Visualizzazione del flusso in un tunnel d'acqua: osservazione del vortice di estremità su un'ala delta

Fonte: Jose Roberto Moreto, Gustaaf Jacobs e Xiaofeng Liu, Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, San Diego State University, San Diego, California

L'ala delta, mostrata nella Figura 1D, è un design popolare negli aerei ad alta velocità grazie alle sue superbe prestazioni nei regimi di volo transonico e supersonico. Questo tipo di ala ha un piccolo rapporto di aspetto e un elevato angolo di sweep, che riduce la resistenza ad alti regimi di volo subsonico, transonico e supersonico. Il rapporto di aspetto è definito come l'apertura alare divisa per l'accordo medio .

Un importante vantaggio dell'ala a delta è il suo alto angolo di stallo. Lo stallo di un'ala a delta è ritardato rispetto allo stallo di un'ala ad alto rapporto di aspetto. Questo perché la portanza di un'ala a delta è potenziata dal vortice d'avanguardia sopra l'ala.

Un modo efficace per osservare questo fenomeno del flusso del vortice e studiare la rottura del vortice in un'ala delta è visualizzare il flusso in un tunnel d'acqua. Iniettando colorante nel flusso che circonda un modello dalle porte del colorante sul bordo anteriore, è possibile osservare lo sviluppo e la rottura del vortice e misurare la sua posizione. I dati possono anche essere utilizzati per stimare l'angolo di stallo.

Figura 1. Tipiche forme planimetriche dell'ala: A) Rettangolare, con accordo costante lungo la campata, B) ellittica, C) affusolata, con accordo variabile lungo la campata, e D) ala delta, un'ala spazzata a poppa con rapporto zero cono.