¿Qué hace que las palas de ala sean deseables?
Algunos aviones tienen esta gran parte que sobresale en la raíz del ala. Si mi entendimiento es correcto, es un trazo de ala y mejora la sustentación en aoa alta a través de la sustentación inducida por vórtice en el resto del ala. Tengo 3 preguntas.
1: Si eso es cierto, ¿cuáles son sus desventajas?
2: Esto parece algo deseable, ¿por qué no lo tienen más aviones?
3: ¿Qué tiene que ver con los bulos? Todos los aviones canard los tienen, aviones Rutan, aviones Velocity, básicamente todos los aviones canard que he conocido los tienen, y ningún avión convencional que se me ocurra los tiene. ¿Cuál es la conexión aquí?
Respuestas
Las tracas (o extensiones de raíz) solo tienen un propósito secundario aerodinámicamente. Principalmente, resolvieron un problema particularmente molesto en los diseños de canard de Rutan (Vari-eze y su descendencia), donde las alas fueron barridas y el C de G operativo estaba adelante de las alas debido a la configuración de canard; dónde colocar la carga consumible, el combustible, donde pueda estar lo más cerca posible de la C de G.
No se podía poner combustible en las alas principales más a popa, porque el agotamiento del combustible movió demasiado el C de G hacia adelante, y el Vari-eze ya sufría de problemas de colocación de C de G y el tren principal debido al piloto hacia adelante, lo que obligó a Rutan usar la disposición del engranaje de nariz de camello arrodillado para evitar un deslizamiento de la cola y mantener la parte trasera hacia arriba cuando está vacía (un problema realmente grande cuando no hay cola para hablar, solo una hélice).
No había espacio en el fuselaje para un tanque de tamaño significativo y todavía hay espacio para cualquier equipaje. Eso dejó los lados del fuselaje por delante del borde de ataque del ala. Podría haber puesto ampollas allí para los tanques de combustible, pero eso hace que se arrastre sin otros beneficios. Las extensiones de raíz fueron una solución obvia y mucho más elegante. Aumento mínimo de la resistencia aerodinámica y un efecto aerodinámico beneficioso con un AOA alto, y un gran volumen de combustible que cambia muy poco el equilibrio cuando se agota.
La presencia de las tracas mueve un poco el área media del ala hacia adelante, pero pequeños ajustes en la configuración se encargan de eso.
Los aviones "regulares" pueden poner combustible en las alas rectas y no necesitan tracas de ese tamaño y si se utilizan, las hay estrictamente para mejorar el comportamiento de pérdida. Algunos propietarios de viviendas construidas, como los chicos de Thorp T-18, han experimentado con pequeñas tracas de borde de ataque para mejorar el comportamiento de alto AOA, pero estas eran solo del tamaño de su mano y solo se utilizan como generadores de vórtice (no puedo encontrar una imagen de uno hasta ahora).
Es bastante común en aviones supersónicos y la mayoría los tiene (Shuttle, Concorde, etc.). Trae el centro de presión hacia adelante en el avión y también desplaza el elevador hacia adelante, lo que le permite colocar las alas en la parte posterior. Los aviones con canards a menudo tienen vientos más atrás que un avión tradicional (velocidad, etc.) porque los canards están en el lugar donde deberían estar las alas. Eche un vistazo a las alas del Concorde a continuación. Probablemente no sea tan común ya que requiere velocidades de despegue más rápidas.
