Ala en flecha

En algunas partes de una aeronave que se desplaza a una velocidad inferior a la del sonido, pueden formarse ondas de choque. Las regiones de baja presión alrededor de la aeronave provocan la aceleración del flujo, y a velocidades transónicas esta aceleración local puede superar Mach 1. El flujo supersónico localizado debe regresar a las condiciones de flujo libre alrededor del resto de la aeronave, y cuando el flujo entra en un gradiente de presión adverso en la sección posterior del ala, surge una discontinuidad en forma de onda de choque al verse obligado el aire a desacelerar rápidamente y regresar a la presión ambiente.

En el punto donde la densidad disminuye, la velocidad del sonido local también disminuye y se puede formar una onda de choque. Por eso, en las alas convencionales, las ondas de choque se forman primero después del espesor/cuerda máximos, y por eso todos los aviones comerciales diseñados para volar en el rango transónico (por encima de M0.8) tienen alas supercríticas más planas en la parte superior, lo que minimiza el cambio angular del flujo de aire en la superficie superior. El cambio angular del aire que normalmente forma parte de la generación de sustentación disminuye, y esta reducción de sustentación se compensa con superficies inferiores más curvas, acompañadas de una curva de reflexión en el borde de salida . Esto da como resultado una onda de choque mucho más débil hacia la parte posterior de la superficie superior del ala y un aumento correspondiente en el número de Mach crítico.

Las ondas de choque requieren energía para formarse. Esta energía se extrae de la aeronave, que debe proporcionar empuje adicional para compensar esta pérdida. Por lo tanto, las ondas de choque se consideran una forma de resistencia aerodinámica. Dado que las ondas de choque se forman cuando la velocidad del aire local alcanza velocidades supersónicas, existe una velocidad crítica (número de Mach ) en la que el flujo sónico aparece por primera vez en el ala. Existe un punto posterior, denominado número de Mach de divergencia de resistencia, en el que el efecto de la resistencia generada por las ondas de choque se hace perceptible. Esto suele ocurrir cuando las ondas de choque comienzan a generarse sobre el ala, que en la mayoría de las aeronaves es la superficie curva continua más grande y, por lo tanto, la que más contribuye a este efecto.

El barrido del ala reduce la curvatura del fuselaje, vista desde el flujo de aire, en un factor igual al coseno del ángulo de barrido. Por ejemplo, un ala con un barrido de 45 grados reduce su curvatura efectiva a aproximadamente el 70 % de la que tendría con el ala recta. Esto incrementa el número Mach crítico en un 30 %. Al aplicarse a grandes áreas de la aeronave, como las alas y el empenaje , permite que la aeronave alcance velocidades cercanas a Mach 1.

Un factor limitante en el diseño de alas en flecha es el llamado "efecto medio". Si un ala en flecha es continua (un ala en flecha oblicua ), las isobaras de presión se barrerán en un ángulo continuo de punta a punta. Sin embargo, si las mitades izquierda y derecha se barren hacia atrás por igual, como es práctica común, las isobaras de presión del ala izquierda, en teoría, se encontrarán con las isobaras de presión del ala derecha en la línea central con un ángulo grande. Como las isobaras no pueden encontrarse de esta manera, ^{[ 7 ] [ 8 ]} tenderán a curvarse a cada lado a medida que se acerquen a la línea central, de modo que las isobaras crucen la línea central en ángulo recto con respecto a ella. Esto provoca una "desbarrido" de las isobaras en la región de la raíz del ala. Para contrarrestar este desbarrido, el aerodinamista alemán Dietrich Küchemann propuso y probó una hendidura local en el fuselaje por encima y por debajo de la raíz del ala. Esto demostró no ser muy efectivo. ^{[ 9 ]} Durante el desarrollo del avión de pasajeros Douglas DC-8 , se utilizaron perfiles aerodinámicos sin curvatura en la zona de la raíz del ala para contrarrestar la falta de barrido. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Las alas en flecha de los aviones supersónicos suelen estar dentro de la onda de choque cónica producida en la nariz del avión, de modo que "perciben" el flujo de aire subsónico y funcionan como alas subsónicas. El ángulo necesario para estar detrás del cono aumenta con la velocidad; a Mach 1,3 el ángulo es de aproximadamente 45 grados, y a Mach 2,0 es de 60 grados. ^{[ 12 ]} El ángulo del cono de Mach formado a partir del fuselaje del avión será de aproximadamente sin  μ = 1/M (donde μ es el ángulo de flecha del cono de Mach). ^{[ 13 ]}

Cuando un ala en flecha se desplaza a alta velocidad, el flujo de aire tiene poco tiempo para reaccionar y simplemente fluye sobre el ala casi en línea recta de adelante hacia atrás. A velocidades más bajas, el aire sí tiene tiempo para reaccionar y es empujado transversalmente por el borde de ataque inclinado, hacia la punta del ala . En la raíz del ala, junto al fuselaje, esto tiene poco efecto perceptible, pero a medida que uno se acerca a la punta del ala, el flujo de aire es empujado transversalmente no solo por el borde de ataque, sino también por el aire que se mueve transversalmente a su lado. En la punta, el flujo de aire se mueve a lo largo del ala en lugar de sobre ella, un problema conocido como flujo transversal .

