El ala de gaviota, también conocida como ala polaca o ala de Puławski , es una configuración de ala de avión con una curva prominente en la sección interior del ala hacia la raíz del ala . Su nombre proviene de las aves marinas a las que se parece y del diseñador aeronáutico polaco Zygmunt Puławski, que empezó a utilizar este diseño en sus aviones. Numerosos aviones han incorporado este tipo de alas para una amplia gama de propósitos. El ala de gaviota se usaba comúnmente para mejorar la visibilidad en una disposición de ala alta, porque dicha ala podía ser más delgada que el fuselaje y, en teoría, debería limitar la visión del piloto no más que los pilares A del parabrisas de la carrocería de un automóvil.
Los planeadores fueron los primeros aviones en incorporar el ala de gaviota, comenzando con el Weltensegler en 1921; No fue hasta el Fafnir que batió récords a finales de esa década que la configuración ganó popularidad. Más allá de volverse popular durante las siguientes tres décadas entre los planeadores de alto rendimiento, varios aviones terrestres y hidroaviones también adoptaron diversas formas de alas de gaviota. Adquirió especial prominencia en Polonia, donde el diseñador de aviación polaco Zygmunt Puławski desarrolló una gama de aviones de combate a finales de los años 1920 y principios de los 1930; en particular, el PZL P.11 , que poseía varias características de vanguardia para la época además de su ala de gaviota montada en alto, ha sido descrito como el avión de combate más avanzado de su tipo en el mundo desde su introducción. [1] El PZL P.11 sirvió como el principal avión de combate de Polonia desde mediados hasta finales de la década de 1930, mientras que su desarrollo posterior, el PZL P.24 , sirvió en las fuerzas aéreas de varios países y fue un gran éxito de la industria aeronáutica polaca. .
Varios hidroaviones , como el Short Knuckleduster , el Dornier Do 26 y el PBM Mariner , también adoptaron la configuración de ala de gaviota, principalmente porque permitía colocar los motores a mayor altura sobre el agua. Una variante de la configuración estándar, el ala de gaviota invertida , se ha utilizado en numerosos cazas para facilitar el uso de trenes de aterrizaje más cortos y proporcionar suficiente distancia al suelo para sus hélices. La característica más distintiva del Junkers Ju 87 Stuka , un avión de ataque a tierra alemán utilizado durante la Segunda Guerra Mundial , es probablemente su configuración de ala de gaviota invertida.
El ala de gaviota se implementó por primera vez en un planeador , específicamente el Weltensegler , que realizó su vuelo inaugural en 1921. Sus alas, que estaban reforzadas externamente, presentaban puntas en flecha hacia atrás con una incidencia negativa en relación con el resto del avión principal. [2] El Weltensegler también utilizó un sistema de control único, que consistía en varias poleas y resortes conectados a una sola palanca de control para el piloto, que deformaba las puntas de las alas según las indicaciones del piloto. Este método poco ortodoxo se basaba en que la incidencia cambiaba con el aumento y la liberación de la tensión, y también se esperaba que confiriera una mayor estabilidad en el cabeceo y el balanceo mediante cambios automáticos en la incidencia de la punta del ala; sin embargo, no daba control directo sobre las puntas de las alas. [2] La carrera de vuelo del Weltensegler fue muy breve: fue destruida durante la competición de vuelo sin motor de Rhön de 1921 después de que el ala fallara durante una brusca caída en espiral a velocidad excesiva, lo que provocó la muerte de Willy Leusch, el piloto de pruebas de la compañía Weltensegler. [3]
Tras la trágica pérdida del Weltensegler, la mayoría de los diseñadores de aviones evitaron el ala de gaviota durante casi una década. Durante 1930, el Fafnir de Alexander Lippisch , que batió récords , representó un regreso de alto perfil para el ala de gaviota, lo que contribuyó a su resurgimiento poco después. Fafnir presentaba un diedro estabilizador lateral , una característica poco común en los planeadores de la época, que abarcaba aproximadamente el 40 por ciento de la envergadura interior del ala. [4] Lippisch había elegido adoptar esta configuración por su mayor espacio libre en la punta del ala, así como por la creencia infundada de que mejoraría su estabilidad durante los giros; sin embargo, los estudios han demostrado que las configuraciones normales de las alas de gaviota dan como resultado pérdidas significativamente menos graves y más fáciles de recuperar. Las alas de gaviota invertidas exhiben el comportamiento de pérdida opuesto, pero tanto las alas de gaviota normales como las invertidas impiden la relación elevación-resistencia y el rendimiento de ascenso. [5]
Las actuaciones demostradas por Fafnir, como un vuelo de 220 km (140 millas) entre Wasserkuppe y Magdeburgo a finales de agosto de 1930 que estableció un nuevo récord mundial, rápidamente animaron a numerosos diseñadores de aviones a realizar sus propias investigaciones sobre el ala de gaviota. [4] [6] En consecuencia, muchos otros planeadores, así como otras plataformas, pronto presentarían también configuraciones de alas muy similares. Tras convertirse en una tendencia en la industria de los planeadores durante la década de 1930, el ala de gaviota siguió siendo una característica básica entre los planeadores de alto rendimiento hasta la década de 1950. [ cita necesaria ]
