Ala de barrido inverso

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Ala de barrido inverso (KOS): un ala con un barrido negativo .

Características

Teóricamente, el uso de un ala de barrido inverso en un caza altamente maniobrable le permite obtener una serie de ventajas significativas para este tipo de avión:

aumento en el ángulo de ataque permitido y la velocidad angular de giro,
reducción de arrastre ,
mejora del esquema de diseño de la aeronave.

Además, todas estas cualidades se manifiestan cuanto más fuerte, mayor es el ángulo de barrido inverso. Tal mejora en las características de vuelo se explica por la ausencia de pérdida de flujo desde las puntas de las alas debido al desplazamiento del flujo de aire en el ala en flecha hacia su parte de raíz.

Beneficios

mejora la controlabilidad a bajas velocidades de vuelo.
mejora el rendimiento de despegue y aterrizaje al aumentar el ángulo de ataque permitido sin pérdida de capacidad de control.
aumenta la eficiencia aerodinámica en todas las áreas de los regímenes de vuelo.
el diseño del ala de barrido inverso optimiza la distribución de la presión en el ala y la cola horizontal delantera
le permite reducir la visibilidad del radar de la aeronave en el hemisferio delantero.

Desventajas

KOS es especialmente susceptible a la divergencia aerodinámica (pérdida de estabilidad estática ) cuando se alcanzan ciertos valores de velocidad y ángulos de ataque: el ángulo de ataque en combinación con la deformación aerodinámica del ala forman un sistema con retroalimentación positiva;
se deduce desde el principio que tal ala requiere materiales y tecnologías estructurales que aseguren su rigidez suficiente , y soluciones de diseño especiales (cambio en la torsión del ala durante la deformación bajo la acción de la presión de la velocidad) o acciones de control compensatorias del sistema de control de la aeronave (para esto razón, con la llegada de los sistemas eléctricos de control remoto, surgió una segunda ola de interés en CBS).

Historia

El primer trabajo en el ala en flecha se llevó a cabo como parte de varios proyectos no realizados en la Polonia de antes de la guerra .

El diseñador de aviones soviético Viktor Nikolaevich Belyaev se involucró en la investigación de un pequeño ala de barrido inverso , quien implementó dicho esquema, junto con un esquema de ala voladora , en varios diseños de planeadores: BP-2 (1934), BP-3, DB -LK.

El primer avión prácticamente volador con un ala de barrido inverso fue el bombardero a reacción alemán Junkers Ju -287 . La máquina, que realizó su primer vuelo en febrero de 1944 , fue diseñada para una velocidad máxima de 815 km/h. Posteriormente, dos bombarderos experimentados de este tipo fueron a la URSS como trofeos .

Aunque teóricamente el uso de un ala en flecha inversa le permite obtener una serie de ventajas significativas, los especialistas de la Oficina de Diseño Soviético-Alemana -1 en Dessau , probaron exhaustivamente ambas copias del Ju-287 de 1946 a 1949 como parte del El programa "Entwicklungs Flugzeug" ("avión experimental") no identificó las ventajas decisivas del esquema y se enfrentó a algunos problemas irresolubles en ese momento [1] . El programa se cerró y los expertos de TsAGI llegaron a la conclusión de que no era deseable utilizar un ala de barrido inverso en la construcción de aviones . Uno de los argumentos fue el aumento de la inestabilidad estática de un avión con un ala de este tipo en vuelo a altas velocidades.

El primer avión más o menos producido en masa y operado comercialmente (47 unidades en total) fue un avión de pasajeros alemán con un ala de barrido inverso relativamente pequeña Hamburger Flugzeugbau HFB-320 Hansa Jet de 1964.

Durante mucho tiempo, nadie construyó aviones con un ala de este tipo, con la excepción del pasajero HFB-320 Hansa Jet. Pero la aparición en los Estados Unidos a fines de los años 70 de sistemas efectivos de control de vuelo por computadora " Fly-by-Wire " permitió a los estadounidenses volver a tal concepto nuevamente, y para confirmar experimentalmente las consideraciones teóricas, un X-29 experimental fue diseñado Construido para la BBC, voló por primera vez en diciembre de 1984 . Sin embargo, el programa X-29A se considera un fracaso en los Estados Unidos.

A fines de septiembre de 1997, tuvo lugar el vuelo de un nuevo avión experimental Su-47 Berkut, que podría convertirse en el prototipo del caza doméstico de quinta generación , pero el programa se cerró debido al desarrollo y prueba exitosa del Su- 57 .

El 25 de diciembre de 2015, el SR-10 ("Reactive Aircraft Minus 10") realizó su primer vuelo , que, según los resultados de las pruebas estatales, se convirtió en uno de los aviones de entrenamiento de la Fuerza Aérea Rusa.

Aplicación

Serie

Británico Westland Lysander (década de 1930)
Avión de pasajeros soviético Il-14 (1950, más de 2500 producidos). El ángulo de barrido es −3 grados a lo largo de la línea de cuerda de 1/4.
Planeador checoslovaco LET L-13 Blahnik. Tiene un pequeño ángulo de barrido inverso del ala.
El planeador alemán Schleicher K 7 voló por primera vez en 1957 y desde entonces se han producido más de 500.
El planeador alemán Schleicher ASK 13 voló por primera vez en julio de 1966 ; más de 700 copias producidas.

