¿Por qué el borde frontal de la punta de un ala es cónico?

Las aves acuáticas han empleado con éxito la punta del ala en flecha hacia atrás durante muchos milenios. El uso de estructuras compuestas ha hecho que la forma tridimensional de las puntas de las alas sea mucho más fácil, y los primeros aviones en usar un mayor barrido en la punta del ala fueron planeadores compuestos como el Schempp-Hirth Discus .

_{Seagull (izquierda) Schempp-Hirth Discus 2 (derecha, fuente )}

En la época de las alas metálicas, Dornier introdujo su TNT (Tragflügel Neuer Technologie, en inglés: Wing of new technology) en aeronaves como el Do 228 , Do 328 y el hidroavión Dornier ATT . Usó una punta de ala triangular sin cambios en el barrido del borde de fuga, que es más fácil de fabricar en aluminio.

_{Un Air Alps Dornier 328-110 aterrizando en el aeropuerto de Fiumicino, Roma, Italia, visto desde Ostia Antica. Imagen de Makaristos .}

Boeing ahora ha introducido este detalle como la "punta del ala inclinada" en el 787 y el 747-8. En comparación con un ala recta, un ala en flecha ofrece algunos beneficios;

• Un barrido más alto reduce la pendiente de la curva de elevación. Esto ayuda a reducir la contribución de sustentación (¡y, en consecuencia, el momento de flexión!) de la punta del ala en ángulos de ataque altos. Por lo tanto, inclinar la punta del ala dará como resultado un momento de flexión máximo más bajo.
• El barrido también desplaza el centro de presión de la punta del ala hacia atrás, agregando un momento de torsión negativo. Este momento reduce el ángulo de ataque sobre todo el ala exterior en ráfagas y con factores de carga elevados, lo que nuevamente ayuda a reducir el momento de flexión máximo en la raíz.
• Permite combinar una distribución de circulación casi elíptica en una amplia gama de ángulos de ataque con buenas características de entrada en pérdida. La pendiente de la curva de sustentación más baja de la punta del ala le permite entrar en pérdida en un ángulo de ataque más alto y reduce su contribución de sustentación en relación con su área al aumentar el ángulo de ataque.

Para evitar que el ala exterior se detenga primero, desea darle un coeficiente de sustentación más bajo, lo que se puede lograr agregando cuerda localmente sobre lo que se requiere para una forma en planta de ala elíptica y una incidencia local más baja. Sin embargo, hacerlo aún agregará sustentación proporcional a la cuerda local cuando se incremente el ángulo de ataque. Ahora el ala mostrará la distribución de circulación elíptica ideal solo para un ángulo de ataque. Al agregar barrido al ala exterior, se reduce la pendiente de la curva de sustentación, por lo que su distribución de circulación fuera del diseño se acerca más al ideal elíptico.