National Aeronautics and Space Administration

INVESTIGACIONES AERONÁUTICAS A BORDO DE LA NASA

DÉCADAS DE CONTRIBUCIONES A LA AVIACIÓN COMERCIAL

1 DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL (CFD) H v

– Década del 70 hasta la actualidad

2 DETECCIÓN AEROTRANSPORTADA DE 

CIZALLADURA DEL VIENTO H

– Década del 80 a la del 90

3 SISTEMA DIGITAL DE MANDOS DE 

VUELO ELÉCTRICOS H v

– Década del 60 a la del 70

4 CÓDIGO TURBO-AE H v

– Década del 90

5 GESTIÓN DE TRÁFICO AÉREO H

•	 Sistema del Centro de Automatización TRACON (CTAS): década del 90

•	 Asesor de Gestión de Tráfico Aéreo (TMA): década del 90

•	 Sistema de Gestión de Superficie (SMS): década del 2000

•	 Herramienta de Evaluación de Futuros Conceptos sobre Gestión del Tráfico

Aéreo (FACET): década del 2000

6 NORMAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS 

– Década del 70 a la del 80

H v

7

ESTRUCTURAS DE MATERIALES COMPUESTOS H v

– Década del 70 hasta la actualidad

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA NASA (NASTRAN) H v

– Década del 60 hasta la actualidad

8

9 CABINA DE CRISTAL H v

– Década del 70 a la del 80

10 LEY DEL ÁREA 

– Década del 50

H v

11 CARCASA DE SOPLANTE RESISTENTE A DAÑOS 

– Década del 2000 hasta la actualidad 

12 CÁMARAS DE COMBUSTIÓN 

DE MOTORES A REACCIÓN

– Década del 90 a la del 2000

13 CHEVRONES DE TOBERAS 

DE MOTORES

– Década del 90 a la del 2000

14 PERFIL AERODINÁMICO 

SUPERCRÍTICO H v

– Década del 60 a la del 70

15 DETECCIÓN DE FORMACIÓN DE HIELO H

– Década del 90 a la del 2000 

16 ALETAS DE PUNTA DE ALA 

– Década del 70 a la del 80

H v

17 SURCOS DE PISTAS H v

– Década del 60 a la del 80

TÚNELES DE VIENTO H v

– Década del 30 hasta la actualidad

18 H También	tiene	aplicación	en	aviones	civiles

v También	tiene	aplicación	en	aviones	militares

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1. Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)

A comienzos de los años setenta, la NASA comenzó a desarrollar 

códigos informáticos que pudieran predecir de manera precisa el flujo 

de los fluidos, como el flujo de aire sobre el ala de un avión o del combustible que circula por el motor principal del transbordador espacial.

Los conceptos y códigos se convirtieron en la CFD que, en la 

actualidad, se considera una herramienta fundamental para el estudio 

de la dinámica de los fluidos y el desarrollo de nuevos aviones. La 

CFD redujo enormemente el tiempo y el costo necesarios para diseñar 

y poner a prueba prácticamente cualquier tipo de aviones.

2. Detección en Vuelo de Cizalladura del Viento

Durante las décadas del ochenta y del noventa, la NASA condujo un 

exhaustivo programa de investigación para identificar las características de las peligrosas cizalladuras del viento y convalidó las tecnologías que pueden predecir su gravedad durante los vuelos. En la actualidad, los aviones están equipados con sensores de observación que 

alertan a los pilotos frente a los peligros de la cizalladura del viento.

3. Sistema Digital de Mandos de Vuelo Eléctricos

Durante las décadas del sesenta y del setenta, la NASA contribuyó 

con el desarrollo y las pruebas en vuelo del sistema de mandos 

de vuelo eléctricos que reemplazó a los sistemas hidráulicos más 

pesados y menos confiables por una computadora digital y cables 

eléctricos para enviar las señales desde el piloto a las superficies 

de control de los aviones. Los mandos de vuelo electrónicos se 

usan actualmente en aviones comerciales y militares nuevos, y en 

el transbordador espacial.

4. Código TURBO-AE

Durante la década del noventa, la NASA desarrolló un código 

informático que genera simulaciones bidimensionales de problemas 

aerolásticos (AE) potenciales que pueden aparecer en los álabes 

de los motores a reacción. Entre tales problemas se encuentran las 

vibraciones aerolásticas y la fatiga que pueden provocar que los 

álabes de los sopladores del motor entren en pérdida o fallen.

