Que vantagens vêm com a asa do Boeing Bird of Prey?

A ave de rapina Boeing é de fato uma aeronave única, que era um projeto interno, e não um projeto-X financiado pelo governo. Foi usado principalmente como um demonstrador de tecnologia para tecnologias pouco observáveis.

A ave de rapina é bastante incomum para uma aeronave de asa única (no sentido de que não tinha estabilizador) que era estaticamente estável e não exigia a correção de entradas de um computador. Esta estabilidade foi alcançada pelo elevador gerado pelos chines na frente da fuselagem.

Aqui está uma olhada mais de perto nas chinesas.

Fonte: www.freerepublic.com

Rather than reducing the lift of the wing, the leading edge vortices, increase the wing lift in a nonlinear manner. The vortex can be viewed as reducing the upper surface pressures by inducing higher velocities on the upper surface

Imagem de Efeitos da Cauda Vertical e da Geometria de Entrada / Strake na Estabilidade de uma configuração de lutador de asa de diamante por Mitchell E. Fossum et al., acessado através do link

Para comparar como o chine gera elevação semelhante a uma asa delta, é instrutivo ver os padrões de fluxo de vórtice em uma asa delta delgada (cortada) com um chine forebody.

Imagem de Nas características não-lineares de aerodinâmica e estabilidade de um lutador genérico Chine-Forebody Slender-Wing - Configuração por Gary E. Erickson e Jay M. Brandon, Memorando Técnico da NASA 89447, rotulando o meu.

Um exemplo de uma asa delta com um chine forbody mostra os dois vórtices sendo gerados a partir das lombadas e da asa altamente deslizante, semelhante à ave de rapina.

Imagem de Análise Aerodinâmica de um Caça Genérico com um Chine Configuração de Fuselagem / Asa Delta Usando Simulação de Desacoplamento em Atraso por Tiger L. Jeans e outros, acessado através de calpoly.edu

As forças que atuam no eixo longitudinal da aeronave se parecem com isso (não tenho certeza dos valores exatos ou localizações), levando a uma aeronave estática estável.

Perfil do bj-o23.deviantart.com, outro trabalho próprio.

Os chines também ajudam a reduzir a seção transversal do radar, de acordo com o dicionário dictionary.sensagent.com (atribuído a The Radar Game por Rebecca Grant):

A standard leading edge extension joins to the fuselage at an angle while a chine is an extension of the curvature of the fuselage. Therefore chines avoid presenting corner reflectors or vertical sides to radars.

Desde então, este design tornou-se padrão nos UAVs (Boeing), como o X-45, etc.

Outra característica é que os lados da fuselagem são paralelos entre si, ajudando a reduzir a seção transversal do radar, refletindo as ondas do radar para longe da fonte.

Fonte: gizmodo.com

O desenho da asa é bastante incomum, uma seção poliédrica com seções internas diédricas (anguladas para cima) e seções externas antigas (anguladas para baixo), que ajudaram na furtividade e estabilidade.

Fonte: soldiersystems.net

A asa tem um ângulo de varredura bastante alto (~ 65 graus) para uma aeronave de baixa velocidade, a fim de melhorar a furtividade.

Antecedentes

Como a resposta das @aeroalias apenas reproduz o que é dito na Wikipédia, adicionarei mais alguns pensamentos (embora sem as imagens, já há muitas outras na resposta).

Antes de mais nada, o design é voltado para o vôo transônico, mas o desenvolvimento foi financiado de forma privada por McDonnell-Douglas e teve que manter o custo baixo. Como conseqüência, a aeronave demonstradora usou um motor de classe de empuxo de 3000 lb ( Pratt & Whitney Canada JT15D5C ), que é usado mais em treinadores militares e jatos executivos do que em aeronaves de combate. Isso manteve a velocidade máxima da aeronave e as forças aerodinâmicas baixas, o que ajudou a manter os sistemas simples e a estrutura pequena. Um avião de produção seria muito maior e usaria um motor muito mais potente.

Quando McDonnell-Douglas não foi selecionado para o programa ATF no final dos anos 80, eles decidiram se colocar no mapa através da construção de um demonstrador que deve mostrar a sua baixa experiência observável. Eles haviam fundado seu próprio escritório de design para programas negros, chamado Phantom Works , espelhando a abordagem da Lockheed com seus Skunk Works ramo.

A aeronave

Aproximadamente metade do levantamento em vôo nivelado é produzido pela fuselagem dianteira. A Wikipedia diz que são os chines, mas eles apenas provocam a geração de um par de vórtices exatamente como aqueles em uma asa delta, e a baixa pressão causada pelas velocidades deste vórtice cria um aumento na fuselagem dianteira. De certa forma, a Ave de Rapina é uma aeronave canard .

A outra metade da elevação é contribuída pelas asas, o que cria novamente o levantamento do vórtice devido ao ângulo de varredura da borda superior. O diedro da asa interna foi escolhido para

• levante as pontas, para que as aletas / aletas tenham espaço suficiente para apontar para baixo. Observe que as pontas dos winglets são cortadas para fornecer folga suficiente para rotação. Este ângulo de corte também indica o ângulo de rotação e o ângulo de ataque a baixa velocidade.
• fornece um momento de rolamento negativo devido ao deslizamento lateral, reduzindo o efeito das asas.

As winglets regulares e voltadas para cima têm uma série de desvantagens, uma delas é , o que produz um momento de rolamento indesejado e evita a movimentação da aeronave na curva desejada. Winglets apontando para baixo ajudaram a tornar a aeronave voável sem controle do computador, porque eles ajudam com

O ângulo de alta varredura foi escolhido para o regime de vôo de alta subsônica de qualquer versão de produção e para desviar o sinal de radar de retorno do remetente. A ave de rapina é um design de dois lobos (ver esta resposta para mais detalhes)