¿Por qué los aviones más rápidos tienen áreas de ala más pequeñas?

Cuanto más grande es el ala, más elevación puede generar y más peso puede soportar, todo lo demás es igual. Las alas más grandes generalmente son eficientes a velocidades más bajas y permiten velocidades de despegue y aterrizaje más bajas … nuevamente, todo lo demás es igual. No soy diseñador de aviones, pero entiendo la idea general … no quieres más alas de las que necesitas. Para levantar objetos pesados, larga resistencia (tiempo en el aire) y velocidades más bajas, desea un ala grande. Para la resistencia en particular, desea un ala larga (gran envergadura), de acordes cortos (alta relación de aspecto). Para velocidades más rápidas y una mejor maniobrabilidad, desea un ala más pequeña … reduce la resistencia y es más eficiente a velocidades más altas.

Esta es una gran generalización, pero básicamente eso es todo. Cada tipo de avión tiene un ala que se adapta a su misión y capacidades particulares.

Hay dos tipos principales de resistencia en los aviones.

Arrastre inducido y arrastre parásito.

El arrastre inducido es causado por las superficies de elevación que crean elevación. Su severidad es proporcional a la cantidad de trabajo que el ala necesita hacer para crear elevación.

En otras palabras, aumenta a velocidades más lentas y disminuye con alas más grandes.

La resistencia parasitaria es causada por objetos que interactúan con el aire. Si sobresale, crea arrastre parásito. Es proporcional a la velocidad del flujo y al tamaño del objeto.

En otras palabras, aumenta tanto con la velocidad como con el tamaño.

Como tal, cuanto más rápido vayas, más pequeñas deben ser tus alas para minimizar la mayor resistencia posible.

Por eso se prefieren alas más pequeñas en aviones realmente rápidos o en aviones cuya misión dicta la velocidad rápida sobre otros criterios de rendimiento.

¿Por qué los aviones más rápidos tienen áreas de ala más pequeñas?

Como puede ver, Lift es proporcional a lo siguiente

• Ala Forma-Ángulo de ataque

• Densidad del aire desde el cual viaja la aeronave.

• Velocidad

• Área de superficie del ala

Si alguno de estos factores aumenta, la elevación general también aumenta, en este caso tenemos un avión rápido, ¿crees que un avión rápido necesita tener una gran superficie de ala para mantener la elevación?

No, lo mismo es cierto con un planeador, los planeadores deben tener una gran superficie de ala para “mantener la elevación” (se deslizan) porque son más lentos.

Un avión más rápido necesita menos área de ala ya que su flujo de aire sobre el ala es más rápido y genera más elevación por área.

La desventaja es la longitud de la pista necesaria para el despegue y el aterrizaje y el área del ala limitada para adaptarse a los listones y las aletas para mejorar la situación.

Reduce la resistencia, mientras que un avión más rápido que tiene un motor más fuerte proporciona una mayor relación de empuje a peso, lo que puede generar la misma elevación con una mayor carga del ala (menor área / peso del ala).

Ofrece una mejor economía de combustible y una mejor maniobrabilidad.

Más rápido, significa que el ala golpea las partículas de aire pesado a una velocidad más alta para que ganen un impulso mayor, por lo tanto, en la sección superior, el vacío es más poderoso mientras que la presión debajo del ala es mucho más alta. La elevación es proporcional a la velocidad al cuadrado. De ahí la razón de alas pequeñas en aviones de alta velocidad.

Las áreas de ala más grandes, la mayor fuerza hacia arriba en la misma velocidad, pero puede ralentizar el avión.

Entonces, la lucha más rápida puede ofrecer una mayor fuerza hacia arriba debido a la velocidad más rápida, por lo que no necesita áreas de ala más grandes.