¿Cuáles son las ventajas y desventajas de un ala delta en comparación con un ala en flecha?

Beneficios de un ala delta:

• Debido a la gran cuerda de raíz , un ala delta combina un grosor de ala relativamente bajo con un larguero de ala suficientemente grueso para una estructura ligera. Dado que un espesor relativo bajo mantiene baja la resistencia de las ondas (un componente de resistencia que solo ocurre en el flujo supersónico), esto hace que las alas delta sean especialmente atractivas para los aviones supersónicos.
• La gran cuerda de raíz le da al ala delta un alto volumen de combustible interno incluso con un espesor relativo bajo.
• La gran cuerda de raíz también le proporciona una gran superficie que ayuda a reducir la velocidad mínima de la aeronave.
• Con suficiente barrido del borde de ataque, un ala delta produce sustentación en vórtice , por lo que la separación del flujo se puede convertir en un medio para aumentar la sustentación.
• Un ala delta es naturalmente estable en cabeceo, por lo tanto, no requiere una superficie de cola separada.

Inconvenientes de un ala delta:

• El área grande del ala provoca una resistencia más viscosa para la misma cantidad de sustentación en comparación con un ala de relación de aspecto alta . Las alas en flecha tienen una mejor relación sustentación-resistencia (L/D) que las alas delta.
• Los dispositivos de gran sustentación, como los flaps Fowler, son difíciles de integrar en las alas delta. El mayor grosor relativo de las alas de los aviones regulares permite integrar flaps grandes más fácilmente, y la ubicación hacia atrás del borde de fuga de un ala delta producirá momentos de cabeceo intolerables si tales flaps se desvían.
• La elevación de vórtice en un ángulo de ataque alto produce una resistencia considerablemente mayor que un ala convencional de tamaño comparativo, por lo que un avión de ala delta perderá velocidad en giros cerrados más que un avión convencional.

En general, las alas de alta relación de aspecto de barrido moderado de los aviones de pasajeros subsónicos son ideales para volar a números de Mach subsónicos altos. Las alas delta son superiores solo en vuelos supersónicos y, debido a sus buenas características de baja velocidad, ofrecen el mejor compromiso general para aviones supersónicos.

North American XB-70 en vuelo, un diseño clásico de ala delta ( fuente de la imagen ). Tenga en cuenta el ala canard, que tiene poco barrido y una relación de aspecto baja: este tipo de ala es ideal para vuelos supersónicos, siempre que tenga un grosor relativo bajo. El ala principal del XB-70 es un ala delta para mantener las velocidades de despegue y aterrizaje relativamente bajas y ofrece el mejor compromiso de características de baja y alta velocidad. Además, las puntas de las alas podrían desviarse hacia abajo para mejorar la estabilidad direccional a velocidad supersónica y para mejorar la L/D mediante el uso del efecto waverider.

Las alas del Boeing 787 (arriba, fuente de la imagen ) y del Airbus A350 (abajo, fuente de la imagen ) muestran sus poderosos dispositivos de gran sustentación en estas imágenes, lo que les permite volar con menos de la mitad del área del ala de un delta comparable. aeronave de ala. Además, el área de superficie más baja se traduce en una menor resistencia aerodinámica a alta velocidad de vuelo, y la mayor envergadura posible del ala ayuda a reducir la resistencia inducida , lo que hace que esas alas sean muy superiores para un vuelo eficiente a alta velocidad subsónica.

Ventajas del ala delta

• Puede volar en ángulos de ataque altos, por lo que los aviones de combate usan un ala delta para volar en ángulos de ataque muy altos.

• Proporciona una buena cantidad de arrastre para el aterrizaje. Al aterrizar, necesita resistencia y ese es el propósito de los flaps: aumentar la resistencia y la sustentación y puede hacer que las aletas sean un poco más pequeñas.

Desventajas del ala delta

• Mucha resistencia, que es causada por la sustentación de vórtice que usa un ala delta en lugar de la sustentación convencional. En lugar de simplemente sufrir la resistencia de un vórtice en la punta del ala , sufre aún más con 2 vórtices adicionales que se forman en un ala delta.

Con un ala en flecha, reduce la resistencia al disminuir la sustentación. El problema con ese tipo de ala a velocidades supersónicas es que surfeas debido a la resistencia de las olas. El arrastre de choque de onda se forma cuando el aire en la parte superior del ala excede la velocidad del sonido. Incluso a velocidades subsónicas a las que viaja un 787 , usted sufre la resistencia del impacto de las olas. El aire se mueve tan rápido en la parte superior del ala a velocidades subsónicas que hace que el aire rompa la barrera del sonido. Si intenta volar un ala en flecha a velocidades supersónicas, su avión realmente sufrirá la resistencia del choque de las olas .y cualquier velocidad más rápida podría provocar que todo el avión se partiera y es muy grave. Un ala delta no tiene una pendiente en la parte superior del ala como lo hace un ala en flecha, por lo que el aire no viaja más rápido que el avión. La razón por la que los aviones comerciales usan alas en flecha es reducir la sustentación para reducir la cantidad de aire a alta presión que puede girar alrededor de la punta del ala. Las alas en flecha reducen el vórtice de estela y el vórtice de estela en realidad puede disminuir la sustentación de una aeronave y usted desea la mayor sustentación posible. El enfoque principal de las principales empresas que construyen aviones de pasajeros es disminuir la resistencia. Con un avión supersónico, su enfoque principal es alcanzar velocidades supersónicas y no está diseñado para reducir la resistencia. Por lo tanto, no diseñaría un avión supersónico con alas en flecha, sino que lo diseñaría con alas delta.