Por que o Concorde não tinha abas ou slats?

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É bem conhecido que o Concorde não tinha abas ou slats. A falta de dispositivos de alta elevação reduziu consideravelmente a sustentação em baixas velocidades, exigindo que o Concorde decolasse e pousasse em velocidades e ângulos de ataque maiores do que se tivesse sido equipado com abas e ripas. Além de aumentar consideravelmente o arrasto (e, portanto, o consumo de combustível) durante a decolagem e a aterrissagem, isso aumentou muito a força do trem de pouso principal e a velocidade com que seus pneus tinham que girar; como resultado, se e quando um pneu estourar (devido a, por exemplo, uma peça de detritos deixada pelo avião anterior para usar a pista ), os resultados seriam muito piores do que com um pneu em um avião subsônico.

Curiosamente, um "Concorde B" foi planejado para o Concorde 217 em diante, que teria sido equipado com ripas (embora ainda não haja abas ) ; isso, juntamente com asas ligeiramente maiores e motores mais potentes, teria permitido ao Concorde B dispensar pós-combustores, aumentando consideravelmente sua eficiência de combustível e alcance. Infelizmente, a produção terminou com o Concorde 216, a aeronave imediatamente anterior ao primeiro Concorde B, então nenhum Concorde Bs foi construído.

Por que o Concorde, como construído, não tinha abas ou slats?

    
por Sean 06.05.2018 / 21:32

2 respostas

Por que não há abas?

As abas alteram o momento de lançamento de uma asa. Afinal, eles adicionam sustentação ao acorde total, de modo que a soma do aumento do aumento ataca em torno do acorde médio, que é um quarto de acorde após o levantamento regular. Se não houver uma superfície traseira separada para compensar o momento de arremesso causado por esse levantamento extra, a aeronave lançará rapidamente o nariz para baixo e baterá.

Em seguida, as abas mudam de curvatura e, portanto, desestabilizam a asa. Sem uma cauda estabilizadora, uma configuração delta curvada se tornará instável. A única curvatura que é útil para as asas do delta é na borda principal e deve ser compensado por uma pequena deflexão das superfícies de controle. A curvatura positiva próxima ao bordo de fuga é desestabilizadora e só pode ser tolerada em uma asa voadora com aumento de estabilidade artificial.

Por que não há slats?

As ripas são úteis para atrasar a separação de fluxo para ângulos de ataque mais altos e permitir que uma asa crie mais sustentação. Para entender seu efeito, não basta considerar o que eles fazem com o fluxo ao redor da asa, mas também o efeito da asa na ripa precisa ser entendido. Uma ripa é como uma pequena asa voando logo à frente e, portanto, na parte superior da asa principal. A asa induzirá uma elevação muito alta na ripa e, por sua vez, verá seu pico de sucção ao redor da borda principal bastante reduzido, o que ajuda a manter o fluxo a jusante conectado. O gráfico de comparação abaixo deve ilustrar bem esse efeito:

Figura 36 do artigo da AMO Smith " Aerodinâmica de alto levantamento "

Mas uma asa delta em alto ângulo de ataque não tem fluxo anexado em seu lado superior. Ele faz uso de separação de fluxo na borda de ataque que cria um poderoso vórtice sobre a asa superior. Isso é chamado de levantamento de vórtices . Portanto, para a decolagem e aterrissagem, a implantação de dispositivos de ponta ajudaria o Concorde apenas um pouco - eles são mais úteis na região pouco antes do lançamento do vórtice. Isso seria para cruzeiro subsônico, para o qual a asa original do Concorde era completamente inadequada. Adicionando camber na borda de ataque teria aumentado muito L / D subsônico, de modo que os segmentos de cruzeiros subsônicos (como todos os vôos acima da terra) e vôo em padrões de retenção teriam sido muito mais eficientes. Isso não foi considerado inicialmente, e a menor complexidade de uma asa sem ripas foi preferida.

Com o Concorde B, um aumento de amplitude e a adição de droop de ponta variável (sem slats!) foram propostos. A foto abaixo foi tirada do site original que foi a fonte do site que você vinculou em sua pergunta.

Melhorias aerodinâmicas do Concorde B (imagem fonte )

Se você olhar agora como a L / D teria sido melhorada com isso, torna-se óbvio que os dispositivos de ponta ajudaram mais. A melhoria de L / D na decolagem e no pouso, a propósito, pode ser atribuída principalmente ao aumento de amplitude.

Comparação de eficiência aerodinâmica do Concorde A e B (foto fonte )

Esta informação está faltando no site ao qual você está vinculado, mas é essencial para entender porque o Concorde B tinha droop variável adicionado: ela deve ajudar a estender o alcance além da conexão Paris-Nova York e permitir um vôo subsônico mais eficiente a 250 kts).

    
07.05.2018 / 00:19

Porque com uma asa delta, o bordo de fuga tem os elevadores e é muito distante para ter uma aba. Eles dependem da área da asa e da capacidade de operar em AOAs muito mais altas que as asas retas para reduzir a velocidade.

Quanto aos slats, eles não aumentam muito o Clmax, apenas um pouco do aumento de acordes na inclinação da borda de ataque. A função principal das lâminas é funcionar como um bico convergente para injetar uma folha de ar de maior velocidade ao longo da parte superior da asa, para aumentar a AOA de bloqueio para permitir que a asa desenvolva maior elevação operando em AOAs mais altas. Uma asa normal com uma AOA de cerca de 15 graus vai ter um AOA de cerca de 25 graus com estrias estendidas.

A Delta já opera com AOAs muito altos quando lenta devido ao vórtice gigante gerado pela borda de ponta que atrasa a parada. Adicionar uma ripa não fornece benefício adicional suficiente. Eu não posso pensar em qualquer delta ala a / c com sls de atrito, embora talvez alguém saiba de alguns. Abas da borda de ataque sim, mas não slats.

    
06.05.2018 / 22:19