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Desde a invenção do avião pelos irmãos Wright até o presente, além do poder da aviação, quase todos os grandes avanços na tecnologia da aviação são inseparáveis ​​do trabalho na asa. As bordas dianteira e traseira da asa são perpendiculares à fuselagem, e a asa é igualmente larga de dentro para fora. Essa asa tem estrutura simples, é fácil de fabricar e é mais eficiente na geração de sustentação, mas também possui maior arrasto. O braço de sustentação faz com que a força na raiz da asa seja muito desfavorável.

A imagem acima mostra a asa reta mais simples da asa.

A fim de equilibrar a distribuição da sustentação, melhorar o desenho da força da asa e reduzir o peso, a asa reta pode ser afilada, estreitando-se gradualmente de dentro para fora, para melhorar a distribuição da sustentação, de modo que mais sustentação seja gerada perto do raiz da asa., encurte o braço do momento e reduza o estresse da raiz da asa. Aeronaves pequenas e simples de baixa velocidade podem usar asas retas simples para reduzir os custos de fabricação, mas a maioria das aeronaves de asa reta com um pouco mais de perseguição tem um certo grau de conicidade.

Uma asa ligeiramente afilada como a do C-130 americano também é considerada uma asa reta.

Uma asa reta cônica pode ter sua borda de ataque ligeiramente inclinada para trás ou sua borda de fuga levemente inclinada para frente. Há uma ligeira diferença aerodinâmica entre as duas, mas isso não altera a essência de uma asa reta. Quando a velocidade aumenta muito, a desvantagem do alto arrasto da asa reta torna-se mais óbvia, especialmente quando a velocidade está próxima da velocidade do som.

A conicidade pode fazer com que a borda principal seja ligeiramente inclinada para trás, como o DC-3

Você também pode fazer com que a borda de fuga seja levemente inclinada para frente, como no C-130

Porque quando um avião avança, ele exerce pressão sobre o ar à sua frente, assim como a proa de um navio afasta as ondas à sua frente. A onda de pressão é transmitida camada por camada à velocidade do som, que é a linha divisória das propriedades do ar. Ao voar em velocidades subsônicas, o ar à frente é empurrado por ondas de pressão para se afastar da aeronave para ambos os lados de maneira ordenada. No entanto, quando a aeronave atinge a velocidade do som, não é mais possível que a onda de pressão passe pela frente da aeronave e separe o ar à sua frente para ambos os lados de maneira ordenada. Em vez disso, as ondas de pressão se comprimem e se tornam mais densas, como uma sólida parede de pedra. Um avião viajando em velocidades transônicas voa contra uma grande parede de pedra invisível. Não admira que a resistência aumente.

Esta parede de pedra invisível também é chamada de onda de choque

À medida que a velocidade aumenta, a frente da onda de choque torna-se em forma de cone, o ângulo de inclinação para trás do cone aumenta com o aumento da velocidade e o ar atrás da frente retorna à velocidade subsônica. Se a asa reta for inclinada para trás como a asa de uma andorinha e "se esconder" atrás da frente de choque causada pelo nariz, o arrasto da onda de choque causado pela própria asa poderá ser evitado.

Superfícies irregulares causam ondas de choque oblíquas adicionais

O alemão Adolf Busmann propôs a asa varrida na década de 1930, mas ela não atraiu a atenção das pessoas na época.

Claro, existe também a tecnologia negra do lendário chefe de estado.

Mas, na verdade, o efeito das asas varridas para evitar o arrasto das ondas de choque causadas pela própria asa já foi refletido antes que a velocidade da aeronave atinja a velocidade supersônica. A asa gera sustentação acelerando o fluxo de ar na superfície superior para criar uma diferença de velocidade entre o fluxo de ar nas superfícies superior e inferior, o que por sua vez resulta em uma diferença de pressão. Em altas velocidades subsônicas, a velocidade do fluxo de ar na superfície superior da asa pode exceder a velocidade do som. Se uma asa varrida for usada, o fluxo de ar que se aproxima é decomposto em um componente perpendicular ao bordo de ataque da asa (componente normal) e um componente paralelo ao bordo de ataque da asa (componente de direção de envergadura) de acordo com o ângulo de varredura. O componente normal gera sustentação e o componente de direção do vão. Os componentes não produzem sustentação. Quando o ângulo de varredura é igual a zero, o componente normal é igual ao fluxo de ar que se aproxima; quanto maior for o ângulo de varredura, menor será o componente normal. Ou seja, usando um ângulo de varredura apropriado, o fluxo de ar na superfície superior da asa de uma aeronave altamente subsônica pode ser reduzido para abaixo da velocidade do som na direção normal para evitar o arrasto das ondas de choque.

