El campo de la aviación ha producido algunos diseños interesantes a lo largo de su historia de un siglo. Estos son lo que se conoce como Flying Wings, un tipo de avión de ala fija que consta de un solo ala.
Si bien este concepto se ha investigado durante casi el tiempo que han existido las máquinas voladoras, solo en las últimas décadas se ha realizado su verdadero potencial. Y cuando se trata del futuro de la industria aeroespacial, es un concepto que se espera ver mucho más en el camino de la investigación y el desarrollo.
Descripción:
Por definición, un ala voladora es un avión que no tiene un fuselaje definido, con la mayoría de la tripulación, la carga útil y el equipo alojados dentro de la estructura del ala principal. Desde la parte superior, un ala voladora parece un galón, con las alas que constituyen sus bordes exteriores y el centro delantero que sirve como cabina o asiento del piloto. Vienen en muchas variedades, que van desde el caza a reacción / bombardero hasta planeadores manuales y planeadores.
Un ala de vuelo limpia es, en teoría, la configuración de diseño más eficiente aerodinámicamente (menor resistencia) para un avión de ala fija. También ofrece una alta eficiencia estructural para una profundidad de ala dada, lo que lleva a un peso ligero y una alta eficiencia de combustible.
Historia del desarrollo:
Las embarcaciones sin cola han existido desde la época de los hermanos Wright. Pero no fue hasta después de la Primera Guerra Mundial, gracias a los extensos desarrollos de guerra con monoplanos, que una nave sin fuselaje verdadero se hizo factible. Uno de los primeros entusiastas fue Hugo Junkers, quien patentó la idea de un transporte aéreo solo de alas en 1910.
Desafortunadamente, las restricciones impuestas por el Tratado de Versalles sobre la aviación alemana significaron que su visión no se realizó hasta 1931 con el G38 de Junker. Este diseño, aunque revolucionario, todavía requería un fuselaje corto y una sección de cola para ser aerodinámicamente posible.
Los diseños de alas voladoras se experimentaron ampliamente en los años 30 y 40, especialmente en los Estados Unidos y Alemania. En Francia, Gran Bretaña y Estados Unidos, se produjeron muchos diseños, aunque la mayoría eran planeadores. Sin embargo, hubo excepciones, como el Northrop N1M, un prototipo de avión todo-ala y el mucho más impresionante Horten Ho 229, el primer ala voladora a reacción que sirvió como caza / bombardero para la fuerza aérea alemana en la Segunda Guerra Mundial.
Este avión era parte de una larga serie de aviones experimentales producidos por la Alemania nazi, y también fue la primera nave en incorporar tecnología que hacía más difícil de detectar en el radar, también conocido como. Tecnología sigilosa. Sin embargo, si esto fue intencional o una consecuencia no intencional de su diseño sigue siendo objeto de especulación.
Después de la Segunda Guerra Mundial, este avión inspiró varias generaciones de aviones experimentales. Los más notables de estos son el bombardero de largo alcance YB-49, el A-12 Avenger II, el B-2 Stealth Bomber (también conocido como Spirit) y una gran cantidad de aviones con alas delta, como el propio Avro de Canadá. -105, también conocida como Avro Arrow.
Desarrollos recientes:
Los ejemplos más recientes de aviones que incorporan el diseño del ala voladora incluyen el X-47B, un vehículo aéreo de combate no tripulado (UCAV) de demostración actualmente desarrollado por Northrop Grumman. Diseñado para operaciones basadas en portaaviones, el X-47B es el resultado de la colaboración entre la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y el programa de Demostración del Sistema de Combate Aéreo No Tripulado (UCAS-D) de la Marina de los EE. UU.
El X-47B voló por primera vez en 2011 y, a partir de 2015, sus dos manifestantes activos realizaron con éxito una serie de pistas de aterrizaje y aterrizajes basados en portaaviones. Eventualmente, Northrop Grumman espera desarrollar el prototipo X-47B en un avión listo para el campo de batalla conocido como el Sistema de Vigilancia y Ataque Aerotransportado Lanzado por el Transporte No Tripulado (UCLASS), que se espera que entre en servicio en la década de 2020.
Otra versión del concepto viene en forma de ala voladora bidireccional. Este tipo de diseño consiste en un ala de largo alcance y baja velocidad y un ala de corto alcance y alta velocidad unidas en un solo fuselaje en forma de cruz desigual. La nave propuesta despegaría y aterrizaría con el ala de baja velocidad a través del flujo de aire, luego rotaría un cuarto de vuelta para que el ala de alta velocidad mire hacia el flujo de aire para un viaje supersónico.
Se afirma que el diseño presenta baja resistencia al oleaje, alta eficiencia subsónica y poco o ningún auge sónico. Es probable que las alas de baja velocidad tengan un perfil aerodinámico grueso y redondeado capaz de contener la carga útil y un tramo amplio para una alta eficiencia, mientras que el ala de alta velocidad tendría un perfil aerodinámico delgado y afilado y un tramo más corto para una baja resistencia a la velocidad supersónica .
En 2012, la NASA anunció que estaba en proceso de financiar el desarrollo de dicho concepto, conocido como el Ala Voladora Bi-Direccional Supersónica (SBiDir-FW). Esto vino en la forma de la Oficina del Tecnólogo Jefe otorgando una subvención de $ 100,000 a un grupo de investigación en la Universidad de Miami (dirigido por el profesor Gecheng Zha) que ya estaban trabajando en ese avión.
Desde que los hermanos Wright despegaron por primera vez en un avión hecho de lona y madera hace más de un siglo, los ingenieros aeronáuticos han pensado mucho en cómo podemos mejorar la ciencia del vuelo. De vez en cuando, hay quienes intentarán "reinventar la rueda", desechando el viejo paradigma y produciendo algo verdaderamente revolucionario.
Hemos escrito muchos artículos sobre la revista Flying Wing for Space. Aquí hay un artículo sobre las pruebas del prototipo de avión de ala combinada, y aquí hay algunas fotos de aviones a reacción.
Si desea obtener más información sobre los programas de aviones de la NASA, consulte la colección de fotos Dryden de la NASA, y aquí hay un enlace a varios aviones de investigación de la NASA.
También hemos grabado muchos episodios relacionados de Astronomy Cast. Escucha aquí, Episodio 100: Cohetes.
Fuentes:
- NASA - Ala Voladora
- Wikipedia - Flying Wing
- Fábrica militar - Aviones de ala voladora desde el origen hasta nuestros días