Con el código TURBO-AE, los ingenieros pueden diseñar de una 

manera más eficiente álabes giratorios más delgados, livianos y 

eficientes para los motores de reacción actuales, que están creados 

para ofrecer mayor rendimiento y menos emisiones y ruidos. 

5. Gestión de Tráfico Aéreo

A lo largo de las décadas, la NASA ha desarrollado una gran cantidad 

de herramientas de simulación de la gestión de tráfico aéreo, como:

Sistema del Centro de Automatización TRACON (CTAS): década del 90

El CTAS es un conjunto de herramientas de software desarrollado por 

la NASA que genera información actualizada para los controladores de 

tráfico aéreo.

Asesor de Gestión de Tráfico Aéreo (TMA): década del 90

El software TMA predice la llegada del tráfico aéreo para ayudar a los 

controladores a planificar arribos seguros durante las horas pico.

Sistema de Gestión de Superficie (SMS): década del 2000

El software SMS proporciona datos a los controladores para saber 

el momento de la llegada de los aviones en la pista o en la puerta 

de embarque.

Herramienta de Evaluación de Futuros Conceptos sobre Gestión del 

Tráfico Aéreo (FACET): década del 2000

La FACET traza un mapa de miles de trayectorias de aviones para 

mejorar el volumen del tráfico aéreo en todos los EE. UU.

6. Normas de Protección contra Rayos

Durante las décadas del setenta y del ochenta, la NASA dirigió varias 

investigaciones y pruebas de vuelo para identificar las condiciones 

que provocan los rayos y los efectos que causan en los aviones 

durante su vuelo. La base de conocimientos de la NASA ha sido 

utilizada para mejorar las normas de protección contra rayos de los 

sistemas eléctricos y aviónicos a bordo de los aviones.

7. Análisis Estructural de la NASA (NASTRAN)

En la década del sesenta, la NASA se asoció con la industria para 

desarrollar un programa de software genérico de uso extendido que se 

podía usar para modelar y analizar distintas estructuras aeroespaciales, incluido cualquier tipo de nave espacial o avión. Actualmente, el 

NASTRAN es una herramienta "estándar en la industria" para el diseño 

asistido por computadora de todo tipo de estructuras.

8. Estructuras de Materiales Compuestos

Durante la década del setenta, por primera vez la NASA se asoció 

con la industria para dirigir una investigación a fin de encontrar la 

forma de desarrollar materiales no metálicos de alta resistencia que 

pudieran reemplazar las partes metálicas más pesadas de los aviones. 

Los materiales compuestos, que se han usado gradualmente para 

reemplazar las partes metálicas de las colas, alas, motores, capós y 

partes del fuselaje de los aviones, reducen el peso de las aeronaves en 

su conjunto y mejoran su eficiencia operativa.

9. Cabina de Cristal

Durante las décadas del setenta y del ochenta, la NASA creó y ensayó 

el concepto de una configuración avanzada de cabina que reemplazó 

los diales e instrumentos de medición con pantallas digitales de panel 

plano. Las pantallas digitales mostraban la información de una manera 

más eficiente y proporcionaron a la tripulación del vuelo una descripción de la situación de la nave más integrada y fácil de entender.

Las cabinas de cristal se utilizan en aviones de la aviación comercial, 

militar y de pasajeros, y en la flota de transbordadores espaciales de 

la NASA.

10. Ley del Área

En la década del cincuenta, el científico Richard Whitcomb de la NASA 

descubrió diversas soluciones fundamentales para resolver desafíos 

aerodinámicos. Uno de los más revolucionarios fue la "ley del área", 

un concepto que permitió a los diseñadores de aviones evitar la 

disrupción del flujo de aire y la resistencia resultante provocada por la 

sujeción de las alas al fuselaje.

Gracias a la ley del área, durante décadas los diseñadores de aviones 

han logrado hacer volar a los aviones de una manera más eficiente y a 

altas velocidades.

11. Carcasa Soplante Resistente a Daños

En la década del 2000, la NASA comenzó a dirigir investigaciones 

para desarrollar una carcasa más liviana y rentable para los motores 

a reacción del tipo turborreactor con soplante, sin que dejara de 

protegerlo contra los posibles fallos de los álabes del soplante situado 

en el motor.

La solución fue una carcasa soplante fabricada de materiales compuestos trenzados que puede reducir el peso global del motor, aumentar la seguridad y mejorar la integridad estructural de los aviones.

