Sistemas cerrados. Alas unidas, configuración en diamante

multiplano-Phillips_EDIIMA20151022_1035_5Las alternativas a los monoplanos de ala plana incluyen configuraciones como biplanos, alas en caja, anillo, unidas, o alas con winglets. Además  las diferencias relacionadas con la estabilidad y ajuste, las variaciones en la geometría que  representan estos sistemas son una de las pocas diferencias importantes en el diseño conceptual de aeronaves.

Tales diseños pueden ser de interés  debido a su potencial para reducir la resistencia aerodinámica, reduciendo los vórtices que se producen en los extremos de las alas convencionales y sus efectos sobre la estabilidad y control.Bleriot_III

Los conceptos de ala nonplanar pueden dividirse en unas pocas categorías basadas en sus principales características geométricas o aerodinámicas. Aunque esta división incluye los multiplanos o las alas en diedro simple o compuesto, las que nos interesan desde un punto de vista  más experimental son los sistemas cerrados en caja o anillo, de las que podemos ver los primeros intentos en aviones muy antiguos como el Bleriot III .

Narushevich Ring Wing – EW-067LL

 Las Alas que forman bucles cerrados, como el ala de elipse de la ilustración, no eliminan los vórtices totalmente. Sin embargo, la resistencia inducida es el 50%  que la un ala  con la misma envergadura y capacidad  de sustentación.

Alas unidas

Boeing-Diamantfluegler.jpg.7084658Un caso particularmente interesante de sistema cerrado son los sistemas de alas unidas en las que el avión tiene un ala principal o delantera con una flecha variable entre 0 y 60º y un ala trasera o secundaria que en este caso presenta flecha negativa en un intervalo entre 60 y 0º.

Al igual que en el caso de las alas en tándem, la influencia del ala delantera sobre la trasera puede ocasionar efectos no deseables, por lo que la experiencia ha demostrado que es mejor elevar el conjunto de cola por encima del datum dando un fuerte diedro negativo al ala trasera.

El concepto aunque no era del todo nuevo,  fue patentado en los setenta por El Dr. Julian Wolkovitch  que siguió desarrollando la idea en la década de 1980, alegando que era una disposición estructural eficiente en que la cola horizontal proporciona soporte estructural para el ala, además de actuar como un estabilizador horizontal.US4365773-1

US4365773-5La principal ventaja de esta disposición es el aumento de la capacidad de sustentación y por tanto de carga ya que ambas alas producen elevación. El conjunto resulta, en teoría, más ligero y resistente que el convencional. Sin embargo la disminución de la resistencia inducida no compensa el aumento de la resistencia parasita a no ser que se cuide al detalle la aerodinámica del conjunto y la estructura puede tener problemas de torsión en la unión de las alas. Por otra parte, y en el  apartado de control y estabilidad el sistema de alas unidas tiene una capacidad de maniobra peor que un avión convencional y el centrado puede resultar complejo.

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2 comentarios en “Sistemas cerrados. Alas unidas, configuración en diamante

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