La mejor respuesta
Todavía no sé cómo funcionan estas puntas de las alas inclinadas. Ni siquiera me había enterado de ellos hasta que me hiciste esta pregunta. Aquí hay una discusión sobre ellos:
¿Cómo funciona la punta del ala inclinada del Boeing 787?
Y aquí son algunas imágenes copiadas de esa página:
British Airways Boeing 787-8 G-ZBJC wingtip | por StephenG88 ( fuente )
Fuente: The Boeing Company
« B787-800v1.0 » de Julien.scavini – Trabajo propio. Con licencia CC BY-SA 3.0 a través de Commons .
Las puntas de las alas inclinadas también reducen el vórtice de las puntas de las alas, al redirigir aún más los vórtices de las puntas de las alas fueraborda y popa del ala.
Las puntas de las alas inclinadas son más eficientes en comparación con las aletas en crucero y se utilizan en aeronaves de ultra largo alcance.
Fuente: The Boeing Company
La punta de ala inclinada del Boeing 787 ahora es «le dernier cri» en diseño de punta de ala, pero ha sido empleado con éxito por las aves acuáticas durante muchos milenios. El uso de estructuras compuestas ha hecho que la forma tridimensional de las puntas de las alas sea mucho más fácil, y los primeros aviones en utilizar un mayor barrido en la punta del ala fueron de hecho planeadores compuestos como el Schempp-Hirth Discus .
Seagull (izquierda) Schempp-Hirth Discus 2 (derecha, fuente )
En la época de las alas de metal, Dornier presentó su TNT (Tragflügel Neuer Technologie , en inglés: ala de nueva tecnología) en aviones como el Do 228 , Do 328 y el hidroavión Dornier ATT . Utilizaba una punta de ala triangular sin cambios en el barrido del borde de fuga, que es más fácil de fabricar en aluminio.
An Air Alps Dornier 328-110 aterrizando en el aeropuerto de Fiumicino, Roma, Italia, visto desde Ostia Antica. Imagen de Makaristos .
Ninguna de las discusiones que he leído hasta ahora explica cómo funciona la forma diferente de la punta del ala para reducir la resistencia inducida más allá del aumento obvio en la relación de aspecto de la vela.
Respuesta
Las aletas son esencialmente una “curita” que ayuda a mejorar la eficiencia de una vela que no es ideal para el fuselaje / carga que está levantando. Ningún ala perfecta necesita un winglet. El problema es que los fuselajes y las alas están diseñados en función de cargas variables y otros requisitos. Las versiones de fuselaje alargado y los requisitos de espacio del aeropuerto pueden hacer que una solución de ala sea atractiva, pero todavía está buscando algo que no es ideal en lo que respecta al ala y al fuselaje. Una superficie vertical está “trabajando contra” el ala en cierto sentido. Aunque el flujo de aire de un ala puede energizar el flujo de la punta del ala y reducir los vórtices y el arrastre, simplemente alargar el ala (aumentar el envergadura) es más eficiente.
La regla general es que una extensión de la punta del ala de 2 unidades tiene el mismo beneficio que un winglet de 3 unidades. Sin embargo, un ala no requiere que la estructura del ala se fortalezca tanto como lo haría una extensión de la punta del ala. Esto significa que, por lo general, las aletas se pueden agregar sin comprometer la estructura del ala existente.
La punta del ala inclinada es una forma de obtener los beneficios de los vórtices reducidos (como un ala) y contribuir a la sustentación sin introducir las desventajas de un winglet.