A esa altitud, la densidad del aire es tan baja que el flujo sobre las alas se reduce drásticamente. Esto afecta la fuerza de sustentación, que es la que permite a los drones mantenerse en vuelo. Imaginemos tratar de remar en un estanque con poca agua: el esfuerzo es mayor y el resultado, menor. Lo mismo les ocurre a los drones en altitud extrema.
La solución china basada en plasma
Un equipo de investigadores del Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China (CARDC), situado en Sichuan, ha dado un paso importante para resolver este problema. Su propuesta: instalar generadores de plasma en las alas de los drones.
El plasma es una forma de materia compuesta por partículas cargadas eléctricamente. En este caso, se trata de ionizar el aire alrededor de las alas mediante descargas de hasta 16.000 voltios, generando 8.000 pulsos por segundo. Estos pulsos forman pequeños estallidos de plasma que modifican el comportamiento del flujo de aire.
Mejora del rendimiento aerodinámico
La clave está en prevenir la separación del flujo de aire. Cuando un dron reduce su velocidad (por ejemplo, de 15 a 8 metros por segundo), el flujo tiende a desprenderse de la superficie del ala, reduciendo drásticamente la sustentación. Los científicos chinos observaron que este fenómeno puede hacer que la relación entre sustentación y resistencia (conocida como coeficiente lift-to-drag) caiga más de un 60%.
Aquí es donde entra en juego el plasma: al mantenerse el flujo adherido a la superficie gracias a los efectos electromagnéticos, se recupera y mejora esa relación aerodinámica. Los resultados en el túnel de viento fueron sorprendentes: hasta un 88% de mejora en la eficiencia aerodinámica.
Un salto para la autonomía de vuelo
Este avance puede marcar un antes y un después para los HALE. Si los drones logran mantener la sustentación sin necesidad de volar rápido, podrán reducir el consumo de energía, extender el tiempo de vuelo y cargar más equipos. Para misiones de vigilancia, esto significa permanecer más tiempo sobre un objetivo; para tareas humanitarias, llegar a zonas más remotas sin reabastecimiento.
El lado complicado: turbulencias de plasma
No todo son ventajas. Las explosiones de plasma también generan vórtices, pequeñas turbulencias que, al acumularse, pueden causar inestabilidad en el vuelo. Esto es especialmente crítico durante maniobras como ascensos pronunciados o giros cerrados. Es decir, el remedio puede introducir nuevos desafíos en el control de vuelo.
Control automatizado: el siguiente paso
Para solucionar este problema, los investigadores trabajan ahora en un sistema de control en bucle cerrado, similar a un piloto automático especializado en gestionar el plasma. Este sistema ajustaría en tiempo real la intensidad y frecuencia de los pulsos, adaptándose al comportamiento del dron. Así, podría optimizar la eficiencia sin sacrificar la estabilidad.
Aplicaciones más allá de los drones
Aunque el foco actual está en los drones HALE, el principio podría extenderse a otros vehículos aéreos o espaciales, donde las condiciones atmosféricas también desafían la aerodinámica convencional. En un escenario de aviación más sostenible y eficiente, esta tecnología podría convertirse en un componente clave.
China podría obtener una ventaja significativa en el diseño de aeronaves de nueva generación. Una mayor autonomía, combinada con mejores capacidades aerodinámicas a baja velocidad, abriría la puerta a drones más pequeños, discretos y resistentes. Esto tendrá aplicaciones tanto en defensa como en operaciones de rescate o monitoreo ambiental.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí
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