Τι είναι το Wing Loading;

Η φόρτωση πτέρυγας είναι μια αεροδυναμική μεταβλητή που εφαρμόζεται σε αεροσκάφη και είναι προϊόν του φορτίου του αεροπλάνου διαιρούμενο με την περιοχή των φτερών του. Τα χαρακτηριστικά φόρτωσης των πτερυγίων οποιουδήποτε αεροσκάφους είναι χαρακτηριστικά σχεδιασμού που υπαγορεύουν τη συνολική απόδοση σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των δυνατοτήτων ανύψωσης, των ταχυτήτων προσγείωσης και απογείωσης και των ελιγμών. Γενικά σε πιο αργά εμπορικά σχέδια, όσο μεγαλύτερα είναι τα φτερά του αεροσκάφους σε σχέση με το βάρος του, τόσο καλύτερα θα αποδίδει συνολικά. Σε σχέδια υψηλής ταχύτητας, ωστόσο, ισχύει το αντίθετο, με μικρότερα φτερά και υψηλότερα φορτία πτερύγων που προσφέρουν ανώτερη απόδοση. Ωστόσο, απαιτείται κάποια ευελιξία σε σχέδια υψηλής ταχύτητας, επειδή λειτουργούν επίσης σε χαμηλότερες ταχύτητες και απαιτούν σχέδια πτερυγίων πολλαπλών χρήσεων, όπως μεταβλητούς τύπους σάρωσης και μικτού τύπου ατράκτου.

Ένας από τους πιο κρίσιμους τομείς του αεροδυναμικού σχεδιασμού είναι ο συντελεστής φόρτωσης των πτερύγων οποιουδήποτε αεροσκάφους. Αυτή η μεταβλητή είναι η γωνιακή πέτρα πάνω στην οποία βασίζεται ο χαρακτήρας του σχεδίου κάθε αεροσκάφους. Η φόρτωση των πτερύγων είναι συνάρτηση του βάρους φορτίου και της συνολικής επιφάνειας των φτερών και εκφράζεται σε λίβρες ανά τετραγωνικό πόδι (λίβρες/πόδια 2) ή κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο (kg/m2). Για τον υπολογισμό των αριθμών φόρτωσης των πτερυγίων, το συνολικό φορτίο του αεροσκάφους διαιρείται με τη συνολική επιφάνεια των φτερών του. Όσο μεγαλύτερα είναι τα φτερά σε σχέση με το συνολικό βάρος του αεροσκάφους, τόσο χαμηλότερος είναι ο συντελεστής φόρτωσης των φτερών του και το αντίστροφο.

Αυτή η σχέση έχει θεμελιώδη επίδραση στο πώς οι μηχανικοί αεροσκαφών επιτυγχάνουν τις απαιτήσεις σχεδιασμού τους. Για παράδειγμα, αεροσκάφη με χαμηλές τιμές φόρτωσης πτερυγίων, δηλαδή αυτά με μεγάλες επιφάνειες φτερών σε σχέση με το μέγιστο βάρος τους, έχουν καλύτερη απόδοση σε χαμηλότερες ταχύτητες. Γενικά έχουν υψηλότερη ικανότητα ανύψωσης με χαμηλότερες ταχύτητες απογείωσης και προσγείωσης και καλύτερες επιδόσεις κατά τις φάσεις αναρρίχησης και κρουαζιέρας της πτήσης. Είναι επίσης πιο ευέλικτοι σε όλο το εύρος στροφών τους, ιδιαίτερα στις χαμηλότερες ταχύτητες. Τα αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας, όπως τα μαχητικά, θα έχουν, ωστόσο, γενικά μικρότερα προφίλ φτερών και μεγαλύτερες φιγούρες φόρτωσης φτερών, δίνοντάς τους καλύτερη απόδοση σε υψηλές ταχύτητες.

Τα μαχητικά αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας πρέπει επίσης να απογειώνονται και να προσγειώνονται και συχνά καλούνται να αποδίδουν σε χαμηλότερες ταχύτητες όπου η σταθερότητα και η ευελιξία είναι κρίσιμα. Αυτό το ευρύ φάσμα απαιτήσεων φόρτωσης πτέρυγας οδήγησε σε πολλές πλευρικές εξελίξεις στο σχεδιασμό των μαχητικών, οι οποίες περιελάμβαναν τις μικτές διαμορφώσεις ατράκτου/πτερυγίου F-16 και MiG 29 και τα μεταβλητά φτερά σάρωσης στο F-14. Αυτό επιτρέπει χαμηλότερες τιμές φόρτωσης πτερυγίων με τη σχετική βελτίωση της απόδοσης χαμηλής ταχύτητας διατηρώντας παράλληλα το προφίλ μικρών πτερύγων απαραίτητο για υπερηχητική πτήση. Η χρήση κορυφαίων και πίσω συσκευών, όπως πτερύγια και πτερύγια Fowler, επιτρέπει επίσης την προσαρμογή της συνολικής επιφάνειας και του προφίλ των πτερύγων ώστε να προσφέρουν σταθερότητα και απόδοση κατά τη διάρκεια φάσεων χαμηλής ταχύτητας πτήσης. Αυτό είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό σχεδιασμού πτερυγίων σε αεροσκάφη με μεγάλους φακέλους ταχύτητας λειτουργίας, όπως μεγάλα εμπορικά αεροσκάφη.