Imagens térmicas em Mach 1.4 - melhorando o desempenho da aeronave na Aircraft Research Association
A Aircraft Research Association (ARA) é um instituto de pesquisa aerodinâmica com sede no Reino Unido que trabalha em projetos inovadores para os principais fabricantes mundiais de aeronaves comerciais e de defesa. Recentemente, ele começou a testar uma teoria de longo prazo que poderia tornar os voos de longo curso mais eficientes à medida que os países se aproximam do zero líquido .
Usando câmeras termográficas Teledyne FLIR durante os testes, a ARA provou que sua teoria estava correta. A pesquisa terá um impacto direto no aumento da eficiência de voo em futuros projetos de aeronaves.
Usando imagens térmicas para visualizar o fluxo de ar
A ARA queria testar sua teoria Hybrid Laminar Flow Control, que propõe que a criação de uma seção porosa na frente da asa do avião controlará o ponto de transição do fluxo de ar para reduzir o efeito da turbulência e melhorar o consumo de combustível.
A ARA opera um túnel de vento transônico de grande escala, essencialmente um túnel de vento de alta velocidade, a velocidades de até Mach 1,4 (1000 mph) para testar modelos de aviões. Devido à turbulência que o ar cria em velocidades tão altas, o ponto de transição para o fluxo de ar muda em menos de um grau centígrado, portanto, era necessária uma medição térmica excepcionalmente precisa.
Antes usava medidores de filme quente, porém, estes mediam apenas a queda de temperatura - não era visível e interferiam na superfície da asa ao serem colados. A câmera Teledyne FLIR T1K permitiu à ARA visualizar o que estava acontecendo com o fluxo de ar sem influenciar a aerodinâmica. Garantiu maior precisão durante os testes e na identificação do ponto de transição.
Trabalhar em parceria para alcançar resultados
Para implementar a tecnologia e configurar o teste, a ARA precisava de um parceiro de integração. Ele selecionou a Thermal Vision Research, um parceiro integrador da Teledyne FLIR com sede no Reino Unido, que emprestou a câmera Teledyne FLIR T1K à ARA para sua pesquisa.
A ARA já estava usando duas câmeras termográficas Teledyne FLIR A655C em seu túnel de vento para testar as mudanças de temperatura, mas quando surgiu uma oportunidade de desenvolver seus testes usando uma câmera mais avançada para ver como os resultados difeririam - parecia o ajuste perfeito.
Neil Stokes, Optical Measurements Systems da ARA disse: “Nosso relacionamento com Matthew Clavey da Thermal Vision Research remonta a um longo caminho. Temos procurado imagens térmicas em todo o site para várias coisas. Tive demonstrações de algumas empresas, mas muito se baseia na experiência e na confiança de um determinado distribuidor ou fornecedor. Matthew foi muito prestativo, então ele nos emprestou a câmera para tentar por uma semana. Ele sempre nos dá as respostas técnicas certas sempre que temos uma pergunta.
“Para ser honesto, acho que foi o serviço e o suporte de Matthew que nos convenceram a seguir a rota Teledyne FLIR. O suporte de um distribuidor local foi realmente fundamental - ter alguém ao telefone ou disposto a nos visitar e conversar sobre as coisas é realmente útil.”
Melhorando o design da asa para melhor desempenho aerodinâmico
Antes de concluir o teste, a ARA realizou testes para garantir que o T1K portátil pudesse ser controlado remotamente à distância, instalando-o no túnel. A equipe do ARA precisava controlar a câmera a cerca de 30 metros de distância para poder recuperar as imagens ao vivo em um computador, permitindo que eles vissem o fluxo de ar conforme ele acontecia. Como o túnel está funcionando, pode causar vibrações que podem fazer com que as câmeras fiquem fora de foco, portanto, poder ver as imagens ao vivo significa que eles podem corrigir quaisquer problemas como esse.
O uso da câmera Teledyne FLIR T1K permitiu maior precisão durante o teste e melhor precisão na identificação do ponto de transição. O Teledyne FLIR 655 é um pouco mais sensível que o T1K, mas não perdeu nada com a perda de sensibilidade - apenas ganhou resolução aprimorada. Deu melhor precisão para provar a teoria correta.
A câmera T1K usa FLIR Vision Processing, que combina resolução HD, MSX® e aprimoramento de imagem UltraMax® para produzir imagens térmicas brilhantes com até 3,1 milhões de pixels.
O Teledyne FLIR T1K permitiu à ARA provar que a teoria do controle de fluxo laminar híbrido é verdadeira em um ambiente seguro e controlado. Agora é capaz de oferecer o T1K configurado no túnel de vento como um conceito para os clientes para melhorar o design da asa para um melhor desempenho aerodinâmico.
