El cuerpo de ala mezclada (BWB) representa un cambio paradigmático en el diseño aerodinámico, fusionando el fuselaje y las alas en una sola superficie de elevación continua. Esta configuración ofrece importantes avances en eficiencia del combustible, reducción de peso estructural y atenuación del ruido en comparación con los diseños de tubos y alas convencionales. Sin embargo, la realización de estos beneficios requiere una gestión cuidadosa del campo de flujo complejo sobre el cuerpo integrado.

El concepto del cuerpo de alambrado

La arquitectura BWB, primero estudiada sistemáticamente por la NASA y McDonnell Douglas en los años 1990 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 arrastre de 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 longitud de acordes grandes cerca del centro, los solapamientos deben ser ajustados para evitar la separación prematura.

Mecanismos de reducción de la arrastre

La estructura de los tubos se puede activar 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, diseños avanzados de la aleta, como las aletas ranuradas o Fowler, provocan el flujo adjunto sobre el ala, retrasando la separación y bajando la arrastre.

Configuraciones de Flap para BWB Aircraft

Flaps de tracción

Los flap Boptop son los más sencillos, pero su uso en aviones BWB se limita a la separación en deflecciones moderadas.Las flaps de ranura incorporan una brecha entre la solapa y el ala principal, permitiendo que el aire de alta energía desde abajo para energizar la capa de límite en la superficie superior.

Dispositivos de dirección

Los dispositivos de elevación de la línea de dirección de Kruehttp son utilizados también en los aviones BWB. Los dispositivos de elevación de la superficie de Kruehttp Brus son más elevados que los de la línea principal.

Sistemas de Flap BWB especializados

Debido a que el BWB carece de una cola distinta, los ascensores convencionales se reemplazan por elevones situados en el borde de la pista de aterrizaje. En algunos diseños, estos elevones también pueden funcionar como solapas, un concepto conocido como los flaperons. Este enfoque multifuncional reduce el peso y elimina las brechas que aumentarían la resistencia.

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 tira. Los flaps directamente http/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 flujo de baja ida y vuelta son críticos.

Trim Drag Reduction

En aviones convencionales, la cola horizontal proporciona estabilidad pero crea una descarga que debe ser contrabalanceada por el elevador extra alas, aumentando la arrastre inducida—esto es la arrastre trim. Los aviones BWB suelen estar diseñados para ser naturalmente estables o para utilizar la estabilidad estática relajada, pero todavía requieren control de campo neutral.

Despierta Vortex Management

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

Desafíos y soluciones de diseño

Los sistemas de elevación de presión/disminución de cables de alta presión pueden ser compatibles con el sistema de control de alta resistencia/arrastre de alta presión.Los sistemas de control de ruido de alta presión/reducción de alta presión pueden ser utilizados por el sistema de alta resistencia/reducción de alta resistencia/reducción de alta resistencia/reducción.

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 provocar la separación 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 fluidos de los sistemas de control de flujo activos (AFC) pueden ser integrados en la superficie de la cola para retrasar la separación o reajustar el flujo, permitiendo que las solapas sean más pequeñas y ligeras al mismo tiempo que se consiguen el mismo rendimiento de alta elevación.

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

Conclusión

Los tubos son mucho más que simples dispositivos de elevación en aviones de ala mezclada. Son integrales para lograr la eficiencia aerodinámica que el 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 del BWB exige sistemas de aletas que se adapten cuidadosamente al calendario de accionamiento, y que se integran cada vez más