El ala lambda del nuevo drone de combate de Skunk Works

Skunk Works acaba de presentar un avión no tripulado de combate llamado Vectis que da prioridad al sigilo. Se trata de un nuevo avión de combate colaborativo (CCA en inglés) de Lockheed, que se espera vuele en un par de años.

  

Foto de Lockheed Martin 

Según se puede leer en el artículo de The War Zone, el Vectis es un dron de combate colaborativo (CCA) no tripulado de alta gama desarrollado por Skunk Works, la división de proyectos avanzados de Lockheed Martin. El nombre, que significa "palanca" en latín, refleja la capacidad de la plataforma para "aprovechar" (levering en inglés) las capacidades de combate.

El diseño del Vectis se centra en el sigilo (stealth) y la adaptabilidad. Está pensado para ser compatible con aviones de quinta y próxima generación, como el F-22 y el F-35, y ha sido desarrollado bajo un "Marco de Drones Ágiles" que prioriza la modularidad, los sistemas de misión abiertos y la interoperabilidad.

Las características principales del Vectis son:

• Diseño: Es un avión sin cola (tailless) con un ala de tipo lambda, una toma de aire en la parte superior del fuselaje y un conducto interno en forma de "S" para ocultar el motor de los radares.

• Tamaño: Es más pequeño que un F-16, pero más grande que otros drones de Lockheed Martin.

• Funcionalidad: Aunque su velocidad supersónica no es una prioridad, el Vectis está diseñado para misiones de combate aire-aire, aire-superficie e inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR), con un alcance de vuelo compatible con teatros de operaciones como el Indo-Pacífico y Europa.

el término "ala lambda", es un concepto real, aunque es menos común que otros diseños de alas. Se utiliza principalmente en el diseño de vehículos aéreos no tripulados de combate (UCAV) y aviones stealth, como el Boeing X-45 y en este Vectis del que hablamos.

¿Qué es un Ala Lambda?

Un ala lambda se caracteriza por su forma que se asemeja a la letra griega lambda (λ). A diferencia de las alas en flecha convencionales o las alas en delta, un ala lambda tiene dos secciones con diferentes ángulos de aflechamiento (sweep angles).

Foto del X-45

dibujo del Ala Lambda (Steelpillow y Rama)

• Parte interior del ala (cerca del fuselaje): Tiene un ángulo de aflechamiento más pronunciado.

• Parte exterior del ala (hacia la punta): Tiene un ángulo de aflechamiento menor o incluso un borde de salida recto.

En la imagen que sigue se puede ver una comparativa entre un ala convencional y otra Lambda aplicadas a aeronaves stealth. 

Dadas las limitaciones de ángulo de borde delantero y de borde posterior impuestas por el diseño de RCS (stealth), una forma como la del ala lambda aumenta la relación de aspecto y mejora la eficiencia aerodinámica sobre una forma trapezoidal. La forma del ala también aumenta la flexibilidad de diseño para aviones con cola en términos de ubicación del ala. El borde trasero en forma de sierra degrada la eficiencia estructural y aumenta el peso del ala.

En realidad este tipo de ala no es nuevo. Muchos aficionados a la aeronáutica se acordarán de este avión de combate.

McDonnell Douglas F-101 Voodoo

Ventajas y desventajas 

Este diseño ofrece varias ventajas aerodinámicas y de sigilo (stealth):

• Mayor eficiencia aerodinámica: El ala lambda permite una mejor relación de sustentación-arrastre (lift-to-drag ratio) a velocidades subsónicas, lo que se traduce en una mayor autonomía y eficiencia de combustible. Esto es crucial para UCAVs que necesitan operar por largos periodos de tiempo.

• Reducción de la huella de radar: Los bordes rectos y el diseño general del ala ayudan a dispersar las ondas de radar, lo que contribuye a la capacidad de sigilo de la aeronave.

• Mejor control de vuelo: Permite un buen manejo a bajas velocidades, algo que a menudo es un desafío para las alas en delta puras.

Las desventajas suelen ser siempre un mayor peso y complejidad estructural. 

Para crear la estructura interna del Ala Lambda, podemos suponer que el ala se separa en la línea de corte. Esto significa que se pueden consideran dos mitades de ala. (Media del ala interior y mitad del ala exterior) Los perfiles de las costillas en la línea de corte tienen la misma forma. El larguero del ala es continuo desde la costilla de la raíz de la mitad del ala interior hasta la costilla final de la mitad del ala exterior. 

Ejemplos de Aeronaves  con Ala Lambda

Además del Boeing X-45, que es un demostrador de tecnología, el concepto de ala lambda ha sido investigado para su uso en otros proyectos de UCAV como el Dassault nEUROn y el BAE Systems Taranis. 

La investigación académica sobre este tipo de configuración ha demostrado su potencial para optimizar la resistencia y la sustentación en diseños furtivos.

Para aquellos con mente ingenieril existe un inter3sante trabajo donde se detallan las características de esta ala:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S127096381730901X

En este trabajo se estudia el Rendimiento aerodinámico del ala lambda.

El artículo "Aerodynamic Performance of Lambda Wing-UCAV at Different Back-sweep Angles" investiga cómo el ángulo de barrido de un ala lambda afecta a la sustentación, la resistencia y el rendimiento de vuelo en UCAVs (Vehículos Aéreos de Combate No Tripulados).

Las principales conclusiones del estudio son:

• Aumento de la sustentación: Los resultados indican un aumento significativo de la sustentación, entre un 5% y un 10%, por cada 10 grados de incremento en el ángulo de barrido del ala.

• Vórtices y ángulos de barrido: La fuerza de los vórtices generados en el ala aumenta y alcanza su punto máximo con un ángulo de barrido de 40 grados. Más allá de este punto, la sustentación comienza a disminuir gradualmente.

• Diseño para UCAV: El estudio confirma que el ala lambda es un diseño adecuado para UCAVs de alta eficiencia, especialmente a bajas velocidades subsónicas. Su forma contribuye a un alto coeficiente de sustentación con un bajo arrastre, mejorando la autonomía y la capacidad de vuelo de la aeronave.

La conclusión es que el diseño del ala lambda ofrece una solución aerodinámica avanzada que equilibra la eficiencia de vuelo y la reducción de la huella de radar, lo que la hace ideal para las aeronaves de combate modernas no tripuladas.

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