¿Qué hace brillar de esta forma a las aspas de helicópteros y aviones?
El efecto de Kopp-Etchells.
Hace poco un V-22 Osprey nos dejaba la fabulosa imagen de arriba, tomada durante un entrenamiento nocturno de la fuerzas aéreas estadounidenses, la USAF. Parece sacada de una película de ciencia ficción pero la realidad es que el fenómeno, bien conocido, tiene como todo su explicación científica.
Se conoce como efecto de Kopp-Etchells y la clave está en los metales que recubren las aspas de muchos helicópteros como protectores contra la abrasión. Estos protectores suelen estar formados por metales como el titanio o el níquel y su función es proteger el filo y la integridad de las aspas contra el roce que cualquier partícula suspendida en el aire tenga con las mismas.
Como explica nuestro compañero de Foxtrot Alpha Chris Clarke, el efecto de Kopp-Etchells se documentó por primera vez durante la guerra de Afganistán, recibe su nombre de hecho por dos de los soldados que murieron allí: Kopp, un americano y Etchells, un británico.
Se aprecia de manera particular en entornos arenosos (como el desierto de Afganistán, exacto) o con muchas partículas suspendidas en el aire. Esas partículas chocan contra el metal protector del aspa entrando en combustión espontánea (lo que conocemos como una chispa, ni más ni menos) y provocando el espectacular efecto.
El efecto de Kopp-Etchells
Uno de los principales problemas logísticos sufridos por las fuerzas estadounidenses y británicas en los comienzos de la guerra en Afganistán fue el increíble y acelerado nivel de erosión que causaba la arena en las palas de los rotores de helicópteros de transporte al despegar y aterrizar muy frecuentemente. Como el dejar de aterrizar en lugares con arena no era opción y las soluciones previas a éste problema no eran suficiente, la perspicacia de los ingenieros llevaría a desarrollar una solución tan ingeniosa como simplista.
Cuando un helicóptero opera cerca del suelo en presencia de un ambiente arenoso, la arena que impacta sobre las palas de rotor en movimiento pueden erosionar severamente las mismas, e inclusive puede originarse un extraño halo o resplandor producto de la electricidad estática causada por la fricción de la arena contra las palas de titanio/nikel moviéndose a través de la arena levantada por el rotor. Otra teoría apunta que la severa abrasión provoca que partículas de titanio se desprendan, enciendan y oxiden.
El efecto fue nombrado a partir de Benjamin Kopp y Joseph Etchells, dos miembros de las fuerzas estadounidenses y británicas que estudiaron el fenómeno durante el año 2009. Si bien el mismo es muy visible a simple vista, sobretodo por la noche, es extremadamente difícil su captura en fotografías y videos debido a los tiempos de exposición necesarios -sobretodo con cámaras digitales-. Las fotografías aquí mostradas fueron tomadas por el corresponsal de guerra Michael Yon, quien asombrado por el fenómeno se valió de lentes especiales con amplificación nocturna.
Solucion
Consistió en dotar las palas con láminas abrasivas hechas a partir de titanio y níquel. Éstas láminas abrasivas, al chocar contra varios miles de los granos de arena circundantes, llevan a generar un efecto piezoeléctrico. Efecto que tiene lugar cuando tras el fuerte impacto los cristales de cuarzo en los granos se comprimen rápidamente polarizándo su masa y causando una diferencia de potencial entre las cargas electrostáticas de su superficie. Inmediatamente éstos campos se descargan sobre los cristales vecinos llevando a que varios miles de granos estallen y logrando de ésta manera limpiar o barrer el área circundante a las palas del grueso de la arena. Así mismo y a su vez, debido a lo impactos ocurren varios fenómenos triboeléctricos .
El proceso no ocurre todo de una vez. Es decir, no basta con arrojar arena a las aspas para apreciarlo. En su lugar, la aspas giratorias impactando con la arena crea una nube, arena en polvo, cuyas propiedades pirofóricas hacen que entren en combustión. Un proceso similar, al fin y al cabo, al que podemos apreciar cuando un metal choca contra algo duro y saltan chispas, con una sierra mecánica o simplemente con el pedernal que podemos usar para prender una hoguera.
