ala del canal

El ala en canal es un principio de diseño aeronáutico que consiste en colocar un motor en el centro de un semitubo que impulsa una hélice situada en el extremo posterior del canal formado por dicho semitubo. Fue desarrollado por Willard Ray Custer en la década de 1920.

En 1925, Custer observó cómo los fuertes vientos levantaban el techo de un granero. Se dio cuenta de que la alta velocidad del viento creaba una presión menor sobre el techo, mientras que la presión se mantenía alta en el interior, lo que literalmente lo arrancaba. Este fenómeno de baja presión arriba y alta presión abajo es el mismo que permite que el ala de un avión genere sustentación.

Custer estudió el fenómeno y, en 1928, construyó los primeros modelos de un ala con una sección de medio tubo en lugar del perfil de ala habitual. Patentó la idea en 1929. El ala de canal de medio tubo se perfeccionó posteriormente y, el 12 de noviembre de 1942, el avión CCW-1 ( Custer Channel Wing 1 ) realizó su primer vuelo. Custer construyó aeronaves experimentales adicionales; la última fue la CCW-5, de la cual se fabricaron algunas unidades en 1964.

El resumen que hizo Custer de su invención fue que la sustentación creada por un ala es la velocidad de la corriente de aire que pasa sobre el ala, no la velocidad del avión en sí: la velocidad del aire, no la velocidad aerodinámica.

Un ala funciona porque el aire que está sobre ella tiene menor presión que el aire que está debajo. Las aeronaves convencionales deben alcanzar una velocidad mínima significativa antes de que esta diferencia de presión sea lo suficientemente grande como para generar la sustentación necesaria para despegar.

En el ala de canal de Custer, la hélice giratoria dirige un flujo de aire estable hacia atrás a través del canal. Normalmente, una hélice en el lado de baja presión recibe aire desde todas las direcciones. Dado que el semi-tubo impide que el aire sea aspirado desde abajo, el aire se mueve a través del canal. Esto crea una zona de baja presión en el canal, lo que genera sustentación.

El ala de canal no se probó en una aeronave durante mucho tiempo, aunque Custer demostró teórica y experimentalmente el principio del vuelo vertical. Sus diseños se construyeron con timones convencionales que requerían cierta velocidad para funcionar, por lo que ninguna de las aeronaves diseñadas por Custer era capaz de despegar verticalmente , sino que se caracterizaban como STOL ( despegue y aterrizaje cortos ). La pista requerida para el despegue era notablemente corta: 200 pies (61 m) para el CCW-1, 66 pies (20 m) para el CCW-2, con una velocidad de despegue de tan solo 20 millas por hora (32 km/h) . El despegue vertical completo es teóricamente factible.   

Custer investigó aeronaves con alas de canal puro y aeronaves con alas convencionales adicionales ubicadas fuera de los canales. La construcción funciona muy bien a velocidades relativamente bajas. A velocidades más altas, con altas revoluciones por minuto de la hélice , se producían oscilaciones en las áreas alrededor de la hélice, lo que provocaba un aumento del ruido y generaba vibraciones destructivas a largo plazo en la estructura.

La configuración bimotor con alas de doble canal fue la más probada. Esta configuración presentaba un mayor riesgo de pérdida de control en caso de fallo de un solo motor y requería una gran inclinación del morro hacia arriba para el vuelo STOL. ^{[ 1 ]}

Dos de los aviones CCW de Custer aún existen. El CCW-1 se encuentra en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian en Suitland, Maryland . El CCW-5 , que se basó en el avión ejecutivo Baumann Brigadier , se exhibe en el Museo del Aire del Atlántico Medio en Pensilvania .

Más tarde, una investigación realizada por la NASA concluyó que la ventaja en sustentación y rendimiento de longitud de campo lograda no compensaba las muchas deficiencias del diseño en ascenso y capacidad de alta velocidad, e identificó problemas para cumplir con los requisitos de certificación para la aviación general . ^{[ 2 ]} El problema principal es que la configuración de ala de viga semicircular conlleva un mayor arrastre de perfil y penalizaciones de peso en comparación con un ala convencional de la misma forma de planta sustentadora, y un ala recta común podría proporcionar casi la mejora de sustentación equivalente cuando se expone a la misma presión dinámica aumentada inducida por la corriente de aire.

• Archivo del sitio web de Custer-Channelwing
• Otro sitio web del ala del canal Custer
• Vídeo de Custer explicando sus teorías y grabaciones reales del vuelo.
• Imágenes del Museo Nacional del Aire y el Espacio Custer CCW-1
• Fotografías del Custer CCW-5 del Museo del Aire del Atlántico Medio, Reading, Pensilvania.
• Diseño moderno de aeronaves de ala canalizada. Stavatti Aerospace diseñó un avión de transporte de ala canalizada para la década de 2000.
• Ala del Canal de Custer