El cuerpo de ala mezclada (BWB) representa un cambio de paradigma en el diseño aerodinámico, fusionando el fuselaje y las alas en una superficie de elevación única y continua. Esta configuración ofrece importantes ganancias en la eficiencia del combustible, reducción de peso estructural y atenuación del ruido en comparación con los diseños de tubos y de arrastre convencionales.

El concepto del cuerpo de alambrado

La estructura de FWB, primero estudiada sistemáticamente por la NASA y McDonnell Douglas en los años 90 y posteriormente refinada por Boeing curva#8217;s X‐48 demonstrator, elimina el fuselaje distinto, en lugar de incrustar la carga útil dentro de un cuerpo central amplio y en forma de aire. Este diseño reduce el área mojada, reduce la resistencia a la interferencia y permite que todo el vehículo genere más eficientemente.

Fundamentos de la Aerodinámica Flap

Generación de elevación y despliegue de la flauta

Los tubos aumentan el coeficiente de elevación máximo de un ala aumentando la madera y, en algunos diseños, longitud de acorde. Cuando se implementa, alteran el ángulo efectivo de ataque de la sección de alas locales, desplazando la curva de elevación hacia arriba. Para un BWB, que ya tiene una gran longitud de acorde cerca del centro, los aletas deben ser ajustados para evitar la separación prematura.

Mecanismos de reducción de la arrastre

La estructura de los tubos se puede usar por varios mecanismos físicos. En primer lugar, al aumentar el ascensor a bajas velocidades, permiten un giro más corto y un enfoque más pronunciado, ambos reducen la arrastre inducido durante las fases de subida y descenso. En segundo lugar, los diseños de aletas avanzados, como las aletas de ala ranuradas o Fowler, provocan un flujo adjunto sobre el ala, retrasando la separación y bajando la presión.

Configuraciones de Flap para BWB Aircraft

Flaps de tracción

Los aletas de presión son los más sencillos, pero su uso en aviones BWB se limita debido a la separación en deflecciones moderadas. Los aplausos de arrastre automático incorporan una brecha entre la aleta y el ala principal, permitiendo que el aire de alta energía desde abajo integre la capa de límite en la superficie superior.

Dispositivos de dirección

Mientras que los acoplamientos de trazados dominan los sistemas de elevador de alta elevación, los dispositivos de elevación de Krueger también se utilizan en los aviones BWB. Los aplausos de Krueger, que se despliegan desde la superficie inferior del ala, aumentan el camber en el borde principal, mejorando las características de estallger en los ángulos altos de ataque.

Sistemas de Flap BWB especializados

El sistema de control de la arrastre de la BWB no tiene salida, sino que permite la reducción de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala de la ala.

Gains de eficiencia aerodinámica en BWB

Mejora de la relación entre el elevador y el porcentaje

La principal métrica para la eficiencia aerodinámica es la relación de elevación a deriva. Los flaps influencian directamente L/D durante el despegue y aterrizaje, pero también afectan la fase de crucero cuando se retracta. Los sistemas de flaps bien diseñados que mantienen una configuración de baja clavija limpia y de baja ida y vuelta son críticos.

Trim Drag Reduction

3.Aeropuertos convencionales, la cola horizontal proporciona estabilidad pero crea una descarga que debe ser contrabalanceada por el elevador extra ala, aumentando la arrastre inducida, esto es arrastre trim. A menudo se diseñan para ser naturalmente estables o para utilizar la estabilidad estática relajada, pero todavía requieren control de campo.

Despierta Vortex Management

El cuerpo de centro grueso de un BWB genera una región grande y de baja velocidad detrás del avión, que afecta el despertamiento de la corriente baja. Los flaps pueden modular la carga de la estructura del vórtice y reducir su intensidad. Por ejemplo, el despliegue de solapas ligeramente durante el crucero puede cambiar la distribución de la elevación hacia fuera, reduciendo el tamaño básico de los vórtices y reduciendo la resistencia inducida.

Desafíos y soluciones de diseño

Los sistemas de control de la velocidad de la presión de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad de la unidad

Otro reto es la interacción entre las solapas y el flujo del cuerpo central. Debido a que el cuerpo central tiene un gran acorde y una superficie superior plana, el despliegue de solapas puede causar separación para iniciar cerca de la unión del cuerpo. La configuración cuidadosa de la solapa y la adición de generadores de vórtice o microvanes pueden mitigar esto.

Future Directions

Los sistemas de reducción de la velocidad de los fluidos de los equipos de control de flujo (AFC) pueden ser integrados en la superficie de la cola para retrasar la separación o reajustar el flujo, permitiendo que las fallas sean más pequeñas y más ligeras al alcanzar el mismo rendimiento de alta elevación.

Otra avenida prometedora es el uso de solapas en conjunto con propulsión eléctrica distribuida (DEP). Algunos conceptos BWB, como la NASA X‐57 Maxwell, utilizan múltiples pequeñas hélices a lo largo del ala para mejorar aún más el ascensor. Los Flaps se pueden colocar en el torbellino de hélice para aumentar el elevador generado por el ala, creando un efecto de “remontaje” que reduce drásticamente la longitud del campo.

Conclusión

Los aparatos de elevación son mucho más que simples en aviones de ala mezclada. Son integrales para lograr la eficiencia aerodinámica que la BWB promete, desde reducir la arrastre durante el despegue y aterrizar para recortar el avión durante el crucero y gestionar su vela. La geometría única de la BWB exige sistemas de aletas que se adapten cuidadosamente a los tiempos de acolchado, y que se inte