Vídeos: El efecto de Kopp-Etchells
Post relacionado: Las alas del V-22 Osprey se despliegan como si fuese un transformer
Saludos a Todos!
El efecto de Kopp-Etchells.
Hace poco un V-22 Osprey nos dejaba la fabulosa imagen de arriba, tomada durante un entrenamiento nocturno de la fuerzas aéreas estadounidenses, la USAF. Parece sacada de una película de ciencia ficción pero la realidad es que el fenómeno, bien conocido, tiene como todo su explicación científica.
Se conoce como efecto de Kopp-Etchells y la clave está en los metales que recubren las aspas de muchos helicópteros como protectores contra la abrasión. Estos protectores suelen estar formados por metales como el titanio o el níquel y su función es proteger el filo y la integridad de las aspas contra el roce que cualquier partícula suspendida en el aire tenga con las mismas.
Como explica nuestro compañero de Foxtrot Alpha Chris Clarke, el efecto de Kopp-Etchells se documentó por primera vez durante la guerra de Afganistán, recibe su nombre de hecho por dos de los soldados que murieron allí: Kopp, un americano y Etchells, un británico.
Se aprecia de manera particular en entornos arenosos (como el desierto de Afganistán, exacto) o con muchas partículas suspendidas en el aire. Esas partículas chocan contra el metal protector del aspa entrando en combustión espontánea (lo que conocemos como una chispa, ni más ni menos) y provocando el espectacular efecto.
El efecto de Kopp-Etchells
Uno de los principales problemas logísticos sufridos por las fuerzas estadounidenses y británicas en los comienzos de la guerra en Afganistán fue el increíble y acelerado nivel de erosión que causaba la arena en las palas de los rotores de helicópteros de transporte al despegar y aterrizar muy frecuentemente. Como el dejar de aterrizar en lugares con arena no era opción y las soluciones previas a éste problema no eran suficiente, la perspicacia de los ingenieros llevaría a desarrollar una solución tan ingeniosa como simplista.
Cuando un helicóptero opera cerca del suelo en presencia de un ambiente arenoso, la arena que impacta sobre las palas de rotor en movimiento pueden erosionar severamente las mismas, e inclusive puede originarse un extraño halo o resplandor producto de la electricidad estática causada por la fricción de la arena contra las palas de titanio/nikel moviéndose a través de la arena levantada por el rotor. Otra teoría apunta que la severa abrasión provoca que partículas de titanio se desprendan, enciendan y oxiden.
El efecto fue nombrado a partir de Benjamin Kopp y Joseph Etchells, dos miembros de las fuerzas estadounidenses y británicas que estudiaron el fenómeno durante el año 2009. Si bien el mismo es muy visible a simple vista, sobretodo por la noche, es extremadamente difícil su captura en fotografías y videos debido a los tiempos de exposición necesarios -sobretodo con cámaras digitales-. Las fotografías aquí mostradas fueron tomadas por el corresponsal de guerra Michael Yon, quien asombrado por el fenómeno se valió de lentes especiales con amplificación nocturna.
Solucion
Consistió en dotar las palas con láminas abrasivas hechas a partir de titanio y níquel. Éstas láminas abrasivas, al chocar contra varios miles de los granos de arena circundantes, llevan a generar un efecto piezoeléctrico. Efecto que tiene lugar cuando tras el fuerte impacto los cristales de cuarzo en los granos se comprimen rápidamente polarizándo su masa y causando una diferencia de potencial entre las cargas electrostáticas de su superficie. Inmediatamente éstos campos se descargan sobre los cristales vecinos llevando a que varios miles de granos estallen y logrando de ésta manera limpiar o barrer el área circundante a las palas del grueso de la arena. Así mismo y a su vez, debido a lo impactos ocurren varios fenómenos triboeléctricos .
El proceso no ocurre todo de una vez. Es decir, no basta con arrojar arena a las aspas para apreciarlo. En su lugar, la aspas giratorias impactando con la arena crea una nube, arena en polvo, cuyas propiedades pirofóricas hacen que entren en combustión. Un proceso similar, al fin y al cabo, al que podemos apreciar cuando un metal choca contra algo duro y saltan chispas, con una sierra mecánica o simplemente con el pedernal que podemos usar para prender una hoguera.
Vídeos: El efecto de Kopp-Etchells
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