Cerca de 50 estudiantes de la Northwestern Polytechnical University (NPU) de Xi'an (China) han asistido a esta escuela de verano aeroespacial, celebrada del 20 al 29 de julio en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Su director, Gustavo Alonso, fue el encargado de dar la bienvenida a los participantes de la NPU-UPM Aerospace Summer School: Advances in Aerospace Engineering, quien los animó a aprovechar esta experiencia académica e internacional y destacó la sólida relación de colaboración que mantienen ambas instituciones.

Con el objetivo de ampliar su formación en el ámbito de la ingeniería aeroespacial se preparó un amplio programa de conferencias y actividades, impartido por profesorado de la ETSIAE-UPM, que abordó algunos de los avances más relevantes en este campo de la ingeniería en áreas como la inteligencia artificial, la aerodinámica, la mecánica del vuelo, la propulsión, los sistemas espaciales y el diseño de las aeronaves del futuro.

Nuevas herramientas para la ingeniería aeroespacial
Una parte importante del programa de actividades estuvo dedicada al impacto que la inteligencia artificial está teniendo en la ingeniería aeroespacial. Ismael Ben-Yelun mostró cómo los modelos subrogados y la denominada Physics-Based AI permiten acelerar el análisis, la optimización y el diseño de aeroestructuras sin renunciar al rigor de las simulaciones tradicionales. Su intervención puso de manifiesto cómo la integración entre aprendizaje automático y modelos físicos está dando lugar a herramientas computacionales más rápidas, robustas e interpretables.

En esta línea, Ángel Velázquez presentó una de las investigaciones desarrolladas en el Propulsion Testing Lab de la ETSIAE sobre el uso de gemelos digitales basados en inteligencia artificial y tensores para motores aeronáuticos. Estos desarrollos permiten evolucionar desde estrategias de mantenimiento preventivo hacia un mantenimiento predictivo, reduciendo costes y tiempos de operación y aumentando la disponibilidad de las aeronaves. Durante su ponencia recordó que “la elección de la metodología a aplicar debe responder siempre a las necesidades concretas de cada proyecto de ingeniería”.

Mecánica del vuelo
La mecánica del vuelo constituyó otro de los ejes principales del curso. Álvaro Cobo introdujo los fundamentos de la Mecánica del Vuelo mediante ejemplos cotidianos y divulgativos, analizando cuestiones como la autonomía de un avión comercial, el efecto del peso del equipaje o las maniobras acrobáticas de la Patrulla Águila para explicar conceptos clave como la estabilidad y el control de las aeronaves.

Estos contenidos se completaron con la sesión impartida por Omar Gómez, quien trasladó esos conceptos teóricos de estabilidad y control a una actividad práctica mediante el diseño y ensayo de aviones de papel construidos por los propios estudiantes, permitiéndoles comprobar experimentalmente cómo pequeñas modificaciones en la geometría afectan al comportamiento en vuelo.

Naturaleza, aerodinámica y diseño de las aeronaves del futuro
La bioinspiración fue otra de las áreas tratadas en la NPU-UPM AerospaceSummer School. Ángel Rodríguez Sevillano presentó las investigaciones que la ETSIAE desarrolla junto con el INTA sobre perfiles y alas inspirados en aves, murciélagos, tiburones o incluso ballenas jorobadas. Los estudiantes comprendieron cómo estos estudios permiten desarrollar drones más eficientes para operar tanto en la atmósfera terrestre como en condiciones extremas, como las existentes en Marte, demostrando que la naturaleza es y debe ser fuente de innovación para el diseño aeronáutico.

Mikel Ogueta también tomó la naturaleza como punto de partida de su conferencia titulada “Why so many different wings?”, que abordó la diversidad de soluciones aerodinámicas para todos los cuerpos y “objetos” que vuelan. La sesión combinó explicaciones teóricas con vídeos y demostraciones en un túnel aerodinámico de visualización para mostrar que “la aerodinámica está presente en todas partes” y cómo el flujo de aire condiciona el diseño de las alas en insectos, aves y aeronaves de diferentes tamaños y configuraciones.

