Como o F-15 e o Su-27 conseguem uma alta velocidade máxima sem geometria de asa variável?

Eles simplesmente têm impulso suficiente para fazê-lo com sua ala dada. Não há nenhuma regra que altas velocidades estejam associadas a asas de varredura variáveis ou que você precise que uma asa assim vá rápido. De fato, muitas das aeronaves super testadas bem como o material realmente de alta velocidade não varreu as asas.

O design da asa pode afetar a eficiência (o que pode ou não ser uma preocupação dos lutadores) e pode limitar as velocidades máximas , mas Isso significa simplesmente que, para uma asa de forma fixa, ela deve ser otimizada para uma faixa de velocidade desejada.

Tudo o que a varredura faz é fazer o ar pensar que a relação corda / espessura da asa é mais alta, ou você poderia dizer mais fina em relação ao seu acorde do que realmente é, para uma determinada área da asa. O benefício é principalmente para asas com uma relação de aspecto razoavelmente alta, que é longa com um acorde estreito. Enganar o ar em pensar que a asa é "mais fina" do que realmente atrasa a formação de ondas de choque a uma velocidade maior do que se a mesma asa, com o mesmo acorde e comprimento, estivesse reta.

Aviões como o F-15 com baixa relação de aspecto, asas finas não precisam muito de varredura porque seus aerofólios já são realmente finos em relação ao seu acorde.

O F104 é o exemplo mais extremo disso. Proporção ultra baixa, aerofólio supersônico biconvexo fino, sem necessidade de varredura, pois o benefício é insignificante.

Outro fator importante é porque o F-15 é uma aeronave da força aérea. Então, ele não precisa pousar em uma operadora. Por isso, pode levar uma grande quantidade de pista para aterrissar, o que significa que pode aterrissar a uma velocidade maior. Assim, suas asas podem ser permanentemente varridas em um ângulo relativamente alto, porque não há necessidade de ter pivôs de asa pesados que permitam que eles se movam para frente e permitam um vôo de baixa velocidade para pousos de transporte.

Em comparação, o F-111 tinha uma asa de geometria variável para poder voar mais devagar, quando as asas eram arrastadas para a frente, porque era uma aeronave conjunta, e então haveria uma versão da Marinha, que tinha ser capaz de pousar (e decolar!) em transportadores.

A varredura das asas do F-111 é de 16 a 72,5 graus. Em comparação, o bordo de ataque F-15 de 45 graus. O ângulo da asa é um fator significativo que ajuda a definir o número de mach, no qual o cone de impacto do nariz colidirá com as pontas das asas. Veja abaixo.

Se as pontas das asas estiverem fora do cone de choque e no fluxo sônico, as características de manuseio, bem como o aumento do arrasto, provavelmente serão muito indesejáveis. A fórmula que liga o número de mach e o ângulo de choque é dada aqui pela NASA.