Una película que muestra el sistema MHD del B2

science/mhd B2

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Una película muestra el sistema MHD del B2 en funcionamiento, revelando un fenómeno de descarga eléctrica visible durante un paso por el régimen transónico.
  • El B2 utiliza un sistema MHD para crear un plasma, haciendo que la aeronave sea invisible para los radares al absorber las ondas de radar.
  • La condensación de vapor de agua durante el paso por el régimen transónico ha hecho visible la descarga eléctrica, revelando una anomalía.

Una película muestra el sistema MHD del B2 en funcionamiento.

Cuando se quiere mantener un secreto, hay que ser extremadamente vigilante. A veces, ciertos indicios se filtran. Al introducir en su navegador:

http://www.is.northropgrumman.com/videos/b2_tx.wmv

podrá ver una película de un minuto y dieciséis segundos, descargable (1,9 megas). Esta muestra una serie de imágenes del B2 en vuelo, el que se muestra, no el bombardero hipersónico.

He aquí el breve fragmento clave:

Paso del B2 por el régimen transónico sobre el mar. Migración de la descarga eléctrica (MHD) en el entorno de vapor de agua. Secuencia aislada y convertida en GIF animado por Christophe Tardy.
Observar que la luminosidad de la descarga solo afecta a la parte superior del avión.

El B2 está equipado con un sistema de generación de plasma que utiliza el flujo de aire ambiente como generador MHD, permitiéndole, incluso en configuración subsónica, estar rodeado de plasma. Este plasma no es visible de día. Es el plasma el que hace que el aparato sea invisible al radar al absorber y dispersar las ondas de radar. Si este "B2 de demostración" no lo fuera, la gente se preguntaría, ya que, a priori, se le considera indetectable. En la película, este sistema MHD "mínimo" está activado. Normalmente, la descarga eléctrica no debería ser visible. Pero cuando el avión sobrevuela el mar, una zona saturada de humedad, realiza un paso por el régimen transónico. A continuación se representa un perfil de ala en régimen transónico. En el momento en que se aproxima a la velocidad del sonido, aparecen fenómenos de "compresibilidad" cerca de la parte más gruesa del perfil (región señalada por una línea punteada).

Ala y fuselaje de avión en régimen transónico.

Es en esta región donde se produce la condensación de vapor de agua, generalmente fugaz, ya que los aviones no están diseñados para volar durante largos periodos a esta velocidad transónica, donde además son inestables. Cuando un avión atraviesa el muro del sonido, es una franja de velocidad donde no tiende a quedarse. Lo mismo ocurre cuando desacelera. A continuación, una foto de un F-18 volando sobre el mar en régimen transónico. Entonces aparece una nebulosidad de extensión variable que, evidentemente, es de color blanco, ya que se trata de... vapor de agua.

F-18 realizando un paso por el régimen transónico en aire saturado de humedad.
(Foto señalada y enviada por J. Costagliola)

Otras fotos del mismo fenómeno, señaladas por Gérard Chenu:

Este enlace lleva a un vídeo que muestra el paso de un avión por el régimen transónico. No es un "avión loco", sino un clásico en mecánica de fluidos:

http://www.incroyablement.com/images/videos/asf/avionfou.wmv

En la película que muestra el B2, se obtiene algo completamente distinto. Vea las dos imágenes siguientes:

La descarga eléctrica invade la región transónica donde se condensa el vapor de agua.

Observe el reflejo de la luminosidad en el extradós del ala.

Segunda imagen extraída de la película: la burbuja de vapor está en su máxima extensión.
Lo mismo ocurre con la descarga eléctrica.

¿Qué observamos? En la parte superior del avión, donde se encuentra el sistema MHD, principalmente localizado en la entrada de aire de los reactores y en la salida de los tubos de escape, la burbuja de vapor es intensamente luminosa. Esto es normal. El aire lleno de microgotas de vapor de agua es más conductor de electricidad. Por tanto, la descarga eléctrica tiende a extenderse por toda esta región. Evidentemente, esta burbuja de vapor emite luz, debido a la desexcitación radiativa de las moléculas del gas excitado por las colisiones que sufren con los electrones libres que constituyen la descarga. Esta luminosidad está muy atenuada, o incluso inexistente, en la parte inferior del avión.

¿Cómo permitió la Fuerza Aérea que pasaran estas imágenes? En nuestra opinión, porque nadie les prestó atención. En condiciones normales (las que corresponden a todas las demás imágenes de la película), la descarga eléctrica no es visible. Se reveló durante un breve instante porque la condensación de vapor de agua asociada al paso por el régimen transónico aumentó bruscamente la conductividad eléctrica del aire. Estas imágenes fueron confiadas a una empresa cuya tarea consistió en montar esta película de un poco más de un minuto. Nadie prestó demasiada atención a la coloración y luminosidad anormales de la burbuja de vapor durante esta secuencia muy breve. Hacía falta el ojo de un especialista para notar esta anomalía.

Conclusión: incluso cuando se toman grandes precauciones para ocultar las cosas, siempre quedan indicios.

En la imagen siguiente, el mismo fenómeno de halo alrededor del B2, pero con el sistema MHD desactivado.

Halo de microgotas de agua de condensación alrededor de un B2 realizando un paso por el régimen transónico
Sistema MHD desactivado. (Foto señalada y enviada por J. Costagliola)

Otra imagen, enviada por Eric Dezoête
Las nubes de fondo testimonian la humedad del aire

Enviado por un lector, Laurent Molieras, y encontrado en un sitio de la Fuerza Aérea:

Una imagen extraña

Se encuentra este tema del nubarrón de vapor que se forma alrededor del eje principal de un avión, en régimen transónico. El lector plantea entonces dos preguntas, a las que no puedo responder de inmediato.

*- ¿Por qué el fenómeno no ocurre también en los dos cazas escoltas?

  • ¿Por qué solo afecta al extradós del avión?*

Algunas observaciones: los aviones vuelan en aire húmedo (sobre el mar). Sabemos además que este fenómeno en régimen transónico es bastante puntual y fugaz, y corresponde a una franja de velocidad relativamente estrecha. Representa un fenómeno local de "compresibilidad", justo antes de la aparición del sistema de ondas de choque alrededor de un objeto. Para ser completo, habría que hablar de un régimen donde la densidad del aire puede variar, no solo su presión (por tanto, "compresibilidad" y "descompresibilidad"). También se podría pensar que nada indica que los tres aviones vuelen exactamente a la misma velocidad. El B2 podría "adelantar" a los dos cazas. Pero esta hipótesis parece poco probable. Finalmente, el B2, más compacto que los cazas escoltas, podría experimentar este fenómeno antes que los otros dos aviones. Así, el fenómeno de condensación podría producirse en el B2 antes de que aparezca alrededor de los otros dos aviones, más alargados. Por último, comentarios de expertos en mecánica de fluidos más familiarizados con el fenómeno de aparición de condensación por compresibilidad podrían aclarar por qué este fenómeno solo ocurre en el extradós. Aun así, queda algo extraño. Examinemos las actitudes de los diferentes aviones:

El B2 se presenta como una aeronave supuestamente operativa en el límite (inferior) de la...