Bueno, la respuesta directa sería: son las alas las que producen la elevación en la mayoría de las aeronaves (excepto los llamados “cuerpos de elevación”, uno de los cuales fue el Transbordador espacial), y si es una aeronave con alas delta, bueno , son esas alas delta las que producen elevación.
Entonces, la siguiente pregunta es: ¿cómo producen elevación las alas delta?
Aquí hay un hecho que muy pocos han entendido: ¡no necesitas alas con secciones transversales de perfil aerodinámico para crear elevación!
Mantenga su mano fuera de la ventanilla de un automóvil mientras se mueve con el pulgar hacia adelante. Inclina tu mano ligeramente. ¿Sientes la fuerza de elevación?
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Con los motores modernos de alta potencia, incluso un tablón de madera, digamos 1 pie por 12 pies, puede producir una gran cantidad de elevación si se mantiene en el ángulo correcto de ataque en un flujo de aire (o flujo de agua).
Además del ángulo de ataque, la cantidad de elevación en libras (o Newtons) generada por un ala depende de la densidad del aire; sobre el área del ala; y sobre la velocidad a la que el ala se mueve por el aire, la elevación varía según el cuadrado de la velocidad. Pero ninguno de esos factores tiene la influencia del ángulo de ataque, ya que si el aire no puede completar el viaje sin problemas (o incluso mal) alrededor de la superficie de sustentación, no importa un poco qué tan rápido viaja el ala, qué tan grande es o cómo denso el aire puede ser.
El hecho es que casi cualquier superficie operada en el ángulo de ataque adecuado y propulsada por un empuje suficiente generará elevación. Cada niño que mete su cometa de papel al viento mientras corre demuestra este principio. De lo que estamos hablando aquí es de eficiencia.
¡Una superficie aerodinámica diseñada para la lucha normal todavía crea elevación cuando vuela invertido! Para crear una elevación suficiente para volar invertido, el avión cambia la resistencia por la elevación.
Por lo tanto, cualquier placa plana, mantenida en el ángulo adecuado de ataque al viento, puede crear algo de elevación.
Existe una gran variedad de formas de superficie aerodinámica, y los coeficientes de elevación máximos varían mucho entre ellos.
Recuerda. estamos hablando de forma de superficie aerodinámica aquí, no de forma plana.
Hacemos toda esta investigación y documentamos todas estas superficies de sustento con mucho cuidado porque queremos muchas otras cosas junto con una gran elevación: queremos baja resistencia, bajo cambio de momento de cabeceo con ángulo de ataque, buenas características de pérdida, buen rendimiento a baja velocidad, y muchos otros “deseos”.
Sucede que el elevador que se puede obtener de un ala puede exceder el arrastre en un factor enorme: más de 100. En los aviones prácticos, el arrastre de elementos que no son del ala, como fuselajes, superficies estabilizadoras, enfriamiento del motor, ventilación de la cabina, etc. a ese valor, pero hay planeadores con relaciones de elevación-arrastre de 60.
Incluso los aviones de reacción invierten solo un poco más de un vigésimo esfuerzo para superar la resistencia al subir de nuevo.
El extenso programa delta del Reino Unido se formuló poco después de la Segunda Guerra Mundial como un intento audaz de saltar la era del ala barrida que obviamente estaba amaneciendo en ese momento. Los resultados de la investigación alemana indicaron que la forma del plano delta tenía posibilidades de aviones de combate en ambos extremos de la escala de tamaño, pero, moderando el entusiasmo con precaución, se pusieron en práctica una serie de maquetas voladoras y aviones de investigación de la forma delta delta antes de cualquier problema serio. Se inauguró el trabajo de diseño de deltas operativos
Los fabricantes de aviones británicos en su conjunto no creían que el delta fuera necesariamente la panacea para el avión del futuro, pero estaban firmemente convencidos de que esta forma de plan era el siguiente paso en el diseño de aviones de combate de alta velocidad, ya que el delta ofreció diseñador una oportunidad de oro para llegar a una sección de ala realmente delgada en términos de relación espesor / cuerda, y esta es la atracción más destacada del “triángulo volador”.
▲ Los primeros diseños experimentales británicos con alas delta.
La baja relación de aspecto de la forma del plan delta parecería ser una contradicción de diseño donde se requieren grandes distancias, pero en las altitudes a las que el combate aéreo se había elevado para entonces, la forma del plan delta adquiere su propio valor, y las pérdidas de resistencia inducidas son más que compensado por la posibilidad de construir alas con una relación espesor / cuerda del 10 por ciento, hasta un siete por ciento. De hecho, con números Mach altos, se produce cierto alivio de los efectos de compresibilidad al reducir la relación de aspecto.
El ala delta se selecciona para algunos aviones porque la forma delta delta conduce a una estructura muy rígida sin el uso de pieles gruesas del ala, la fuerza se convierte en el factor determinante en lugar de la rigidez estructural, evitando así la ineficiencia de las superficies de barrido convencionales que deben ser excesivamente fuertes. para obtener la rigidez torsional necesaria y disminuir la distorsión aeroelástica a altas velocidades y sus efectos sobre la estabilidad o el poder de control.
La historia del desarrollo de luchadores (y bombarderos) con alas delta en el Reino Unido (que se redujo a cero) y los Estados Unidos (que se hizo cargo del manto del Reino Unido) es fascinante.
Convair de los Estados Unidos (hoy Lockheed-Martin) desarrolló algunos de los primeros combatientes con alas delta bajo contrato militar. Su caza F-102 con alas delta no cumplía con las expectativas, no alcanzaba velocidades supersónicas, hasta que Richard Whitcomb de NACA, inventor de la “regla del área”, consultó con ellos. Cuando aplicaron la regla de área al F-102A, un diseño revisado, ¡el avión se volvió supersónico en su primer vuelo! Se convirtió en el primer caza operacional de alas delta de los Estados Unidos.
Convair se sintió tan aliviado y emocionado con este desarrollo que publicaron y publicitaron en los medios impresos: