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Aviones subsónicos

Un Spitfire construido en 1945 muestra su recta elíptica ala

el intervalo y El área de una de las alas son importantes para las características de sustentación. Están relacionados por la relación de aspecto, que es la relación del tramo, medido de punta a punta, con el acorde promedio, medido desde el borde delantero hasta el borde final.

La eficiencia aerodinámica de una vela se describe por su relación elevación / resistencia, siendo la más eficiente una vela que da elevación alta para poca resistencia. Una relación de aspecto más alta proporciona una relación de elevación / arrastre más alta y, por lo tanto, es más eficiente.

El arrastre de un ala consta de dos componentes, el arrastre inducido, que está relacionado con la producción de elevación, y el arrastre de perfil, en gran parte debido a la fricción de la piel a la que contribuye toda el área del ala. Por lo tanto, es deseable que un ala tenga la menor superficie compatible con las características de elevación deseadas. Esto se logra mejor con una alta relación de aspecto, y los tipos de alto rendimiento a menudo tienen este tipo de ala.

Pero otras consideraciones, como el peso ligero, la rigidez estructural, la maniobrabilidad, el manejo en tierra, etc., a menudo se benefician de una luz más corta y, por lo tanto, de un ala menos eficiente. Los aviones de aviación general pequeños y de baja altitud suelen tener relaciones de aspecto de seis o siete; aviones de pasajeros de 12 o más; y planeadores de alto rendimiento de 30 o más.

A velocidades superiores al número crítico de Mach, el flujo de aire comienza a convertirse en transónico, con flujo de aire local en algunos lugares causando la formación de pequeñas ondas de choque sónicas. Esto pronto conduce a la parada de choque, causando un rápido aumento de la resistencia. Las alas de las naves subsónicas rápidas, como los aviones de reacción, tienden a ser barridas para retrasar la aparición de estas ondas de choque.

En teoría, la resistencia inducida es mínima, cuando el lapso prudente distribución de sustentación elíptica. Sin embargo, una serie de factores influyen en la resistencia inducida, y como cuestión práctica, un ala de planta elíptica, como la del caza Supermarino Spitfire de la Segunda Guerra Mundial, no es necesariamente la más eficiente. Las alas de los aviones de reacción, que están altamente optimizadas para la eficiencia, están lejos de tener una forma elíptica.

La relación entre el acorde de punta y el acorde de raíz se denomina relación cónica. La forma cónica tiene el efecto deseable de reducir la tensión de flexión de la raíz al cambiar el elevador por dentro, pero algunos diseñadores destacados, incluidos John Thorp y Karl Bergey, han argumentado que una forma rectangular sin forma es mejor para aviones de menos de 6,000 libras de peso bruto.