Corpos esbeltos como flechas, fuselagens de aviões e cascos submarinos são todos capazes de gerar sustentação, embora com muito menos eficiência do que uma asa de alta proporção. Eles também geram pouco atrito, que é sua principal vantagem. Eu gostaria de saber como suas propriedades de elevação se comparam às de uma asa; para esse fim, gostaria de me referir a um caso de uso em que o corpo esbelto compõe a maior parte da estrutura da aeronave: mísseis guiados.
Considere um míssil com um corpo longo e delgado e superfícies de elevação curtas, com uma relação de aspecto ar-ar "convencional" como a do R-27 or AIM-120. O layout exato da asa e da superfície de controle não é relevante, apenas o fator de forma. Isso significa que devemos excluir propositalmente munições equipadas com uma asa de proporção moderada, como a TLAM or JSOW: Estou interessado em baixa proporção BVR projetos:
Para evitar complicações devido ao motor ou à ausência dele, considere voar na fase de inércia. O elevador necessário para permanecer no ar ou mesmo subir é fornecido por uma combinação de asas e corpo esbelto (onde os sistemas de orientação, ogiva e, às vezes, o motor estão alojados).
A questão é: qual a proporção de sustentação proveniente das asas em comparação com a fuselagem?
NOTAS:
- Uma boa resposta deve usar um design real ou realista para basear seus cálculos.
- De propósito, deixei aberta a escolha do design, para que as pessoas possam escolher uma com a qual estejam familiarizadas ou com dados. Tudo o que importa para mim é que a forma geral deve ser semelhante à das AAMs modernas.
- Sinta-se à vontade para explicar como a proporção de sustentação muda em diferentes condições de voo (subsônico versus supersônico); é bastante claro que velocidades mais altas levam a asas menores.
- Estou ciente de que mísseis WVR de curto alcance, como o R-60, R-73 ou AIM-9, foram projetados para atingir seu alvo antes do desligamento do motor ou logo após; isso não tem relação com a questão.
- Esta resposta abaixo apresenta um bom extremo onde a maior parte da sustentação tem que vir do corpo, porque as únicas barbatanas estão muito longe do centro de massa. Nesses casos, onde as aletas atuam como estabilizadoras, sua força de elevação ainda pode ser calculada e comparada à elevação total necessária, se pudermos assumir a localização do CG.
