerca de la zona de formación 10A, 10B de al menos uno 8A, 8B de dichos remolinos corrotativos 7A, 8A; 7B, 8B del ala 3A, 3B, una perturbación periódica del flujo. Cada una de dichas perturbaciones periódicas presenta una longitud de onda que es apta para excitar al menos uno, pero de preferencia una pluralidad, de los modos de inestabilidad del remolino 8A, 8B correspondiente de manera que aumente el núcleo del remolino contrarrotativo 5A, 5B que se crea a partir de la fusión inestable de este remolino 8A, 8B con el otro torbellino 7A, 7B de modo que el diámetro dA, dB de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada (al menos igual a 0,3, de preferencia) de dicha distancia entre torbellinos D. Se habla de fusión "inestable" para subrayar que la fusión, en presencia de inestabilidades del núcleo, generalmente no se
desarrolla.

Para ello, el dispositivo 1 según la invención comporta en cada una de dichas alas 3A, 3B al menos un medio de perturbación 11 ó 12 señalado a continuación, que está dispuesto cerca de dicha zona de formación 10A, 10B de uno de dichos remolinos corrotativos 8A, 8B del ala 3A, 3B, es decir cerca de la extremidad del flap 6A, 6B en el ejemplo de la figura 1 y que es susceptible de generar dicha perturbación periódica del flujo.

El dispositivo 1 conforme la invención genera entonces para cada torbellino 5A, 5B una perturbación que presenta una longitud de onda precisa y susceptible de excitar el máximo de modos inestables, en particular la inestabilidad llamada "elíptica", del remolino correspondiente, por ejemplo del remolino 8A de la extremidad del flap 6A en el ejemplo de la figura 1 para el ala 3A. Esta perturbación hace oscilar el núcleo de dicho remolino 8A y lo vuelve inestable. Este último 8A presenta entonces unas perturbaciones de su estructura interna.

A medida que se produce la fusión de este remolino 8A con el remolino 7A (de la extremidad 9A del ala 3A), dicho remolino 8A fuertemente perturbado contamina el remolino 7A. La inestabilidad del remolino 8A modifica el proceso de fusión de los dos remolinos 7A y 8A. Por consiguiente, el diámetro dA del torbellino 5A resultante de la fusión inestable de estos remolinos 7A y 8A es más grande y su nivel de turbulencia interna es más elevado que cuando no exista inestabilidad.

Naturalmente, este fenómeno es el mismo para el torbellino 5B resultante de la fusión inestable de los dos remolinos 7B y 8B formados en la otra ala 3B del avión 2.

Se encuentra entonces en presencia de dos torbellinos 5A y 5B contrarrotativos de grandes diámetros dA y dB, muy perturbados. Como ya se ha indicado más arriba, a condición de que estos diámetros dA y dB sean suficientemente grandes [en otros términos, que las relaciones dA/D y dB/D sean superiores a un valor crítico predefinido (por ejemplo 0,3) o que dA y dB se vuelvan superiores a una proporción predeterminada de la distancia entre torbellinos D], dichas inestabilidades provocan un intercambio de fluido entre los dos torbellinos 5A y 5B por la creación de torbellinos secundarios no representados a pequeña escala que son perpendiculares a los ejes de dichos torbellinos principales 5A y 5B. Esta situación provoca una desintegración rápida del par de dichos torbellinos contrarrotativos 5A y 5B y una disminución rápida de la circulación de cada torbellino 5A, 5B. En otras palabras, los torbellinos 5A y 5B son así destruidos más rápidamente que en ausencia de inestabilidad.

En la figura 4, se han representado las principales etapas del proceso descrito anteriormente, que conducen a la destrucción acelerada de los torbellinos 5A y 5B de la figura 1, gracias a la acción del dispositivo 1 según la invención. Este proceso comprende las etapas siguientes (ilustrando la letra A un fenómeno o una etapa que tiene lugar al nivel del ala 3A e ilustrando la letra B el mismo fenómeno que tiene lugar al nivel del ala 3B):

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en E1A y E1B, se indican las perturbaciones periódicas antes citadas generadas por la acción del dispositivo 1, que corresponden cada una a una inestabilidad conocida bajo la expresión "inestabilidad de Bénard-von Kármán";

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en E2A y E2B, las inestabilidades tridimensionales del núcleo, en particular "inestabilidades elípticas", que existen en los remolinos 8A y 8B aumentan debido a las perturbaciones periódicas generadas según la invención.

