La inteligencia artificial a bordo de los aviones podría ayudar a prevenir caídas de altitud aterradoras.

En un nuevo estudio, un equipo de investigación internacional probó con éxito un sistema de aprendizaje automático para prevenir problemas con las turbulencias.

Investigadores del Real Instituto Tecnológico KTH y del Centro de Supercomputación de Barcelona realizaron pruebas en un sistema de IA diseñado para mejorar la eficacia de las tecnologías experimentales para manipular el flujo de aire en las superficies de las alas.

Los resultados indican que estas innovaciones funcionan mejor cuando se combinan con el aprendizaje de refuerzo profundo (DLR), en el que el programa se adapta a la dinámica del flujo de aire en función de experiencias aprendidas previamente.

El sistema de control de IA se centra en un fenómeno aerodinámico particularmente peligroso conocido como desprendimiento de flujo, o burbujas de separación turbulenta, dice Ricardo Vinuesa, investigador de dinámica de fluidos y aprendizaje automático en el Real Instituto Tecnológico KTH en Estocolmo.

El desprendimiento de flujo es tan serio como parece.

Para mantenerse en el aire, los aviones necesitan aire que se mueva lentamente debajo del ala y aire que se mueva rápidamente por encima de ella.

El aire que se mueve sobre la superficie del ala debe seguir la forma del ala o “adherirse” a ella.

Vinuesa dice que cuando el aire que se mueve sobre la superficie del ala ya no sigue la forma del ala y, en cambio, se separa, crea un peligroso remolino o flujo de aire estancado.

“Esto suele ocurrir cuando el ala tiene un ángulo de ataque alto o cuando el aire se ralentiza debido al aumento de la presión“, dice.

“Cuando esto sucede, la sustentación disminuye y la resistencia aumenta, lo que puede provocar un estancamiento y hacer que el avión sea más difícil de controlar”.

Los investigadores informan que pueden reducir estas burbujas en un 9%.

El equipo probó la eficacia con la que la IA podía controlar dispositivos experimentales que hacen entrar y salir aire a través de una pequeña abertura en la superficie del ala, conocidos como chorros sintéticos.

Si bien estas innovaciones aún se encuentran en la etapa experimental, los ingenieros aeroespaciales las analizan para complementar las características físicas, como los generadores de vórtices de los que dependen los aviones para mantener el equilibrio adecuado del flujo de aire por encima y por debajo de las alas.

Hasta este momento, la opinión predominante ha sido que estas ráfagas deberían ocurrir a intervalos periódicos regulares.

Sin embargo, el estudio muestra que la activación periódica solo reduce las burbujas de separación por turbulencia en un 6,8 %.

“Este estudio pone de relieve la importancia de la IA para la innovación científica“, afirma Vinuesa.

“Ofrece implicaciones interesantes para la aerodinámica, la eficiencia energética y la dinámica de fluidos computacional de próxima generación”.

Fuente: Nature communications

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