Los aviones asimétricos tienen lados izquierdo y derecho que no son imágenes especulares exactas entre sí. Aunque la mayoría de las aeronaves son simétricas, no hay una razón fundamental por la que deban serlo, y los objetivos de diseño a veces se pueden lograr mejor con una aeronave asimétrica.
Tipos de asimetría
La asimetría surge de una serie de decisiones de diseño. Algunos son inherentes al tipo de avión, mientras que otros se introducen conscientemente.
Esfuerzo de torción del motor
En un potente avión propulsado por hélice, el par del motor que impulsa la hélice crea un par igual y opuesto en el propio motor. Debido a que el motor está fijado a la estructura del avión, este par reactivo se transmite a la aeronave, provocando una tendencia a rodar en la dirección opuesta a la hélice.
En algunos tipos tempranos, especialmente durante los años pioneros, un solo motor impulsaba hélices gemelas y la transmisión estaba dispuesta para girar las hélices en direcciones opuestas para cancelar su par. Los ejemplos incluyen el Wright Flyer y los primeros diseños de JW Dunne .
En un motor rotativo , común durante la Primera Guerra Mundial, todo el conjunto del cárter y el cilindro gira con la hélice. Esto le da una reacción de par especialmente potente. Algunos aviones, como el Sopwith Camel con su motor Clerget 9B relativamente pesado , se destacaron por tener un giro más rápido hacia un lado que hacia el otro, lo que influyó en las tácticas de combate tanto con él como contra él. Por el contrario, los motores Siemens-Halske contrarrotativos estaban más equilibrados.
En algunos tipos de monomotor con motores más convencionales, como el motor italiano Ansaldo SVA , el par motor se contrarrestó alargando un ala para crear una sustentación adicional en ese lado, lo que proporciona un contrapar.
A medida que los motores se volvieron más potentes hacia el final de la Segunda Guerra Mundial, algunos cazas monomotores utilizaron hélices contrarrotantes , tanto para manejar la alta potencia sin aumentar el diámetro como para reducir la asimetría del par.
Los aviones bimotores con sus hélices girando en la misma dirección también son asimétricos. Las hélices que giran en sentido contrario evitan esto, ya sea construyendo pares de motores para hacer girar sus cigüeñales en direcciones opuestas o usando un engranaje de inversión en una de las cajas de engranajes de reducción de la hélice. Los motores manuales rara vez se han utilizado, debido al coste, pero a veces se utilizaron para aviones navales como el Sea Hornet , para simplificar su manejo en una cubierta de portaaviones estrecha.
La estela de una hélice gana impulso angular, lo que puede producir un efecto asimétrico sobre las superficies de control de la cola, especialmente durante el despegue cuando la potencia del motor es máxima pero la velocidad del avión es baja. Esto no afecta a la simetría ni a ningún otro tipo de la aeronave en sí.
Empuje asimétrico
Si bien la mayoría de los aviones tienen una línea de empuje central, a veces puede resultar ventajoso romper la simetría. Por ejemplo, una sola hélice de tractor montada en la parte delantera puede proporcionar suficiente empuje, junto con una cabina montada en el morro para una buena visibilidad del piloto. En tales casos, la línea de empuje del motor se desplaza hacia un lado, creando un momento de giro. Este momento normalmente se contrarresta haciendo que la aleta de la cola funcione como un ala girada hacia los lados, creando una elevación lateral para proporcionar una fuerza de giro igual y opuesta.
Ala oblicua
El mecanismo para variar el ángulo de un ala en flecha es complicado, pesado y caro. Las dos mitades deben estar alineadas entre sí y cada una apoyada en un extremo. Un solo ala oblicua se puede apoyar en el medio y sin necesidad de un engranaje de enlace. La idea se ha probado con éxito en el AD-1 de la NASA .
Historia
Años pioneros
El primer avión en volar, el Wright Flyer, tenía una disposición asimétrica de piloto y motor. Ambos debían estar cerca del centro de gravedad sobre la parte delantera del ala, por lo que cada uno se movió hacia un lado para dejar espacio al otro. Las hélices estaban colocadas simétricamente, por lo que la cadena de transmisión de un motor era más larga que la otra. La correa de transmisión de puerto, más larga, también se retorció sobre sí misma para que las hélices giraran en direcciones opuestas.
Primera Guerra Mundial
Durante la Primera Guerra Mundial, Hans Burkhard, nacido en Suiza, diseñó varios aviones asimétricos. Burkhard obtuvo la patente alemana número 300 676 por su diseño el 22 de septiembre de 1915. El Gotha G.VI voló por primera vez en 1918, pero no alcanzó la producción antes de que concluyera la guerra. [1] [2]
Segunda Guerra Mundial
Durante la Segunda Guerra Mundial, el diseñador alemán Richard Vogt experimentó con varios aviones asimétricos, que incluían:
- Avión de observación Blohm & Voss BV 141 , 1938
- Blohm & Voss BV 237 de ataque a tierra Stuka
- Blohm & Voss P 178 de propulsión a chorro de ataque a tierra stuka
- Bombardero ligero y de ataque a tierra de potencia mixta Blohm & Voss P.194
- Avión de combate de ala oblicua Blohm & Voss P 202 , 1942
El BV 141 fue anunciado por los alemanes como el primer avión asimétrico, [1] se construyó un lote de evaluación, pero nunca se ordenó su producción a gran escala. Se ordenó el avión de ataque a tierra BV 237, pero luego se canceló.
Otros proyectos y estudios de diseño del período incluyeron:
- Messerschmitt P.1109 ala oblicua jet
- Caza-bombardero Isacson, propulsado por dos Sables Napier . [3]
Aviones modernos
- El NASA AD-1 incluye alas oblicuas y voló de 1979 a 1982.
- El Rutan Boomerang es un avión ligero bimotor que cuenta con un motor 'estabilizador' y un brazo al lado de un fuselaje convencional con el motor en la parte delantera.
- El ARES era un prototipo de avión de ataque a tierra con una entrada de un solo motor en el lado izquierdo del avión, mientras que un cañón Gatling estaba montado en el lado derecho. Esto evitó el problema de la ingestión de los gases de combustión del cañón en la entrada.