Es sabido que estas inestabilidades tridimensionales se desarrollan en un remolino sometido a un estiramiento. Esto ocurre en el caso de pares de remolinos corrotativos (o contrarrotativos), siendo el estiramiento en cada remolino inducido por la presencia del otro remolino, lo que vuelve inestable dicho remolino. La inestabilidad que se produce por esto provoca perturbaciones de la estructura interna del remolino, con una longitud de onda axial característica del orden del diámetro del núcleo del remolino. La inestabilidad elíptica ha sido puesta en evidencia:

\bullet

para los remolinos contrarrotativos, por Leweke T. y Williamson C.H.K. en un artículo titulado "Cooperative elliptic instability of a vortex pair" y publicado en la publicación "J. Fluid Mech", vol. 360, p. 85-119; y

\bullet

para los remolinos corrotativos, por Meunier P. Leweke T. y Abid M. en un artículo titulado "Three-dimensional instability of two merging vortices" y publicado en la publicación "Advances in Turbulence VIII", CINME, p. 15-18.

La inestabilidad elíptica modifica de forma importante la evolución a largo plazo de los pares de remolinos, al igual para los remolinos corrotativos que para los remolinos contrarrotativos.

El fenómeno principal en la interacción de los remolinos corrotativos (7A y 8A por una parte 7B y 8B por otra), es la fusión de los dos remolinos en un único torbellino 5A, 5B, en cuanto los radios de los núcleos de estos remolinos corrotativos, que aumentan con el tiempo por difusión viscosa o turbulenta de la vorticidad, sobrepasan una fracción crítica de la distancia entre los centros de los núcleos de estos remolinos;

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estas fusiones, entre 7A y 8A por una parte y entre 7B y 8B por otra, se realizan respectivamente en las etapas E3A y E3B.

Debido a las inestabilidades (que han sido ampliadas según la invención) de los remolinos 8A y 8B, los torbellinos 5A y 5B que se crean por estas fusiones inestables presentan unos diámetros dA y dB más importantes y los niveles de turbulencia interna más elevados, que cuando no hay ampliación.

Según la invención, estos diámetros dA y dB son superiores a una proporción determinada (por ejemplo 0,3) de la distancia entre torbellinos D; y

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gracias a la obtención de diámetros dA y dB que verifiquen dichos tamaños, el régimen no lineal de la inestabilidad entre torbellinos contrarrotativos provoca (etapa E4) un intercambio de fluido entre los dos torbellinos 5A y 5B por la creación de torbellinos secundarios a pequeña escala, que son perpendiculares a los ejes de los remolinos principales. Esta situación provoca rápidamente una desintegración del par inicial de torbellinos 5A y 5B por un movimiento turbulento del fluido a pequeña escala y una disminución importante y rápida de la circulación de cada torbellino. Por lo tanto se destruyen más rápidamente los torbellinos 5A y 5B.

Según la invención, se determinan los modos de inestabilidad de los remolinos corrotativos 8A y 8B, que se quiere excitar, a partir de la teoría de inestabilidad conocida, parcialmente presentada más arriba, que se ha confirmado por simulaciones y por experimentos. Se observará que los parámetros que determinan los modos de inestabilidad son esencialmente el tamaño (diámetro) de los núcleos de los remolinos 7A, 7B, 8A, 8B antes de la fusión y la relación de tamaño del núcleo / distancia entre estos remolinos. La variación del número de Reynolds (que expresa el efecto de la viscosidad del fluido) no tiene prácticamente ningún efecto en las situaciones aplicadas a un avión.

Además, se pueden determinar las longitudes de onda más inestables de los modos de inestabilidad, por la teoría de inestabilidad elíptica, a partir de los parámetros antes mencionados. Sin embargo, estas previsiones dan sólo un orden de magnitud para la situación considerada. Las longitudes de onda más inestables son del orden del diámetro medio del núcleo del remolino correspondiente. Los valores precisos en la situación considerada deben encontrarse empíricamente. Las perturbaciones a generar deben tener unas longitudes de onda cercanas a la del modo de inestabilidad, o incluso cercanas a un divisor de ésta.

Además, según la invención, la longitud de onda de una perturbación a generar se sitúa en una banda de inestabilidad de cada uno de los remolinos corrotativos del ala correspondiente.

Como se ha indicado anteriormente, el dispositivo 1 según la invención comporta al menos dos medios de perturbación que pueden ser realizados cada uno según diferentes modos de realización 11, 12.

En un primer modo de realización ilustrado en la figura 2, dicho medio de perturbación 11 comporta un elemento no fuselado 13, cuyo diámetro "aparente" o "efectivo", transversalmente al flujo depende de la longitud de onda de la perturbación periódica a generar.

De preferencia, este elemento no fuselado 13 es un cilindro, por ejemplo de sección circular, como se representa en la figura 2. Sin embargo, este cilindro puede presentar igualmente una sección elíptica o incluso cualquier otra. Puede igualmente tratarse de una placa plana con fuerte incidencia, por ejemplo inclinada a 45º.

