El F35C tiene un área de ala un 45% más grande que el F35A y, por lo tanto, una carga de ala mucho menor. ¿Eso hace que la C sea más maniobrable? ¿Cuáles son otras ventajas / desventajas? ¿Es necesario el ala más grande para operaciones de transporte?

Answer 1

Buena pregunta. Encontrará muchos entusiastas de la aviación que relacionan la carga del ala con la maniobrabilidad y que una carga del ala más baja significa una mayor maniobrabilidad. En general, eso es cierto pero hay un problema. Sobre el papel, la carga del ala de un avión solo incluye la elevación producida por las alas. Si bien eso puede ser completamente válido en la década de 1970, no está en la era del diseño de Lifting Body.

Muchos aviones como los F-15 y F-16 utilizan el diseño del cuerpo de elevación, lo que significa que su cuerpo produce una gran cantidad de elevación, pero eso no se refleja en la carga del ala que se muestra en el papel. Considere esto, el F-16 tiene una carga de ala de 88.3 lb / ft² mientras que un F-4E tiene una carga de ala mucho más baja de 78 lb / ft² .

Entonces, de acuerdo con la carga del ala, un F-4 debería ser más maniobrable que el F-16, ¿verdad?

Solo que eso no sucede en la realidad. El F-16 tiene un diseño de cuerpo de elevación y extensión de raíz de vanguardia que el F-4 carece .

Aquí hay una imagen de un video de entrenamiento, que muestra cuán apretado realmente gira el F-16 en comparación con un F-4.

Bien, volvamos a F-35. El F-35 utiliza el último diseño de cuerpo de elevación (superficies de elevación, generadores de vórtices, extensión de raíz de borde de ataque, etc.) Muchas personas a menudo se quejan de las alas más cortas del F-35. Hay una muy buena razón aerodinámica detrás de esto. Debido al requisito de tener una bahía de armas interna, el F-35 debe tener un cuerpo lo suficientemente grande como para acomodarlo (en otras palabras, lo que la gente llama ‘gordo’). Por lo tanto, en lugar de hacer alas aún más grandes para proporcionar la elevación necesaria, tiene sentido maximizar la elevación del propio cuerpo (fuselaje) para compensar alas aún más grandes. La ventaja de este diseño son las alas significativamente más cortas (de lo que habría requerido) y un fuselaje de menor tamaño, lo que significa menos arrastre + ayuda indirecta para reducir el RCS.

Esto es claramente visible con las cifras de aceleración publicadas para las variantes F-35.

Nota: estos datos son antiguos y pueden no representar el rendimiento actual, pero le dan una idea aproximada.

Las alas más grandes del F-35C afectan su aceleración. Además, el F-35C está limitado a 7.5 g en comparación con los 9 g de F-35A. Aunque proporciona una ventaja de rendimiento marginal en términos de velocidades de giro y mejor manejo a baja velocidad, en general, el F-35A es más maniobrable (aunque no por un margen enorme).

La razón de las alas más grandes del F-35C es la necesidad de aterrizajes de los transportistas que requieren velocidades de aterrizaje más lentas y un mayor control a baja velocidad. ¡Lo interesante es que, a pesar de ser el fuselaje más frágil de todas las variantes, el F-35C puede superar Mach 1+ con una carga útil interna completa + externa!

Answer 2

Quora clasificó esta pregunta como una cuestión de política de izquierda y derecha, por lo que me la enviaron, supongo. Sin embargo, encontré esto en Wikipedia:

“Las aeronaves con bajas cargas en las alas tienden a tener un rendimiento superior de giro sostenido porque pueden generar más elevación para una cantidad dada de empuje del motor. El ángulo de inclinación inmediato que puede lograr un avión antes de que la resistencia se desvanezca gravemente se conoce como su rendimiento de giro instantáneo . Un avión con un ala pequeña y altamente cargada puede tener un rendimiento de giro instantáneo superior, pero un rendimiento de giro sostenido deficiente: reacciona rápidamente para controlar la entrada, pero su capacidad para mantener un giro cerrado es limitada ”(Carga de ala – Wikipedia).

No soy un experto en aerodinámica, pero sí sé que el F-35C fue diseñado como la variante del transportista. Si el levantamiento adicional es necesario o no, no lo sé.

Answer 3

Si bien la carga del ala inferior del F-35C podría aumentar la maniobrabilidad, el efecto es probablemente modesto, todas las variantes están claramente más limitadas por la carga G. Una excepción sería a velocidades bastante bajas, pero si te encuentras a baja velocidad en medio de una pelea de perros, realmente te has equivocado. Por otro lado, el ala más grande reducirá la velocidad máxima de los aviones. En general, el ala grande es ciertamente un negativo neto para el avión en términos de rendimiento de combate (si no, habrían puesto el ala grande en la versión de la Fuerza Aérea).

Sin embargo, la razón del ala más grande de la C es simple: la necesidad de velocidades de despegue y de aterrizaje (especialmente) más bajas para las operaciones de los transportistas. No solo necesita mantener bajas las velocidades, la necesidad de aterrizar nuevamente en el transportista mientras aún transporta la mayoría de las municiones (actualmente muy caras) ha aumentado considerablemente con el tiempo, y una cantidad (históricamente) muy alta de “devolución” El peso era un requisito para el F-35C (esa es también una de las principales ventajas del F-18E / F Super Hornet sobre el Hornet original). En los viejos tiempos, se arrojaron muchas bombas tontas (relativamente baratas) en la bebida antes de aterrizar en los transportistas para mantener el peso de aterrizaje y, por lo tanto, la velocidad, hacia abajo. Y más que un poco de cosas no tan económicas. Con el alto costo de las municiones “inteligentes” de hoy, eso es mucho menos aceptable.

Y, creo que la diferencia es del 35%, no del 43% (620 pies cuadrados frente a 460 pies cuadrados).

Answer 4

No en general y marginalmente sí para una tasa de giro sostenida. El ala más grande agrega resistencia y peso, así como elevación. Las velocidades de giro sostenidas son ~ 4.7–4.8G para el F-35A / B y ~ 5–5.1G para el F-35C.

Las tasas de giro instantáneas, dependiendo del día de la semana y la versión del software, son F-35A 9G (probado a 9.9G), F-35B 7.0G (software limitado) y F-35C 7.5G (software limitado).

El F-35A y el F-35B superan al F-35C y aceleran el F-35C. Los tres son software limitado a 50 grados AoA en tiempo de paz, pero los tres son capaces de mucho más (> 90 grados). El peso extra y el arrastre del F-35C, más el software restrictivo también ralentizan sus transiciones y aceleración en relación con el F-35A.

A pesar de una aceleración más lenta, el peso extra y el arrastre no afectan la velocidad máxima del F-35C. Las tres versiones del F-35 están limitadas administrativamente (software) a M1.6, a pesar de tener un exceso de empuje significativo a esa velocidad.

Editar: Sí, el ala más grande es un requisito para las operaciones de transporte de CATOBAR. El F-35B también es capaz de realizar operaciones de transporte VTOL / STOL / STOVL con el ala más pequeña.

Answer 5

La menor carga del ala, debido a un ala más grande, generalmente equivale a una mayor maniobrabilidad, pero también contribuye a una mayor resistencia. Entonces…. No hay almuerzo gratis. Sin embargo, esperaría un mejor rendimiento general a velocidades transónicas bajas a medias. Las ventajas de baja velocidad, específicamente cuando se trata de un aterrizaje trampa es, por supuesto, un gran jugador para la USN.