En otra de las conferencias, impartida por Alejandro Martínez-Cava, se exploró la aerodinámica de altas velocidades, centrada en el desafío del vuelo supersónico silencioso. Tomando como referencia el demostrador experimental NASA X-59, explicó cómo la sutil manipulación de las ondas de choque mediante el diseño geométrico es la clave para desbloquear el regreso de los vuelos comerciales de pasajeros a velocidades superiores a la del sonido. Además, presentó los resultados de las líneas de investigación de la UPM enfocadas al desarrollo de modelos analíticos de vanguardia capaces de predecir y prevenir el fenómeno crítico del unstart: la desestabilización abrupta del flujo dentro de la toma y su consecuente pérdida de rendimiento motor.

La interacción entre el flujo de aire y las estructuras fue el tema central de la conferencia de Juan Cárdenas, dedicada a la aeroelasticidad. A través de ejemplos procedentes tanto de la ingeniería aeronáutica como de aplicaciones civiles (puentes y estructuras fotovoltaicas), los estudiantes observaron cómo se producen las dos principales inestabilidades estructurales: estática (divergencia) y dinámica (flameo). La explicación se cerró con la observación experimental de un fenómeno aeroelástico conocido como flameo a torsión de un grado de libertad, realizado con una maqueta a escala y un túnel de viento de pequeñas dimensiones para que los estudiantes pudieran comprobar empíricamente los efectos de la interacción fluido-estructura.

Visita al Centro de Investigación y Desarrollo Aeroespacial
Los estudiantes de la NPU tuvieron la oportunidad de visitar el Centro de Investigación y Desarrollo Aeroespacial (CIDA), situado en el Campus de Montegancedo de la UPM e integrado por el Instituto Universitario “Ignacio Da Riva” (IDR) y el Centro Español de Operaciones y Soporte a Usuarios de la Estación Espacial Internacional (E-USOC).

En el IDR, guiados por Carlos Carbajosa, pudieron apreciar cómo se realizan los ensayos aerodinámicos desde el principio del proceso, creando las maquetas en el taller de carpintería hasta su introducción en el túnel de viento para su puesta a prueba y toma de mediciones. Entre los túneles para aplicaciones en infraestructuras civiles y aeronáuticas, destaca el ACLA16, primer túnel de viento en España capaz de reproducir la capa límite atmosférica que continúa siendo una instalación de referencia en este ámbito. La visita les permitió además descubrir las instalaciones destinadas a ensayos espaciales, incluyendo la sala limpia o la cámara de vacío, empleadas para el desarrollo de los satélites UPMSat.

En el E-USOC, centro delegado de la Agencia Espacial Europea en España, aprendieron acerca de la ciencia en microgravedad a través de proyectos como MarPCM, primer experimento científico desarrollado íntegramente en España (concretamente en la UPM) para ser ejecutado en la Estación Espacial Internacional (ISS), cuyo objetivo es mejorar la transferencia de calor en materiales de cambio de fase. Úrsula Martínez y Karl Olfe, les mostraron la sala de control desde la que los investigadores de este centro ejecutan algunos experimentos que se encuentran a bordo de la ISS. También pudieron conocer la plataforma educativa ESAT, que permite experimentar el funcionamiento real de los diferentes subsistemas de un satélite y la interacción entre ellos.

Ceremonia de clausura
Todos los participantes han recibido un diploma de aprovechamiento al finalizar la NPU-UPM Aerospace Summer School: Advances in Aerospace Engineering. Durante la ceremonia de clausura, José María Benítez, subdirector de Relaciones Internacionales de la ETSIAE, ha agradecido que hayan elegido nuestra universidad y nuestra Escuela para ampliar sus conocimientos. “Esperamos haber satisfecho vuestras expectativas y que esta escuela de verano sea otro paso más hacia la colaboración entre nuestras instituciones”.