¿Cuándo son prácticas las alas extendidas hacia adelante en los aviones?

Answer 1

A2A: ¿Cuándo son prácticas las alas extendidas hacia adelante en los aviones?

Básicamente nunca. Si lo fueran, entonces existirían.

Casi el único avión de ala barrida hacia adelante que conozco es el X-29 y ese fue un experimento deliberado para explorar el uso de las alas de barrido hacia adelante.

Grumman X-29 – Wikipedia

Más discusión sobre ellos aquí: ala barrida hacia adelante – Wikipedia

El siguiente documento técnico de la NASA describe el problema de divergencia estructural con las alas extendidas hacia adelante:

https://ntrs.nasa.gov/archive/na…

Eso tiende a superar cualquier beneficio positivo.

Aquí hay otro demostrador experimental / tecnológico que encontré mientras buscaba en línea para ayudar a responder esta pregunta:

Sukhoi Su-47 – Wikipedia

Aquí hay un avión de negocios real que encontré de la misma manera:

De: ¿Cuáles son las ventajas de un ala barrida hacia adelante sobre un ala barrida hacia atrás?

Hamburger Flugzeugbau HFB-320 Hansa Jet – Wikipedia afirma:

La característica más notable del avión es su ala hacia adelante, que está montada en el medio del fuselaje. Esta disposición permite que el larguero del ala pase a través del fuselaje detrás de la cabina del pasajero sin disminuir el volumen de la cabina. A partir de 2011, sigue siendo el único avión civil que utiliza un ala de barrido hacia adelante.

Supongo que realmente existen después de todo, así que tal vez haya alguna ventaja potencial. Pero ciertamente no son comunes.

Answer 2

Es interesante que haya elegido la palabra “práctica” para su pregunta. Hasta hace poco, la respuesta es: no. Pero hoy podría ser: sí. Es complicado.

EL BARRIDO ADELANTE ES IDEAL

En el primer año aero, aprendimos el principio de por qué se barren las alas y rápidamente aprendimos que la teoría funciona mejor con un barrido hacia adelante.

Debido a este hecho teórico, notará en la excelente respuesta de Chris Liu que los alemanes estaban decididos a hacer los aviones rápidos más eficientes posibles. De ahí el Hansa biz jet y el Junkers Ju-287. Son adherentes para las fórmulas.

LA VIRTUD INESPERADA DE LA IGNORANCIA

Acabo de volver a ver a Birdman hace unos días, así que ahora me doy cuenta de que su título completo se aplica a mi conocimiento aerodinámico temprano en la universidad. Durante mi primer año, tuve que sentarme en la cabina de un Hansa 320, cuya presencia, en una rampa en Tulsa, Oklahoma, me llevó a suponer que para los años 80 todos los aviones tendrían alas extendidas. Después de todo, acababa de aprender la emocionante verdad de que el barrido hacia adelante era la forma ideal de doblarlos.

Obviamente, todavía tenía que tomar cursos de estructuras de tercer y tercer año, lo que explicaría por qué la tecnología de materiales de los años setenta no permitiría la construcción de alas extendidas hacia adelante a gran escala. Y todavía tenía que tomar un curso de aerodinámica avanzado que explicaría por qué la tecnología de control de la vieja escuela (cables y poleas) hacía que los aviones barridos hacia adelante fueran difíciles de controlar.

EXCELENTE RESPUESTA

La respuesta de Chris realmente lo dice todo, solo escribo para enfatizar que el barrido hacia adelante es, de hecho, el ideal aerodinámico para las aeronaves de ala barrida. Con eso, espero que los materiales modernos y el control fly-by-wire de AI pronto los hagan prácticos. Creo que estamos por allí.

Answer 3

Las alas barridas hacia adelante se han experimentado en el pasado. Por lo general, tienen el borde de ataque y el ala hacia adelante.

El problema es que las alas extendidas deben ser extremadamente duraderas. Cuando las alas se mueven hacia adelante, hay un efecto llamado torsión aeroelástica que fuerza al ala hacia adelante. Esto hace que un ala barrida hacia adelante sea vulnerable a empujar una aeronave a una condición de pérdida de punta peligrosa, de la cual la recuperación es bastante difícil. En un diseño de barrido trasero, las superficies de control se pueden usar para recuperarse (particularmente los alerones), pero eso no es posible en un ala de barrido hacia adelante porque el flujo de aire es desde la punta hasta el fuselaje, en lugar del reverso en un ala trasera barrida.

Ahora, si un ala de barrido hacia adelante fuera práctico, significaría que los materiales de los que están hechas las alas tendrían que ser lo suficientemente fuertes como para resistir las fuerzas detrás de la torsión. Esto debería combinarse con un sistema de control informático avanzado para manejar las superficies de control de las alas.

También puede haber aleteo, lo que requeriría hacer que el ala sea más rígida (lo que aumenta la masa). Puede ser que el aumento de masa requerido para hacerlo sea más que suficiente para compensar cualquier ganancia potencial de un ala barrida hacia adelante.

En el papel, un ala barrida hacia adelante parece ser bastante ventajoso. El larguero del ala podría colocarse más hacia la popa, tal vez permitiendo más espacio en la cabina y hasta el puesto, el control es superior.

Sin embargo, a menos que se superen los inconvenientes de las alas hacia adelante, se mantendrán en gran medida como aviones experimentales.

Como este Su-47:

O este X-29:

Había un avión civil que tenía un ala extendida hacia adelante, el Hansa Jet HFB-320.

No tenía un buen historial de seguridad.

El Junkers Ju-287 era un prototipo, pero nunca entró en producción completa, y si la memoria me sirve, tuvieron que endurecer las alas por las razones que mencioné anteriormente. El rendimiento no fue excelente debido al peso agregado.

Es importante tener en cuenta que la fabricación de alas es quizás la parte más difícil de hacer una aeronave (rivalizada tal vez solo por las palas de la turbina de un motor a reacción). El ala debe ser ligera, pero muy fuerte.

Answer 4

He volado planeadores con alas hacia adelante (ASK-13). Según se informa, esto mejora la visibilidad para el instructor en el asiento trasero.