O ângulo da onda de choque oblíqua é maior que o ângulo de rotação do plano. Esta é a relação entre os dois.

A varredura da asa faz com que o componente da velocidade seja decomposto na envergadura e nas direções normais. O componente normal é menor que a velocidade original, o que atrasa a geração de ondas de choque.

As asas varridas são amplamente utilizadas em aeronaves transônicas (0,8-1,2 vezes a velocidade do alcance do som) e de alta subsônica, como o caça a jato J-6 e várias aeronaves de passageiros Boeing e Airbus.

O MiG-15 e o F-86 são a primeira geração de caças a adotar asas varridas. Ambos são caças altamente subsônicos.

O britânico "Lightning", o americano F-100 e o soviético MiG-19 são a primeira geração de caças supersônicos de asa aberta.

Sob a mesma envergadura, a asa delta tem uma área de asa maior e maior sustentação; a raiz da asa é mais longa, menos reforço estrutural é necessário e o peso é mais leve para a mesma área de asa. As características de arrasto de uma asa, por outro lado, são determinadas pela espessura relativa, que é a razão entre a espessura real da asa e o comprimento da corda (a distância entre as bordas dianteira e traseira da asa). A espessura real e o comprimento da corda da asa variam com as diferentes posições da envergadura, portanto, a proporção entre a espessura e o comprimento da corda em 1/4 da envergadura é geralmente usada. A asa delta tem uma corda mais longa e, embora a espessura relativa permaneça inalterada, a espessura real é mais espessa, o que não apenas simplifica o projeto estrutural e a fabricação, e é benéfico para a redução de peso, mas também aumenta o volume interno da asa, o que é benéfico para; aumentando a capacidade de combustível da aeronave.

F-106 americano

Depois da década de 1950, cada vez menos aeronaves supersônicas usavam grandes asas enflechadas e a maioria usava asas delta. O J-8II e o J-10 são ambos asas delta, e os europeus "Typhoon", "Rafale" e "Grippen" também são asas delta.

J-8IIM

J-10A

tufão

rajada

E... a glória do terceiro irmão Hindustan...

A seguir vem a asa trapezoidal, mas a asa delta não domina o mundo. Ao voar em velocidade supersônica, as asas podem evitar o arrasto das ondas de choque, "escondendo-se" atrás da frente do cone de choque. Em outras palavras, uma asa com envergadura menor também pode obter redução de arrasto. A fim de maximizar a área da asa para garantir sustentação suficiente, o comprimento da corda da asa pode ser aumentado, ou a borda de fuga reta pode até ser inclinada para frente para formar uma asa trapezoidal atarracada. As asas enflechadas dependem do ângulo de varredura para reduzir o arrasto, mas um grande ângulo de varredura traz um grande componente de envergadura, causando uma perda de sustentação. Especialmente em baixas velocidades, um grande ângulo de varredura faz com que uma grande parte do fluxo de ar que se aproxima "deslize". Se cair, causará o problema de sustentação insuficiente em baixas velocidades. Portanto, as velocidades de decolagem e pouso de grandes aeronaves de asa varrida são geralmente relativamente altas e a manobrabilidade não é boa o suficiente.

A asa delta tem o mesmo problema. Em contraste, as asas trapezoidais não dependem do ângulo de varredura para reduzir o arrasto, então o ângulo de varredura da borda de ataque da asa pode ser menor, o que é mais próximo por natureza de uma asa reta com a mesma envergadura e tem melhor sustentação. No entanto, a envergadura da asa trapezoidal é limitada, de modo que o resultado final não é necessariamente melhor do que uma asa grande varrida ou uma asa delta.

A Força Aérea do Paquistão também está equipada com o J-6 de asa enflechada, o F-104 de asa trapezoidal e o Mirage III de asa delta. Esta imagem mostra melhor as características dos três ao mesmo tempo.

Comparada com a asa delta, a asa trapezoidal é usada com menos frequência, mas ainda existem alguns crentes leais, especialmente o Northrop. O F-5 e o F-18 são ambos asas trapezoidais. O F-104 da Lockheed também tem uma asa trapezoidal, mas o F-22 foi além da asa trapezoidal tradicional e está em algum lugar entre uma asa trapezoidal e uma asa delta.

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