Por que o U-2 Dragon Lady não varreu as asas?

Varrer uma asa custa peso, por várias razões. Portanto, se o objetivo é voar alto e alcançar longo alcance , uma asa não varrida é a melhor escolha. Somente quando desempenho do transporte precisa ser maximizado será um asa moderadamente varrida parece melhor.

Por que uma asa varrida é mais pesada?

A varredura
1. reduz a eficiência aerodinâmica, portanto, uma asa maior é necessária para criar a mesma quantidade de sustentação.
2. A varredura introduz a torção quando uma asa reta geralmente só vê flexão. Adicionar força de torção precisa de mais estrutura.
3. As características da parada de uma asa de razão de aspecto alta e varrida são extremamente desagradáveis e requerem uma margem saudável do ângulo de ataque de stall, quando voar alto requer voar apenas na borda da tenda .

No final, Kelly Johnson decidiu cortar peso e arrastar o máximo possível, mas não buscar velocidade máxima para alcançar a maior altitude de vôo. Outra razão foi que o U-2 começou como uma modificação do XF-104 com asas extremamente esticadas. A adição de varredura resultaria em muitas modificações na fuselagem do U-2, que foi inicialmente construída no mesmo ferramental do que a do XF-104.

    

Basicamente, por causa de seus requisitos de missão. Não era pretendido voar rápido, e porque não precisava ir particularmente rápido, não havia necessidade de varrer a asa. Em vez disso, era suposto fornecer uma enorme quantidade de dados (pelos padrões do século XX) ao longo de sua trajetória de voo, o que exigiu longos períodos de vôo: assim, as asas longas e retas proporcionando muita sustentação em baixas velocidades eram ideais para sua missão. / p>     

Uma asa varrida provavelmente afetaria negativamente o manuseio de um U2 durante um perfil de missão típico e afetaria adversamente a estrutura necessária (peso) da aeronave.

Uma asa varrida afeta negativamente as características da estol e a estabilidade ao voar perto de uma baia.

Deve-se notar que, enquanto uma asa de varredura ajuda a gerenciar os efeitos devido à compressibilidade do ar próximo da velocidade do mach. O principal efeito é uma asa varrida que atrasa o desenvolvimento da onda de choque próximo ao mach. Isso resulta em arrasto reduzido próximo às velocidades transônicas. O U-2 foi projetado para operar logo abaixo das velocidades transônicas, portanto, em teoria, poderia haver um benefício de uma asa no U-2.

Os benefícios de uma asa varrida têm um preço. Além de exigir uma estrutura mais robusta para lidar com as tensões de carga de torção de uma asa varrida, as características de estol da asa são diferentes.

As características de estol resultantes podem tornar-se mais pronunciadas e mais difíceis de recuperar. No caso do U-2, que em altitudes mais elevadas pode voar com uma folga de 2,5 a 7,5 nós entre o stall e o MMO, o piloto deve ser sensível ao buffet pré-stall.

Uma asa varrida tornaria o sensoriamento daquele buffet potencialmente um pouco mais difícil, mas mais importante, tornaria a recuperação de stall muito mais difícil . Em muitas aeronaves que seriam gerenciáveis, no entanto, no caso das barracas U-2, elas não são dóceis e são conhecidas por causar falhas estruturais e separação da cauda.

Os riscos de uma asa varrida sobre o U-2 superam qualquer benefício de arrasto aerodinâmico reduzido de uma asa varrida, dado que havia uma decisão de ter o U-2 como uma aeronave subsônica. O peso adicional da estrutura necessária para a asa varrida também pode ser interpretado como o fechamento da fenda para o gap MMO.

Portanto, a não implementação de uma asa varrida no U-2 ajuda a controlar as características do estol e, caso ocorra o início de um estol, é mais fácil e com menos risco recuperar-se de um estol.