Un ala de control de circulación (CCW) es un tipo de dispositivo de alta sustentación que se utiliza en el ala principal de una aeronave para aumentar el coeficiente de sustentación máximo y reducir la velocidad de pérdida . La tecnología CCW ha estado en fase de investigación y desarrollo durante más de sesenta años. Los flaps soplados fueron un ejemplo temprano de CCW. [1]
El CCW funciona aumentando la velocidad del flujo de aire sobre el borde de ataque y el borde de salida de un ala de avión especialmente diseñada mediante una serie de ranuras de soplado que expulsan chorros de aire a alta presión. El ala tiene un borde de salida redondeado para expulsar el aire tangencialmente a través del efecto Coandă, lo que provoca la sustentación. [2] El aumento de la velocidad del flujo de aire sobre el ala también aumenta la fuerza de sustentación a través de la producción de sustentación con perfiles aerodinámicos convencionales . [3]
El objetivo principal del ala de control de circulación es aumentar la fuerza de sustentación de una aeronave en momentos en que se requieren grandes fuerzas de sustentación a bajas velocidades, como el despegue y el aterrizaje . Los flaps y slats de las alas se utilizan actualmente durante el aterrizaje en casi todos los aviones y en el despegue de los aviones a reacción más grandes. Si bien los flaps y slats son eficaces para aumentar la sustentación, lo hacen a un alto costo de resistencia. [3] El beneficio del ala de control de circulación es que no se crea resistencia adicional y el coeficiente de sustentación aumenta considerablemente. Se afirma que un sistema de este tipo podría aumentar el coeficiente máximo de sustentación en la configuración de aterrizaje de un Boeing 737 entre un 150% y un 250%, reduciendo así las velocidades de aproximación entre un 35% y un 45% y las distancias de aterrizaje entre un 55% y un 75%; estos avances en el diseño de las alas podrían permitir una reducción drástica del tamaño del ala de un avión a reacción grande. [3]
A bajas velocidades, un avión tiene un flujo de aire reducido sobre el ala y el estabilizador vertical . Esto hace que las superficies de control ( alerones , elevadores y timón ) sean menos efectivas. El sistema CCW aumenta el flujo de aire sobre estas superficies y, en consecuencia, puede permitir una maniobrabilidad mucho mayor a bajas velocidades. [4] Sin embargo, si uno de los sistemas CCW falla a baja velocidad, es probable que el ala afectada entre en pérdida, lo que podría resultar en un giro inevitable . Finalmente, el sistema CCW podría usarse en aviones multimotor como resultado de una falla del motor para cancelar las fuerzas asimétricas de la pérdida de potencia en un ala. [4]
El uso de un sistema CCW elimina la necesidad de componentes complejos de gran tamaño en el flujo libre, como flaps y slats , lo que reduce en gran medida la contaminación acústica de las aeronaves modernas. [2] Además, un recorrido en tierra mucho más corto, junto con ascensos y aproximaciones más pronunciados, reduce la huella de ruido en tierra. Las ranuras de soplado en sí mismas contribuirán muy poco al ruido de la aeronave, ya que cada ranura tiene solo una fracción de pulgada de ancho. [4]
El principal problema del control de circulación del ala es la necesidad de soplar aire de alta energía sobre la superficie del ala. Este aire a menudo se purga del motor ; sin embargo, esto reduce drásticamente la producción de potencia del motor y, en consecuencia, contrarresta el propósito del ala. Otras opciones son aprovechar los gases de escape (que primero deben enfriarse) o utilizar múltiples generadores de gas livianos, que están separados de los motores principales de la aeronave. [1]