¿Podrían las puntas de las alas de sustentación reducida permitir que un avión genere menos estela turbulenta?

¿Sería posible debilitar los vórtices de estela generados por una aeronave grande ( que pueden ser peligrosos para las aeronaves más pequeñas detrás de la aeronave grande , y son el factor limitante que determina qué tan cerca pueden estar las aeronaves con seguridad en el aire ) dando forma a las puntas de sus alas para que la sustentación generada (y, por lo tanto, la cantidad de aire desviado hacia abajo) por la parte más externa del ala caiga gradualmente a cero, en lugar de pasar abruptamente en la punta del ala de "mucha sustentación, mucho aire desviado hacia abajo". ” a “sin elevación, sin desviación hacia abajo del aire”?

Diagrama de lo que tengo en mente:

propuesta para reducir la estela turbulenta de la vejez

Esto vendría con una leve penalización de eficiencia (equivalente a disminuir ligeramente la longitud del ala), pero aún podría ser útil en algunas situaciones a pesar de esto (como operaciones de alta frecuencia por una combinación de aeronaves pesadas y menos pesadas en aviones muy pesados). espacio aéreo congestionado, o un gran número de despegues y aterrizajes de aeronaves pesadas y livianas en pistas paralelas poco espaciadas), y la reducción en la sustentación generada por la punta del ala compensaría parte de esta penalización al reducir la fuerza de flexión hacia arriba en las partes exteriores de el ala (y reduciendo así la cantidad de material necesario para reforzar esta parte del ala).

Por cierto, he visto una cuerda (de aproximadamente 6" de largo) unida al borde de salida de la punta de un ala que giraba en la dirección opuesta a lo que normalmente esperaríamos. La aeronave sufrió un gran desgaste y volaba a gran velocidad. (ángulo de ataque bajo). Las alas estaban sostenidas por cables superiores e inferiores que se extendían hasta la mitad del tramo, y los cables inferiores estaban flojos y los cables superiores estaban cargados, claramente la carga de flexión en la raíz no estaba en la dirección en la que Sin duda, aunque a cierta distancia más atrás, existían un par de vórtices de estela, girando en la dirección normal.
Vaya, pensé que había borrado ese comentario cuando publiqué una respuesta. Muy tarde ahora--

Respuestas (2)

Lift ya se reduce gradualmente hacia las puntas, incluso en alas rectangulares sin ningún lavado. Ese efecto se vuelve más fuerte con alas cónicas, por supuesto. La razón es la igualación de presión resultante del flujo alrededor de las puntas de las alas, como se muestra en la imagen inferior. Y como en esa imagen, la estela se extiende a lo largo de la realidad. Su imagen superior no es realista y es una gran simplificación .

Sin embargo, la eventual fuerza de la estela del ala se verá poco afectada por esto. Los vórtices resultantes son causados ​​por la acumulación de estelas y no provienen directamente de las puntas. Los vórtices de punta son sólo una pequeña parte de la estela general .

Con respecto a la eficiencia: La elevación gradual hacia las puntas hará que el ala sea más eficiente. Levantar lejos de la raíz del ala provoca altos momentos de flexión de la raíz y requiere una estructura más pesada. La sustentación cerca de la raíz cuesta menos peso estructural y la sustentación neta del ala (elevación menos el peso del ala) será mayor con una distribución de sustentación casi triangular. Esta idea fue publicada ya en 1933 por Ludwig Prandtl y redescubierta por RT Jones en 1950 .

He visto una cuerda (de aproximadamente 6" de largo) atada al borde de salida de una punta de ala que gira en la dirección opuesta a la que esperaríamos normalmente. Las alas estaban sostenidas por cables superiores e inferiores que se extendían hasta la mitad del tramo, y los cables inferiores estaban flojos y los cables superiores estaban cargados, claramente la carga de flexión en la raíz no estaba en la dirección que normalmente esperamos. aunque, a cierta distancia más atrás de la aeronave, existían un par de vórtices de estela que giraban en la dirección normal, a pesar de que las áreas cercanas a las puntas de las alas claramente estaban creando sustentación hacia abajo. Esta no es una respuesta tan relevante como la ya publicado, pero tiene relación con su pregunta hasta cierto punto.