¿Habría sido mejor el Concorde usando un ala delta con cola?

En una de las respuestas a esta pregunta sobre la falta de dispositivos de gran sustentación en las alas del Concorde, se señaló que el Concorde, al usar un ala delta sin cola, no habría podido usar flaps, ya que no había un ala horizontal. cola detrás del ala para contrarrestar el momento de cabeceo hacia abajo que resultaría del despliegue de flaps.

Por otro lado, una configuración de cola delta (un ala delta con una cola convencional montada detrás del ala) habría podido usar flaps, ya que habría tenido un elevador separado más atrás con la capacidad de contrarrestar el flap- Momento de cabeceo generado. Un buen ejemplo de esto sería el diseño del Boeing 2707-300 , que iba a utilizar una configuración de delta con cola y habría tenido algunos flaps bastante impresionantes , pero fue cancelado en 1971 antes incluso de que se completaran los dos prototipos.

Dado que habría permitido la inclusión de flaps, ¿habría sido una configuración delta con cola una mejor opción para el Concorde que el delta sin cola que finalmente eligieron?

Editar: mejor en el sentido de que habría aumentado considerablemente la eficiencia subsónica del Concorde y permitido despegues a menor velocidad (y, por lo tanto, con menos potencial de explosión de neumáticos *).

Quoth la pregunta vinculada:

... La falta de dispositivos de gran sustentación redujo considerablemente la sustentación a bajas velocidades, lo que obligó al Concorde a despegar y aterrizar a mayores velocidades y ángulos de ataque que si hubiera estado equipado con flaps y slats. Además de aumentar considerablemente la resistencia (y, por lo tanto, el consumo de combustible) durante el despegue y el aterrizaje, esto aumentó en gran medida la fuerza ejercida por el tren de aterrizaje principal y la velocidad a la que tenían que girar sus neumáticos; como resultado, si se revienta una llanta (debido, por ejemplo, a un pedazo de escombros dejado por el avión anterior para usar la pista), los resultados serían mucho peores que con la explosión de una llanta en un avión subsónico.

... [La adición de dispositivos de gran sustentación], junto con alas un poco más grandes y motores más potentes, habría permitido que el Concorde B prescindiera de los posquemadores, aumentando considerablemente su eficiencia de combustible y alcance.

* Ocurrió mucho antes del fatal accidente.

No puede vincular el destino de un avión a una decisión de diseño tomada treinta y cinco años antes sobre la base de que considera que una decisión diferente podría haber llevado a un mejor resultado en esa única ocasión. Su 'mejora' sugerida podría haber llevado a peores resultados en una variedad de parámetros diferentes. Si está preguntando si su idea hubiera sido 'mejor', necesita definir 'mejor'.
Un canard sería mucho mejor. En ese momento no se usó canard probablemente debido a la falta de un sistema fly-by-wire bien probado para contrarrestar la inestabilidad introducida por un (des)estabilizador delantero. Si tuviéramos que rehacer el diseño hoy, o hicimos otro diseño más arriesgado en ese momento (XB70, Tu-144), entonces probablemente ese sea el camino a seguir.
@user3528438, la configuración de canard puede ser tan estable como la de cola y la de cola puede ser tan inestable como canard. Después de todo, el F-16, el primer caza diseñado para ser inestable, tiene una cola convencional. La única diferencia es que para las configuraciones estables, la cola es más eficiente y para las inestables, el canard lo es (por lo que sé, tanto el XB-70 como el Tu-144 eran estables).
@user3528438, también recuerda que Concorde estaba supercrucero en M2, que es mucho mejor que cualquier luchador hoy. En M2, el cono de choque es de 60° y, para mayor eficiencia, la aeronave debe caber dentro de eso. Eso no deja mucho espacio para poner los bulos.

Respuestas (2)

La belleza de la configuración delta pura era que se podía obtener una configuración de resistencia supersónica razonablemente baja en una forma en planta con mucha área alar, esencial para cruceros de gran altitud y para velocidades de aterrizaje razonables sin dispositivos de gran sustentación. Fue un buen compromiso general para la misión del Concorde.

El Avro Arrow, producido y luego desechado en Canadá a finales de los años 50, también usaba una gran forma de plano delta puro (que se cree que tuvo cierta influencia en Concorde, muchos de los ingenieros de Avro se unieron al programa Concorde cuando Avro Canada desapareció). Esto le permitió cumplir con las especificaciones de RCAF que requerían M2+ mientras era capaz de sostener un giro 2G a 50,000 pies, algo que ningún interceptor podía hacer en ese momento.

El diseño es compromiso

¿Habría evitado un plano de cola + flaps el riesgo de fallas en los neumáticos a alta velocidad? Es muy posible, pero aún pueden ocurrir fallas en los neumáticos y los escombros seguirán golpeando la parte inferior del ala donde se encuentran los tanques de combustible.

La solución a eso sería un ala oscilante, que fue estudiada y rechazada debido al peso y la complejidad adicionales.

Los estudios en tierra, respaldados por la experiencia de vuelo posterior, reivindicaron plenamente la decisión anterior de evitar cualquier forma de ala de geometría variable como medio para lograr el compromiso de rendimiento supersónico-subsónico. En el diseño de aeronaves militares supersónicas, donde la economía operativa es de importancia secundaria, el "ala basculante" es una solución preferida para este problema. Sin embargo, en el estado actual de la técnica, el peso y la complejidad del mecanismo de bisagra de ala oscilante lo descartan para la operación comercial ( Historia del Concorde ).

Adición de un plano de cola

Concorde estaba destinado a ser económico (al menos en papel). Si el tamaño seguía siendo el mismo, la misma cantidad de pasajeros en los asientos delgados 2+2, entonces la adición de un plano de cola habría reducido el área del ala principal (supongamos que compensa el peso de la complejidad mecánica adicional). Pero la capacidad de combustible y, por lo tanto, el alcance habrían sufrido. Ahora el Concorde ya no es un avión transoceánico.

Si se hubiera corregido el alcance, la carga útil habría sufrido, elevando considerablemente la tarifa ( en 1980 un billete del Concorde costaba 600 libras esterlinas, 3900 dólares en dinero actual) y haciendo que el trabajo del equipo de ventas fuera mucho más difícil de lo que ya era (el estampido sónico y problemas de motores humeantes).

No solo el Concorde

Incluso si el ala oscilante no hubiera sido rechazada, no habría evitado por completo la perforación del ala de goma; mientras buscaba fallas en los neumáticos , me encontré con esto:

ingrese la descripción de la imagen aquí
( avherald.com )

Se sobrevivió, al igual que el Concorde sobrevivió a incidentes similares antes del fatal.

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