Un slat es una superficie aerodinámica en el borde de ataque del ala de un avión de ala fija . Cuando está retraída, la lama queda al mismo nivel que el resto del ala. Un slat se despliega deslizándose hacia adelante, abriendo una ranura entre el ala y el slat. El aire desde debajo de la lama fluye a través de la ranura y reemplaza la capa límite que ha viajado a alta velocidad alrededor del borde delantero de la lama, perdiendo una cantidad significativa de su energía cinética debido al arrastre por fricción superficial. Cuando se despliegan, los listones permiten que las alas operen en un ángulo de ataque más alto antes de entrar en pérdida. Con los slats desplegados, un avión puede volar a velocidades más lentas, lo que le permite despegar y aterrizar en distancias más cortas. Se utilizan durante el despegue y el aterrizaje y mientras se realizan maniobras a baja velocidad que pueden acercar la aeronave a una pérdida . Los listones se retraen en vuelo normal para minimizar la resistencia .
Los slats son dispositivos de gran elevación que se utilizan normalmente en aeronaves destinadas a operar dentro de un amplio rango de velocidades. Los sistemas de flaps de borde de salida que se extienden a lo largo del borde de salida del ala son comunes en todos los aviones.
Los tipos incluyen:
La cuerda del slat suele ser sólo un pequeño porcentaje de la cuerda del ala. Los listones pueden extenderse sobre el tercio exterior del ala o pueden cubrir todo el borde de ataque . Muchos de los primeros aerodinámicos, incluido Ludwig Prandtl , creían que los slats funcionan induciendo una corriente de alta energía al flujo del perfil aerodinámico principal , revitalizando así su capa límite y retrasando la pérdida. [1] En realidad, la lama no le da al aire en la ranura una velocidad alta (en realidad reduce su velocidad) y tampoco puede llamarse aire de alta energía ya que todo el aire fuera de las capas límite reales tiene el mismo calor total. . Los efectos reales de la lama son: [2] [3]
El listón tiene una contraparte que se encuentra en las alas de algunas aves, el álula , una pluma o grupo de plumas que el ave puede extender bajo el control de su "pulgar".
Los listones fueron desarrollados por primera vez por Gustav Lachmann en 1918. El accidente relacionado con la pérdida en agosto de 1917 de un avión Rumpler C impulsó a Lachmann a desarrollar la idea, y en 1917 se construyó un pequeño modelo de madera en Colonia . En Alemania, Lachmann presentó en 1918 una patente para las lamas de última generación. [4] Sin embargo, la oficina de patentes alemana inicialmente lo rechazó, ya que no creía en la posibilidad de posponer la pérdida dividiendo el ala.
Independientemente de Lachmann, Handley Page Ltd en Gran Bretaña también desarrolló el ala ranurada como una forma de posponer la pérdida retrasando la separación del flujo de la superficie superior del ala en ángulos de ataque elevados, y solicitó una patente en 1919; Para evitar un desafío de patente, llegaron a un acuerdo de propiedad con Lachmann. Ese año, se equipó un Airco DH.9 con slats y se realizó un vuelo de prueba. [5] Más tarde, un Airco DH.9A fue modificado como un monoplano con un ala grande equipada con listones de borde de ataque de envergadura completa y alerones de borde de fuga (es decir, lo que más tarde se llamaría flaps de borde de fuga) que podían desplegarse en conjunto. con los listones de vanguardia para probar un rendimiento mejorado a baja velocidad. Este se conoció más tarde como Handley Page HP20 [6] Varios años más tarde, después de haber trabajado en la compañía de aviones Handley-Page, Lachmann fue responsable de varios diseños de aviones, incluido el Handley Page Hampden .
La concesión de licencias para el diseño se convirtió en una de las principales fuentes de ingresos de la empresa en la década de 1920. Los diseños originales tenían la forma de una ranura fija cerca del borde de ataque del ala, un diseño que se utilizó en varios aviones STOL .
Durante la Segunda Guerra Mundial, los aviones alemanes comúnmente instalaban una versión más avanzada del slat que reducía la resistencia al ser empujado hacia atrás contra el borde de ataque del ala por la presión del aire , saltando cuando el ángulo de ataque aumentaba a un ángulo crítico. Los listones notables de esa época pertenecían al Fieseler Fi 156 Storch alemán . Tenían un diseño similar a los listones retráctiles, pero eran fijos y no retráctiles. Esta característica de diseño permitió que la aeronave despegara con viento suave en menos de 45 m (150 pies) y aterrizara en 18 m (60 pies). Los aviones diseñados por la compañía Messerschmitt empleaban listones de borde de ataque automáticos con resorte como regla general, a excepción del caza cohetes Messerschmitt Me 163B Komet , diseñado por Alexander Lippisch , que en su lugar usaba ranuras fijas construidas integralmente con el ala y justo detrás. bordes exteriores del panel.
Después de la Segunda Guerra Mundial, los slats también se han utilizado en aviones más grandes y generalmente funcionan mediante hidráulica o electricidad .
Existen varios esfuerzos de investigación y desarrollo de tecnología para integrar las funciones de los sistemas de control de vuelo como alerones , elevadores , elevones , flaps y flaperones en las alas para realizar el propósito aerodinámico con las ventajas de menos: masa, costo, resistencia, inercia (para velocidades más rápidas). , respuesta de control más fuerte), complejidad (mecánicamente más simple, menos piezas o superficies móviles, menos mantenimiento) y sección transversal del radar para sigilo . Estos pueden usarse en muchos vehículos aéreos no tripulados (UAV) y aviones de combate de sexta generación .
Un enfoque prometedor que podría rivalizar con los slats son las alas flexibles. En las alas flexibles, gran parte o la totalidad de la superficie del ala puede cambiar de forma en vuelo para desviar el flujo de aire. El ala aeroelástica activa X-53 es un esfuerzo de la NASA . El ala adaptable y compatible es un esfuerzo militar y comercial. [7] [8] [9]