La dimensión transversal (o anchura) "efectiva" del elemento 13 determina por lo tanto la longitud de onda de la perturbación generada. Esta anchura "efectiva" depende del grado de desviación de las líneas de corriente por el elemento 13. No es forzosamente idéntica a la dimensión real del elemento 13. Por ejemplo, una placa plana, perpendicular al flujo, desvía las líneas de corriente mucho más que un cilindro de igual diámetro. Además, se conoce la relación entre dimensión "efectiva" y longitud de onda de la estela generada para un cierto número de elementos de modo puramente empírico: no existe ningún resultado teórico. La longitud de onda es del orden de varias veces la anchura "efectiva" del elemento. Por lo tanto, se puede tener una idea aproximada de la dimensión del elemento 13 con antelación, pero para cada forma considerada, de nuevo, la relación debe encontrarse empíricamente.

En el ámbito de la presente invención, dicho elemento 13 puede corresponder por lo tanto a cualquier elemento (no fuselado) que permita generar la perturbación periódica precitada del flujo.

Además, este elemento 13 es escamoteable. A este efecto, es de preferencia retráctil en el interior del ala 3A, 3B o del flap 6A, 6B o de los carenados existentes cerca de los cuales está previsto, con ayuda de medios de retracción usuales no representados. Esto permite que no aumente la resistencia y así que no disminuyan las prestaciones del avión 2, en particular para vuelo en velocidad de crucero.

En un segundo modo de realización representado esquemáticamente en la figura 3, dicho medio de perturbación 12 comporta un medio 14 de tipo usual, para producir un chorro de fluido 15, como se ilustra por unas flechas 16. Este chorro de fluido 15 es emitido transversalmente al flujo E de manera que genere la perturbación P según la invención, como se representa parcialmente. Si es emitido dicho chorro de fluido 15 ortogonalmente al flujo E, su velocidad debe ser al menos igual a la del avión 2 y su diámetro del mismo orden de magnitud que el diámetro aparente de un elemento 13 no fuselado, susceptible de ser utilizado en su lugar.

De preferencia, dicho medio 14 está dispuesto en el interior de la estructura 17 existente cerca de dicha zona de creación 10A, 10B, por ejemplo en el interior del flap 6A, 6B o del ala 3A, 3B. Si éste no fuera el caso, dicho medio 14 puede igualmente ser escamoteable.

Como se ha indicado anteriormente, el medio de perturbación 11, 12 debe ser elegido de modo que produzca una perturbación con una longitud de onda susceptible de excitar el máximo de modos inestables de la inestabilidad elíptica de los remolinos corrotativos.

A título de ilustración, un ejemplo de diámetro (transversal) aparente o efectivo (puede tratarse del diámetro aparente del elemento no fuselalado 13, como del "diámetro aparente" del chorro de fluido 15) es del orden de 10 cm, que genera una perturbación, con una longitud de onda de alrededor de unos 50 cm. Un radio representativo del remolino de la extremidad del ala o del flap antes de la fusión puede ser del orden de 1 metro (m), dando una longitud de onda máxima de inestabilidad elíptica del orden de 3 m, a la cual se añade una multitud de longitudes de ondas inferiores inestables. La perturbación generada por el dispositivo 1 es capaz de excitar los modos que tienen la misma longitud de onda, pero también todos los cercanos de los múltiplos. En el ejemplo considerado, la perturbación creada por el dispositivo 1 excitaría los modos de longitudes de onda 50 cm, 1m, etc ..., hasta 3 m (más allá, los remolinos son estables), por lo tanto, en total un máximo de seis modos inestables.

Se observará que el dispositivo 1 según la invención comporta al menos un medio de perturbación 11, 12 por torbellino 5A, 5B. Naturalmente, puede igualmente comportar dos (o más), actuando entonces uno sobre el remolino de la extremidad del ala y el otro en el remolino de la extremidad del flap. Cuando sólo comporta uno por torbellino, de preferencia pero no exclusivamente, este medio de perturbación actúa sobre el remolino 8A, 8B de la extremidad del flap 6A, 6B, que es más energético debido a una distribución de la sustentación diferente y más favorable a la generación de remolinos que el remolino 7A, 7B de la extremidad 9A, 9B del ala 3A, 3B.

Dicho dispositivo 1 puede naturalmente ser utilizado para acelerar la destrucción de un número de torbellinos superior a dos, previendo un número apropiado de medios de perturbación 11, 12.

Se observará por otra parte que dicho dispositivo 1 según la invención es pasivo, simple, robusto y económico.

La presente invención puede aplicarse a cualquier cuerpo móvil que comporte unos torbellinos en la estela de sus alas (a lo ancho) y en particular en un submarino con el fin de hacer más difícil su detección, en particular por satélite.

