¿Qué es la carga del ala?

La carga del ala es una variable aerodinámica aplicada a la aeronave que es un producto del peso cargado del avión dividido por su área del ala. Las características de carga del ala de cualquier avión son características de diseño que dictan el rendimiento general en varias áreas, incluidas las capacidades de elevación, las velocidades de aterrizaje y despegue, y la maniobrabilidad. En general, en diseños comerciales más lentos, cuanto más grandes sean las alas del avión en relación con su peso, mejor será su rendimiento general. Sin embargo, en los diseños de alta velocidad, sucede lo contrario, con alas más pequeñas y cargas de ala más altas que brindan un rendimiento superior. Sin embargo, es necesaria cierta flexibilidad en los diseños de alta velocidad, ya que también operan a velocidades más bajas y requieren diseños de alas multipropósito, como los tipos de barrido variable y fuselaje combinado.

Una de las áreas más críticas del diseño aerodinámico es el factor de carga del ala de cualquier aeronave. Esta variable es la piedra angular en la que se basa el carácter de cada diseño de avión. La carga del ala es una función del peso cargado y el área total del ala y se expresa en libras por pie cuadrado (lb / ft2) o kilogramos por metro cuadrado (kg / m2). Para calcular las cifras de carga de las alas, el peso total cargado de la aeronave se divide por el área total de sus alas. Cuanto más grandes son las alas en relación con el peso total de la aeronave, menor es su factor de carga y viceversa.

Esta relación tiene un efecto fundamental en cómo los ingenieros de aeronaves logran sus requisitos de diseño. Por ejemplo, las aeronaves con valores de carga de ala bajos, es decir, aquellas con grandes superficies de ala en relación con su peso máximo, presentan un mejor rendimiento a velocidades más bajas. Generalmente tienen una mayor capacidad de elevación con velocidades de despegue y aterrizaje más bajas y un mejor rendimiento durante las fases de vuelo de ascenso y crucero. También son más maniobrables en todo su rango de velocidad, particularmente en las velocidades más bajas. Sin embargo, las aeronaves de alta velocidad, como los cazas, generalmente tienen perfiles de ala más pequeños y figuras de carga de ala más grandes, lo que les brinda un mejor rendimiento a altas velocidades.

Los aviones de combate de alta velocidad también tienen que despegar y aterrizar, y a menudo se les pide que se desempeñen a velocidades más bajas donde la estabilidad y la maniobrabilidad son críticas. Esta amplia gama de requisitos de carga de ala ha llevado a varios desarrollos laterales en el diseño de caza que incluyeron las configuraciones combinadas de fuselaje / ala F-16 y MiG 29 y las alas de barrido variables en el F-14. Esto permite valores de carga de ala más bajos con su mejora relacionada en el rendimiento a baja velocidad mientras se mantiene el pequeño perfil de ala necesario para el vuelo supersónico. El uso de dispositivos de borde delantero y trasero como listones y aletas Fowler también permite que el área general del ala y el perfil se ajusten para brindar estabilidad y rendimiento durante las fases de vuelo a baja velocidad. Esta es una característica esencial del diseño del ala en aviones con amplios sobres de velocidad operacional, como grandes aviones comerciales.