Imagens térmicas à 1.000 mph (Mach 1.4) - melhorando o desempenho de aeronaves 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 de aeronaves comerciais e defesa do mundo. Recentemente, a associação se propôs a testar uma teoria de longo prazo que poderia tornar os voos de longa distância mais eficientes à medida que os países se movem em direção à neutralidade de carbono.

Usando as câmeras termográficas Teledyne FLIR durante os testes, a ARA provou ser uma teoria correta. A pesquisa terá um impacto direto no aumento da eficiência dos voos em projetos futuros de aeronaves.

Uso de imagens térmicas para visualizar o fluxo de ar

A ARA queria testar sua teoria de controle de fluxo laminar híbrido, que propõe que a criação de uma seção porosa na frente da asa do avião controlaria 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 1.000 mph (Mach 1,4) para testar modelos de aeronaves. 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, uma medição térmica excepcionalmente precisa foi necessária.

Anteriormente, a ARA usava medidores de película quente que só mediam a queda de temperatura. Isso não era visível e interferia na superfície da asa ao ser colada. A câmera Teledyne FLIR T1K permitiu que a ARA visualizasse o que estava acontecendo com o fluxo de ar sem influenciar a aerodinâmica. Isso garantiu maior precisão durante o teste e na identificação do ponto de transição.

Trabalho em parceria para alcançar resultados

Para implementar a tecnologia e configurar o teste, a ARA precisava de um parceiro de integração. Ela selecionou a Thermal Vision Research, uma parceira integradora sediada no Reino Unido para a Teledyne FLIR, que emprestou a câmera Teledyne FLIR T1K para a ARA para a pesquisa.

A ARA já estava usando duas câmeras termográficas Teledyne FLIR A655C em seu túnel de vento para testar mudanças de temperatura, mas quando surgiu uma oportunidade de desenvolver seus testes usando uma câmera mais avançada para ver como os resultados seriam diferentes, pareceu o ajuste perfeito.

Neil Stokes, do setor de sistemas de medições ópticas da ARA, disse: “Nosso relacionamento com Matthew Clavey na Thermal Vision Research vem de longa data. Analisamos imagens térmicas em todo o local para várias coisas. Já tive demonstrações de algumas empresas, mas muito se baseia na experiência e confiança com um distribuidor ou fornecedor específico. Matthew foi muito útil. Ele nos emprestou a câmera para testarmos por uma semana. Ele sempre nos dá as respostas técnicas certas cada vez que temos uma pergunta.

“Para ser sincero, acho que foi o serviço e o apoio de Matthew que nos convenceu a usar a Teledyne FLIR. O apoio de um distribuidor local realmente foi fundamental. Ter alguém para consultar por telefone ou disposto a visitar e falar sobre as coisas é muito útil.”

Aprimoramento do design da asa para melhor desempenho aerodinâmico

Antes de concluir o teste, a ARA realizou experiências para garantir que a T1K portátil pudesse ser controlada remotamente à distância, instalando-a no túnel. A equipe da ARA precisava controlar a câmera a cerca de 30 metros de distância para que pudesse recuperar as imagens ao vivo em um computador, permitindo ver o fluxo de ar enquanto acontecia. Enquanto o túnel está em execução, ele pode causar vibrações que podem fazer com que as câmeras fiquem fora de foco. Poder ver as imagens ao vivo significa poder corrigir problemas como este.

O uso da câmera Teledyne FLIR T1K permitiu maior precisão durante os testes e maior precisão na identificação do ponto de transição. A Teledyne FLIR 655 é um pouco mais sensível do que a T1K, mas não perdeu nada com a perda de sensibilidade, apenas ganhou uma resolução melhor. Ela proporcionou melhor precisão para provar que a teoria está correta.

A câmera T1K usa FLIR Vision Processing que combina resolução HD, MSX® e aprimoramento de imagens UltraMax® para gerar imagens térmicas brilhantes com até 3,1 milhões de pixels.

A Teledyne FLIR T1K permitiu que a ARA provasse que a teoria de controle de fluxo laminar híbrido é verdadeira em um ambiente seguro e controlado. Agora é capaz de oferecer a configuração da T1K no túnel de vento como um conceito aos clientes para aprimorar o design da asa para melhor desempenho aerodinâmico.