Avión civil HFB-320 Hansa Jet , voló por primera vez el 21 de abril de 1964;
El avión de entrenamiento sueco Saab MFI-15 Safari , despegó por primera vez en 1969 ;
Misil de crucero estratégico estadounidense Hughes AGM-129 ACM , diseñado para armar bombarderos B-52 Stratofortress . Sin embargo, la elección de un ala trasera en flecha se debió, en primer lugar, a consideraciones de sigilo : la radiación del radar reflejada desde el borde de ataque del ala estaba protegida por el cuerpo del misil.
El planeador argentino Berca JB-3 Lácar tiene un ángulo de barrido de ala bajo. Primero salió al aire en 1996 .
El nuevo hidroavión ruso de seis plazas ASK-62 logró pasar dos etapas de prueba y recibir un certificado de aeronavegabilidad ( 2019 ).

experimentales

Planeadores soviéticos BP-2 (1934), BP-3, DB-LK.
El primer avión a reacción con ala en flecha invertida fue el bombardero alemán Junkers Ju-287 (1944).
En 1945, siguiendo las instrucciones del LII , el diseñador P.P. Tsybin creó un planeador experimental LL-Z , que fue probado en 1947, tenía un ala en flecha inversa y alcanzaba una velocidad de 1150 km/h ( M = 0,95);
American Northrop Grumman X-29 (1984, 2 copias);
Su-47 ruso "Berkut" (1997);
SR-10 ruso ("Aviones reactivos menos 10", 2015)

Notas

↑ Bowers, 1990 , pág. 126.

Literatura

Peter M Bowers. Aeronaves no convencionales . - Cumbre de Blue Ridge, Pensilvania, EE. UU.: TAB Books Inc., 1990. - 323 p. — ISBN 0830624503 .

Elementos estructurales de una aeronave (LA)
diseño de fuselaje	Turbina de avión de emergencia cola en V APU Sistema hidráulico Gargrot cabina presurizada Mampara hermética Góndola Capucha Estabilizador Borde de fuga del ala Zaliz Cabina Quilla Cajón hidráulico Ala espato góndola del motor Costilla revestimiento punta de ala Plumaje Puntal abrazadera Estabilizador planeador de aviones Sistema antihielo Equipo contra incendios Rampa Sistema de Entrada de aire Sistema de aire acondicionado Estante Larguero Compartimento técnico linterna de cabina Fuselaje Sección central
controles de vuelo	NOTARIO Plato cíclico Freno aerodinámico Asa lateral Alarma de vibración del volante Giro de ala Ascensor Timón Hélice de cola Palanca de control de aviones servocompensador spoiler (espoiler) Spoiler tope de timón Columna de dirección de empuje Recortadora Flaperón Fenestrón CPGO Volante elevones alerones
Aerodinámica y mecanización de alas	ACTO Ala orientable adaptativa Ala aeroelástica activa Cresta aerodinámica Rabón listón vibratorio cresta del ala punta de ala ala anular Ala de barrido variable Ala de barrido inverso Afluencia de alas Turbulador de placas listones listón de rotor Pato escudo de Kruger
Equipos radioelectrónicos a bordo (aviónica)	ACAS GPS Radar Medidor de velocidad y deriva Doppler TCAS radioaltímetro buscador de rango de radio radiobrújula Sistema de ingeniería de radio de navegación de corto alcance. informante de voz Transpondedor de radar aerotransportado intercomunicador de aviones GPWS Estación de advertencia de exposición
Equipo de aviación (JSC)	EFIS Piloto automático Accionamiento eléctrico de aviación Señalización automática de ángulo de ataque y sobrecarga tracción automática ABSU EN S indicador de actitud A bordo de SES LA Variómetro Altímetro girovertical Sensor de velocidad angular amortiguador de guiñada ILS Indicador de desviación de rumbo equipo de oxigeno Brújula Corrector de altura curso vertical Instrumento de mando y vuelo Luces de navegación Dispositivo de navegación planificado Tablero Receptor de presión de aire luces laterales Sistema de señal de aire Sistema de suministro de oxígeno de emergencia Sistema de control de ala de barrido variable sistema de control de aletas Sistema de control de entrada de aire Sistema de control de trayectoria Tablero de señales Sistema de control de vuelo de aviones cabina de cristal Advertencia de hielo Puntero del curso Señal de giro y deslizamiento indicador de velocidad Sistema de alarma contra incendios de aviación EDSU FADEC
Central eléctrica y sistema de combustible (SU y TS)	SEICAS Conducto de entrada de aire en forma de S Hélice de aire Unidad de potencia auxiliar Cocinar Anillo Townend cono de entrada de aire Carenado NACA Tornillo principal RANURA Cortador de placas Tanque de combustible colgante Accionamiento de velocidad constante Reverso RUD Toma de aire supersónica Depósito de combustible Sistema de combustible de aviones turbohélice motor turborreactor Control de vector de empuje poscombustión
Dispositivos de despegue y aterrizaje.	Freno automático amortiguador hidráulico amortiguador vibratorio Solapa Flap Gouja Colgajo de capa límite Instalación de frenado de paracaídas gancho de freno Freno de rueda Chasis
Sistemas de escape y rescate de emergencia (ERAS)	Asiento eyectable vaina de escape
Armas de aviación y sistemas de defensa (AB)	estante de bombas visor de bombardeo compartimiento de carga percha de armamento Medios de contramedidas infrarrojas.
equipo doméstico	cocina a bordo baño a bordo escalera lateral Sistema de entretenimiento
Medios de control objetivo	camara aerea grabador de vuelo Medios a bordo de control objetivo estatoscopio Foto ametralladora
Sistemas de aeronaves conectados funcionalmente	Computadora digital a bordo Complejo de defensa aerotransportada tableta electronica de vuelo