El diseño del ala de gaviota llegó a los hidroaviones a principios de la década de 1930. A medida que aumentaba la potencia del motor, también aumentaba la necesidad de grandes hélices que pudieran convertir eficazmente la potencia en empuje. El ala de gaviota permitió a los diseñadores garantizar una distancia adecuada de la punta de la hélice sobre el agua colocando los motores en el punto más alto del ala. La alternativa era colocar el motor sobre un pilón. El primer hidroavión que utilizó la configuración de ala de gaviota pudo haber sido el Short Knuckleduster , que voló por primera vez en 1933. [7] El Dornier Do 26 , un avión de pasajeros de alta velocidad y plataforma de transporte , del cual se construyeron seis aviones, hizo su primer vuelo durante 1938. [8] La configuración también se utilizó en los aviones de patrulla marítima PBM Mariner y P5M Marlin de la Marina de los EE. UU . [9] La aparición de aviones a reacción terrestres de largo alcance en la década de 1950 y la posterior desaparición del hidroavión impidieron el uso generalizado del ala de gaviota, aunque todavía se usaba en algunos diseños de posguerra, como el Beriev Be-12 Chaika ( el nombre significa "gaviota" en ruso). [10]
Ejemplos:
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A finales de la década de 1920, el diseño del ala de gaviota llegó a los aviones terrestres. En 1928, el diseñador de aviones polaco Zygmunt Puławski desarrolló el PZL P.1 , un avión de combate experimental ; Una innovación importante del PZL P.1 fue su ala de gaviota relativamente alta. [11] Buscando proteger su nueva disposición de ala, Puławski solicitó una patente asociada para esta disposición de ala durante el año siguiente. [12] El arreglo ideado por Puławski ha sido denominado "ala Puławski" o "ala polaca". El PZL P.1 dio lugar a un modelo de producción, el PZL P.7 , del cual se produjeron 149 entre 1932 y 1933. [13]
El ala de gaviota se utilizó para mejorar la visibilidad en una disposición de ala alta, porque tal ala podía ser más delgada que el fuselaje y, en teoría, debería limitar la visión del piloto no más que los pilares A del parabrisas de la carrocería de un automóvil. Se utilizó en varios aviones de combate, incluidos el PZL P.11 y el Polikarpov I-15 soviético . El PZL P.11 fue una mejora adicional del PZL P.7 que estuvo en producción a principios de la década de 1930. Poseía varias características de vanguardia para la época además del ala de gaviota de montaje alto, como su estructura totalmente metálica y su exterior metálico; Según el autor de aviación Jerzy Cynk, en el momento de su introducción se consideraba comúnmente que el P.11 era el avión de combate más avanzado de su tipo en el mundo. [1] El P.11 sirvió como el principal avión de combate de Polonia desde mediados hasta finales de la década de 1930, participando en la campaña polaca de 1939 para resistir una invasión de la vecina Alemania nazi . Como consecuencia de los rápidos avances aeronáuticos realizados a finales de la década de 1930, el P.11 fue superado por cazas más nuevos como el Messerschmitt Bf 109 al inicio del conflicto. [1]
Ejemplos:
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Durante la década de 1930, se desarrolló un derivado del diseño estándar, conocido como ala de gaviota invertida . Se utilizó principalmente en aviones militares monomotor con motores cada vez más potentes. Antes de que se empezaran a utilizar hélices contrarrotativas , tales potencias requerían hélices de mayor diámetro, pero debía mantenerse el espacio libre entre la punta de la hélice y el suelo. Las patas largas del tren de aterrizaje son pesadas, voluminosas y más débiles que las más cortas. El Vought F4U Corsair , diseñado desde el principio como un caza basado en portaaviones, no sólo tenía la hélice más grande de cualquier caza estadounidense, sino que también se esperaba que enfrentara aterrizajes difíciles a bordo de una cubierta de portaaviones cabeceante. Al adoptar el ala de gaviota invertida, el tren de aterrizaje podría ser más corto y permitir que se retraiga hacia atrás (mientras se gira 90º para colocar las ruedas principales encima de los extremos inferiores del puntal del tren) , este último factor mejora el espacio interno del ala. [14] El anédrico de la sección central del ala también permitió que el ala y el fuselaje se encontraran en el ángulo óptimo para minimizar la resistencia , sin utilizar carenados de raíz del ala u otras medidas. [14]
Otra razón para tener un ala de gaviota invertida es permitir espacio para una gran carga de bombas externas, como en el Junkers Ju 87 Stuka . El autor de aviación Manfred Griehl ha descrito el ala de gaviota invertida como la característica más distintiva del Ju 87. [15] Estas alas, que comprendían la construcción convencional de doble ala Junkers, supuestamente dieron al Ju 87 una ventaja considerable sobre sus contemporáneos durante despegar; Se crearon fuerzas de sustentación relativamente grandes a través del perfil aerodinámico incluso cuando se volaba en un ángulo poco profundo, lo que redujo las carreras de despegue y aterrizaje. También proporcionaron al piloto un alto nivel de visibilidad en tierra, además de permitir el uso de un tren de aterrizaje más corto. [dieciséis]
Ejemplos: