La idea de un ala delta, tal como la entiendo, es reducir la tensión en el ala y arrastrar el borde de ataque. Ahora, usar dos alas delta en planos separados, en un marco, presumiblemente permitiría un tamaño de ala reducido y, por lo tanto, menos resistencia. Me imagino que también podría conducir a un buen compromiso con un mejor control en vuelo lento que los diseños de ala delta.
Sin embargo, claramente hay algunos problemas importantes con este diseño, ya que una búsqueda rápida no revela resultados para esta forma de diseño. por lo que planteo la pregunta: ¿Por qué los diseñadores han rechazado esta posibilidad? ¿Cuáles son sus principales (des)ventajas?
El principal beneficio de los biplanos es que la sustentación se puede distribuir en ambas alas. Esto proporciona más sustentación con menos envergadura y coloca menos carga en cada ala. Menos carga significa que los materiales pueden tener menor resistencia. Esto fue muy importante en los primeros días de la aviación, cuando la potencia del motor, los materiales y el peso eran mucho más limitados.
La principal desventaja de un biplano es la aerodinámica. Las alas interfieren entre sí, causando arrastre. Si bien los refuerzos estructurales entre las alas pueden reducir el peso, también agregan más resistencia. Esto significa que una sola vela casi siempre funcionará mejor, y los materiales y diseños modernos deberían hacerlo posible.
Una configuración de biplano no tiene mucho sentido para las alas delta. El principal inconveniente de un biplano es la resistencia, pero la resistencia aumenta con el cuadrado de la velocidad, y las alas delta son mejores en vuelos de alta velocidad. Mientras que las alas delta tienen menor arrastre de onda , tienen mayor arrastre viscoso debido a la gran superficie. Un segundo ala delta agregará más área, aumentando tanto el arrastre de onda (desde la sección transversal) como el arrastre viscoso (desde la superficie).
La configuración de la aeronave también se vuelve problemática. La mayoría de los aviones con alas delta tienden a ser bastante planos, lo que permite un área más baja y, por lo tanto, una menor resistencia. Cuanto más cerca estén las alas, más interferirán. Cuanto más separados estén, más estructura se necesita, ya sea en un fuselaje más grande o en refuerzos estructurales, lo que aumenta el peso y la resistencia.
La sustentación se crea acelerando el aire hacia abajo . Si usa dos alas apiladas una encima de la otra para acelerar básicamente la misma cantidad de aire, su eficiencia disminuye, no aumenta. Cuanto más aire esté involucrado en la creación de sustentación, mejor para la eficiencia. La reducción de la envergadura aumentará la parte de la resistencia que depende de la sustentación, porque la carga de la envergadura (unidad de masa por unidad de envergadura a transportar) aumenta.
Los biplanos tienen más sentido si el requisito exige
que fue generalmente la razón por la cual los primeros diseñadores de aviones eligieron esta configuración para volar. Cuando los motores se volvieron más potentes y el avión tuvo que ganar su dinero transportando cargas útiles, el monoplano ganó.
Un ala delta tiene más sentido para la velocidad trans y supersónica. Su capacidad de elevación de vórtice permite bajas velocidades de aterrizaje incluso con superficies aerodinámicas delgadas sin potentes flaps , y su alto barrido del borde de ataque permite un borde de ataque subsónico incluso a una velocidad de vuelo supersónica.
Podría ser interesante mencionar aquí una idea para un biplano supersónico : esto podría usarse para evitar ondas de choque, pero solo en un número de Mach particular cuando los choques del ala superior e inferior se cancelan entre sí. Ningún avión ha usado nunca este concepto, principalmente porque para que funcione no se debe crear un ascensor.
Además de permitir que se construya con materiales con menos resistencia (lo que hizo que los biplanos se generalizaran en los primeros días de la aviación), la única ventaja de un biplano es un mejor manejo a velocidades muy bajas con una envergadura más corta. Todavía hay algunos biplanos en uso hoy en día, pero más en la categoría de "avión de arbustos", ya que sus envergaduras más cortas y sus bajas velocidades de pérdida les permiten aterrizar en campos accidentados y estrechos. El famoso An-2ni siquiera tiene velocidad de pérdida, aterriza casi como un paracaídas si apagas el motor y tiras de la palanca hacia atrás. Entonces, la razón principal por la que uno elegiría un biplano moderno es poder volarlo a velocidades extremadamente bajas o en entornos difíciles. Las alas delta están diseñadas para altas velocidades, el polo opuesto de donde son buenos los biplanos. No se puede optimizar un avión para velocidades muy bajas y muy altas, ya que su rendimiento sería peor en ambas categorías.
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Peter Kämpf
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