12. Cámaras de Combustión de Motores a Reacción

Durante la década del noventa y a principios de la década del 2000, la 

NASA mejoró la tecnología asociada con la combustión del combustible de motores a reacción para que el proceso fuera más limpio. Una 

mejor combustión permite reducir la emisión de contaminantes de los 

motores de los aviones y, de esta manera, el impacto en el ambiente 

es mínimo.

13. Chevrones de Toberas de Motores

Durante la década del noventa y a principios de la década del 2000, 

las simulaciones informáticas de la NASA posibilitaron las mejoras 

más recientes del diseño de las lengüetas asimétricas, conocidas 

como chevrones, que pueden colocarse sobre las toberas y góndolas 

de los motores para disminuir los ruidos del motor.

Las pruebas efectuadas en tierra y durante los vuelos por la NASA y 

sus socios probaron que el nuevo diseño de los chevrones reduce los 

niveles de ruido en la cabina de pasajeros y en la pista. Los chevrones 

se han implementado en muchos aviones de la actualidad, incluido el 

nuevo Boeing 787.

14. Perfil Aerodinámico Supercrítico

Durante las décadas del sesenta y del setenta, el científico de la NASA 

Richard Whitcomb lideró un grupo de investigadores para desarrollar y 

ensayar una serie de formas geométricas únicas de perfiles aerodinámicos o secciones de alas que pudieran aplicarse al transporte 

subsónico a fin de mejorar la sustentación y disminuir la resistencia. 

Al integrar la forma resultante denominada "perfil aerodinámico 

supercrítico" a las alas de los aviones, se mejora significativamente 

la eficiencia crucero de estos.

15. Detección de Formación de Hielo

Durante la década del noventa y a principios de la década del 2000, 

la FAA recurrió a la NASA para identificar las características de un 

fenómeno de formación de hielo peligroso y poco comprendido 

denominado gotículas grandes superenfriadas (SLD). Los resultados 

de las pruebas de vuelo y las investigaciones de la NASA se 

recopilaron en una gran base de datos a fin de mejorar los modelos 

metereológicos y la instrumentación para detectar este fenómeno.

16. Aletas de Punta de Ala

Durante las décadas del setenta y del ochenta, los estudios de la 

NASA condujeron al desarrollo de extensiones verticales que se 

pueden acoplar a las puntas de las alas para reducir la resistencia 

aerodinámica de las alas sin tener que aumentar su envergadura. 

Estas aletas ayudan a aumentar la autonomía de vuelo de las 

aeronaves y disminuir el consumo de combustible.

Los primeros aviones en adoptar las aletas de punta de ala fueron los 

de las flotas de aviones de pasajeros y comerciales. A mitad de los 

ochenta, Boeing produjo el avión de pasajeros comercial 747-400, 

que utilizaba las aletas de punta de ala para aumentar la autonomía 

de vuelo.

17. Surcos de Pistas

Durante la década del sesenta, la NASA concibió y desarrolló un 

proceso para trazar surcos transversales en las pistas de aterrizaje a 

fin de canalizar el agua estancada. Durante la década del ochenta, la 

NASA dirigió más de mil ensayos con aviones y vehículos terrestres 

que probaron que las superficies con surcos de las pistas de aterrizaje 

tienen valores de fricción significativamente mayores. 

Desde entonces, las pistas con surcos han ayudado a los aviones a 

realizar aterrizajes más seguros sobre el pavimento resbaladizo debido 

a la lluvia, a la nieve o al hielo. El proceso de trazado de surcos de la 

NASA se adaptó para su uso en pistas de aterrizaje de bases militares, 

carreteras públicas de los EE. UU. e incluso en plataformas de 

piscinas de natación, patios de recreo y pisos de refinerías.

18. Túneles de Viento

A principios de la década del treinta, los túneles de viento construidos 

y operados por el organismo precursor de la NASA, el Comité 

Consultivo Nacional para la Aeronáutica o NACA, jugó un papel clave 

en el diseño y la mejora de los aviones.

A través de las décadas, la serie ampliada de túneles de la NASA 

continuó albergando valiosos ensayos fundacionales en áreas como 

la estabilidad y el control, la formación de hielo durante los vuelos, los 

sistemas para evitar la entrada en pérdida, los sistemas de propulsión, 

el desarrollo de fuselajes, la eliminación de vibraciones y la reducción 

de ruidos. 

NL-2010-04-025-HQ

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