Claims (9)

1. Procedimiento para acelerar la destrucción de al menos dos torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) que son creados respectivamente en la estela de las alas (3A, 3B) de un cuerpo móvil (2) provisto de al menos dos alas (3A, 3B) en el que cada ala (3A, 3B) está provista de al menos dos superficies sustentadoras (3A, 6A; 3B, 6B) y que están separadas entre sí por una distancia entre torbellinos (D), estando formado cada uno de dichos torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) en la parte trasera del ala correspondiente (3A, 3B) por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos (7A, 8A; 7B, 8B) que son creados respectivamente por la disposición de dichas superficies sustentadoras (3A, 3B, 6A, 6B) del ala (3A, 3B) presentando cada uno de dichos remolinos corrotativos una pluralidad de modos de inestabilidad en el núcleo,

caracterizado porque se genera, al nivel de cada una de dichas alas (3A, 3B), cerca de la zona de creación (10A, 10B) de al menos uno de dichos remolinos corrotativos (8A, 8B) del ala, una perturbación periódica del flujo, que corresponde a una inestabilidad de Bénard-von Kármán y porque cada una de dichas perturbaciones periódicas presenta una longitud de onda que es apta para excitar al menos uno de dichos modos de inestabilidad del remolino correspondiente (8A, 8B) de manera que aumente el núcleo del remolino contrarrotativo (5A, 5B) que se crea a partir de la fusión inestable de este remolino (8A, 8B) con el otro remolino (7A, 7B) de modo que el diámetro (dA, dB) de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada de dicha distancia entre torbellinos (D).

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque se determina dicho modo de inestabilidad a excitar, a partir del tamaño de los núcleos de los remolinos (7A, 7B, 8A, 8B) y de las relaciones entre los tamaños de los núcleos y la distancia entre los remolinos.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2,

caracterizado porque la longitud de onda del modo de inestabilidad es sensiblemente igual al diámetro medio del núcleo del remolino correspondiente (8A, 8B).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque la longitud de onda de una perturbación periódica a generar es del orden de un divisor de la longitud de onda más inestable del modo de inestabilidad, que se deba excitar.

5. Procedimiento según una cualquiera de la reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la longitud de onda de una perturbación periódica a generar se sitúa dentro de una banda de inestabilidad de cada uno de los remolinos corrotativos (7A, 8A; 7B, 8B) del ala correspondiente (3A, 3B).

6. Dispositivo para un cuerpo móvil (2) provisto de al menos dos alas (3A, 3B), en el que cada ala (3A, 3B) está provista de al menos dos superficies sustentadoras (3A, 6A; 3B, 6B) para acelerar la destrucción de un par de torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) que son creados respectivamente en la estela de dichas alas (6A, 6B) del cuerpo móvil (2) y que están separados el uno del otro por una distancia entre torbellinos (D), estando formado cada uno de dichos torbellinos contrarrotativos (5A, 5B) en la parte trasera del ala correspondiente por la fusión de al menos dos remolinos corrotativos (7A, 8A; 7B, 8B) que son creados respectivamente por la disposición de dichas superficies sustentadoras (3A, 3B, 6A, 6B) presentando cada uno de dichos remolinos corrotativos una pluralidad de modos de inestabilidad,

caracterizado porque comporta, en cada una de dichas alas (3A, 3B), al menos un medio de perturbación (11, 12) que está dispuesto cerca de la zona de creación (10A, 10B) de uno de dichos remolinos corrotativos del ala, y porque cada uno de dichos medios de perturbación (11, 12) es susceptible de generar una perturbación periódica del flujo, que corresponda a una inestabilidad de Bénard-von Kármán y que presenta una longitud de onda apta para excitar al menos uno de dichos modos de inestabilidad del remolino correspondiente (8A, 8B) de manera que aumente el núcleo del torbellino contrarrotativo (5A, 5B) que se crea a partir de la fusión inestable de este remolino (8A, 8B) con el otro remolino (7A, 7B) de modo que el diámetro (dA, dB) de dicho núcleo se vuelva superior a una proporción predeterminada de dicha distancia entre torbellinos (D).

7. Dispositivo según la reivindicación 6,

caracterizado porque al menos uno (11) de dicho medios de perturbación comporta un elemento no fuselado (13), cuyo diámetro aparente el cual es transversal con respecto al flujo depende de la longitud de onda de la perturbación periódica a generar.

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque al menos uno (12) de dichos medios de perturbación comporta un medio (14) para producir un chorro de fluido (15) emitido transversalmente respecto a dicho flujo (E).

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque al menos uno de dichos medios de perturbación (11, 12) es escamoteable.