¿Qué es Avión de pato?

Un avión sin una cola nivelada, pero con una superficie de ala pequeña nivelada delante del ala. La pequeña superficie del ala en frente del ala se llama ala delantera o canard.

El alerón delantero puede estar compuesto por una parte fija y un elevador como un alerón trasero horizontal (o un alerón delantero de movimiento completo), que desempeña el papel de control de cabeceo y equilibrio; también puede utilizar solo un alerón delantero fijo, en el que caso el control de cabeceo de la aeronave es controlado por el borde trasero del ala. Ascensor para completar.

Generalmente, cuando aumenta el ángulo de ataque, un avión producirá un momento de inclinación, que debe ser equilibrado por el momento de elevación negativo de la cola niveladora.

En un canard, el momento de equilibrio está formado por la elevación positiva adicional del canard. En ángulos de ataque altos, la cola plana reduce la sustentación de toda la aeronave; el canard puede aumentar la sustentación de toda la aeronave (ver imagen).

En ángulos de ataque altos, los canards delanteros siempre están en un ángulo de ataque mayor que las alas. Esto se debe principalmente al equilibrio de la aeronave y también a la influencia del ala en el canard (upwash).

De esta manera, cuando el flujo de aire en el ala del canard se separa, la sustentación del ala está lejos de su límite de apoyo. Debido a la limitación de la capacidad de carga del ala de canard, la sustentación de toda la aeronave no es tan grande como la de una aeronave normal.

Además, dado que el borde de fuga del ala está lejos del centro de gravedad (CG) de la aeronave, si se usa el flap del borde de fuga para aumentar la sustentación, el momento de proa más grande hará que el ala de pato se sobrecargue. Por lo tanto, los aviones tipo pato tienen un rendimiento de despegue y aterrizaje deficiente y no se han utilizado ampliamente.

El avión tipo pato no es fácil de detener debido a sus alas delanteras, lo que es beneficioso para simplificar la conducción del avión y garantizar la seguridad del vuelo. Esto es valioso para aviones ligeros y ultraligeros de ala baja con una construcción simple.

Con el desarrollo del vuelo supersónico, la gente ha descubierto que existe un nuevo tipo de interferencia favorable entre las alas delanteras triangulares y las alas con una relación de aspecto pequeña y un gran ángulo de barrido en aviones supersónicos. Es causado por un vórtice que se desacopla del alerón delantero con un gran ángulo de barrido a baja velocidad y alto ángulo de ataque.

Cuando el vórtice fluye sobre la superficie superior del alerón trasero, la sustentación del ala aumenta. Al mismo tiempo, el efecto de succión a baja presión en la superficie superior del ala mejora la estabilidad del vórtice del alerón delantero, lo que dificulta la separación del flujo de aire del alerón delantero.

Esta interferencia favorable compensa las deficiencias de los aviones de pato hasta cierto punto. El avión de combate supersónico Saab-37 desarrollado por Suecia en la década de 1960 tiene esta característica de diseño. Debido a que el alerón delantero está muy cerca del ala principal, se le llama canard de paso corto, también conocido como canard de acoplamiento cerrado.