Un echipaj de cercetători din Japonia a descoperit că principiul aerodinamică de aproximativ 80 de ani, care susținea că suprafețele netede sunt ideale, poate fi revizuit. Studiul indică faptul că o aripă care prezintă o rugozitate microscopică ar putea oferi o eficiență superioară în comparație cu variantele perfect netede. Această abordare vizează reducerea rezistenței aerodinamice și, prin urmare, optimizarea consumului de combustibil în timpul zborului.
Tehnologia identificată de experți poartă numele de „Distributed Micro-Roughness” (DMR), ceea ce se traduce prin microrugozități distribuite pe suprafață. Aceste neregularități sunt aproape invizibile la o privire obișnuită, dar pot influența semnificativ modul în care aerul interacționează cu materialul. Rezultatele experimentale au demonstrat că utilizarea acestor mici neregularități poate reduce rezistența aerodinică întâmpinată de vehicul cu până la 43,6%.
În cadrul testelor de laborator, cercetătorii au utilizat două tipuri de suprafețe pentru a observa efectele DMR. Prima variantă a implicat modele cu modele în relief, realizate cu ajutorul unor microsfere de sticlă, în timp ce a doua variantă a folosit adâncituri concave create prin procesul de sablare. Neregularitățile create nu au depășit în cele mai multe cazuri o adâncime de 50 de micrometri, o dimensiune comparabilă cu diametrul unui fir de păr uman.
Mecanismul prin care funcționează această tehnologie implică controlul stratului limită, zona în care aerul interacționează direct cu suprafața aripii. Microrugozitățile produc mici impulsuri asupra fluxului de aer, ceea ce ajută la prăbușirea timpurie a vârtejurilor mari și împiedică dezvoltarea undelor Tollmien-Schlichting. Acest proces întârzie trecerea de la fluxul laminar, care este mai calm, la cel turbulent, reducând astfel rezistența totală.
Pentru a obține date de o precizie extremă, echipa a apelat la un sistem inovator dezvoltat de Universitatea Tohoku. Acesta a inclus o balanță cu levitație magnetică de un metru, care a permis menținerea modelelor în aer în interiorul tunelului aerodinamic. Prin utilizarea câmpului magnetic, cercetătorii au reușit să elimine suporturile convenționale, evitând astfel orice perturbare suplimentară a fluxului de aer care ar fi putut afecta măsurătorile.
Deși rezultatele sunt promițătoare, aplicarea acestui concept pe avioane reale rămâne o provocare tehnică ce necesită studii suplimentare. Există incertitudini privind modul în care microrugozitățile vor reacționa la acumularea de murdărie pe aripi sau dacă efectul se va menține la scară largă. Dacă aceste obstacole vor fi depășite, tehnologia DMR ar putea fi implementată nu doar în sectorul aviației, ci și în industria de construcție a automobilelor sau a trenurilor.