Por que as aeronaves movidas a hélice (especialmente as menores como caças) tendem a ter uma asa mais estreita com uma relação de aspecto mais alta e um ângulo de asa mais perpendicular em relação ao corpo, enquanto as aeronaves a jato possuem uma asa mais larga com uma relação de aspecto mais baixa (a mais formato "delta") e também mais angular? Tem algo a ver com a velocidade operacional e a aerodinâmica?
Sim. As razões são muitas e complicadas, mas tentarei resumi-las brevemente aqui em termos simples.
Um caça a jato precisa atravessar a barreira do som com o mínimo de efeitos negativos e ser previsível aerodinamicamente em velocidades supersônicas. Ele também deve suportar os grandes estresses associados a essas ações e os impostos por manobras de alto G, sem falhas. Tudo isso argumenta em favor de asas grossas e bem varridas que são trapezoidais ou delta.
Convido os especialistas aqui para adicionar a esta lista e, talvez, oferecer mais conhecimentos técnicos.
A velocidade é o fator dominante aqui, e também a aerodinâmica, é claro.
Velocidade.
Os aviões movidos a hélice operam em velocidades mais baixas que os motores a jato - as hélices são mais eficientes até que os efeitos de compressibilidade comecem a aparecer, e são esses mesmos efeitos de compressibilidade que também influenciam o formato da asa. Compressibilidade como em: dê ao ar tempo suficiente para sair do caminho e seguir o contorno da asa. Geralmente, os aviões a hélice operam nesse regime de velocidade aerodinamicamente dócil.
Aerodinâmica.
Uma asa cria sustentação desviando o ar para baixo e é mais eficiente se houver uma grande quantidade de ar desviado um pouco: o arrasto menos induzido é criado. Portanto, a envergadura é o parâmetro mais importante aqui. Aviões de velocidade mais baixa enfiarão as asas para fora o máximo possível, sem criar grandes problemas estruturais, devido às cargas de flexão da raiz da asa se tornarem incontroláveis.
Aerodinâmica em alta velocidade.
Quando as ondas de choque começam a aparecer, o arrasto sobe rapidamente. Porém, apenas o ar que flui perpendicularmente à extensão nos preocupa com a criação do elevador e, portanto, podemos apresentar a asa em ângulo e usar o componente de velocidade perpendicular mais baixa para a criação do elevador. Mas as asas varridas criam muito mais problemas estruturais do que as retas, e também, como já estamos indo mais rápido, o argumento de mais ar com menos velocidade de deflexão é menos relevante. Temos muito mais problemas para resolver aqui do que apenas minimizar o arrasto induzido.