La sustentación de un ala se genera por el flujo de aire que incide sobre ella de adelante hacia atrás. Con un flujo transversal creciente, las capas límite en la superficie del ala tienen mayor recorrido, por lo que se vuelven más gruesas y más susceptibles a la transición a turbulencia o separación del flujo. Además, la relación de aspecto efectiva del ala disminuye, por lo que el aire se filtra alrededor de las puntas, reduciendo su efectividad. El flujo transversal en alas en flecha produce un flujo de aire que desplaza el punto de estancamiento en el borde de ataque de cada segmento individual más hacia abajo, aumentando el ángulo de ataque efectivo de los segmentos del ala con respecto al segmento delantero vecino. Como resultado, los segmentos del ala más hacia atrás operan con ángulos de ataque cada vez mayores, lo que favorece la entrada en pérdida temprana de dichos segmentos. Esto promueve la entrada en pérdida en las puntas de las alas en flecha hacia atrás, ya que las puntas se encuentran más hacia atrás, mientras que la retrasa en las alas en flecha hacia adelante, donde las puntas están hacia adelante. Tanto en alas en flecha hacia adelante como en flecha hacia atrás, la parte trasera del ala entrará en pérdida primero, creando un momento de cabeceo hacia arriba en la aeronave. Si el piloto no lo corrige, el avión cabeceará hacia arriba, lo que provocará una mayor pérdida de sustentación del ala y un cabeceo aún mayor de forma divergente. Esta inestabilidad incontrolable llegó a conocerse como la danza del sable, en referencia a la cantidad de North American F-100 Super Sabre que se estrellaron al aterrizar como consecuencia de ello. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

La reducción del cabeceo a un nivel aceptable se ha realizado de diferentes maneras, como la adición de una aleta conocida como aleta de ala en la superficie superior del ala para redirigir el flujo en la dirección longitudinal. El MiG-15 fue un ejemplo de una aeronave equipada con aletas de ala. ^{[ 16 ]} Otro diseño estrechamente relacionado fue la adición de una muesca dentada al borde de ataque, utilizada en el interceptor Avro Arrow . ^{[ 17 ]} Otros diseños adoptaron un enfoque más radical, incluyendo el ala del Republic XF-91 Thunderceptor que se ensanchaba hacia la punta para proporcionar más sustentación en la punta. El Handley Page Victor estaba equipado con un ala en forma de media luna , con tres valores de flecha, aproximadamente 48 grados cerca de la raíz del ala donde el ala era más gruesa, una longitud de transición de 38 grados y 27 grados para el resto hasta la punta. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Las soluciones modernas al problema ya no requieren diseños "personalizados" como estos. La adición de slats en el borde de ataque y grandes flaps compuestos a las alas ha resuelto en gran medida el problema. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} En los diseños de cazas, la adición de extensiones en el borde de ataque , que normalmente se incluyen para lograr un alto nivel de maniobrabilidad, también sirven para aumentar la sustentación durante el aterrizaje y reducir el problema. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

Además del cabeceo hacia arriba, existen otras complicaciones inherentes a una configuración de ala en flecha. Para una longitud de ala dada, la envergadura real de punta a punta es menor que la de una misma ala sin flecha. Existe una fuerte correlación entre la resistencia a baja velocidad y la relación de aspecto (la envergadura en relación con la cuerda), por lo que un ala en flecha siempre presenta mayor resistencia a bajas velocidades. Además, el ala ejerce un par adicional sobre el fuselaje que debe tenerse en cuenta al determinar la transferencia de cargas de la caja del ala al fuselaje. Esto se debe a que una parte significativa de la sustentación del ala se encuentra detrás de la longitud de fijación donde el ala se une al fuselaje.

La teoría del ángulo de flecha es una descripción de la ingeniería aeronáutica del comportamiento del flujo de aire sobre un ala cuando el borde de ataque incide sobre dicho flujo en un ángulo oblicuo. El desarrollo de esta teoría dio lugar al diseño de ala en flecha, utilizado por la mayoría de los aviones a reacción modernos, ya que este diseño ofrece un rendimiento más eficaz a velocidades transónicas y supersónicas . En su forma más avanzada, la teoría del ángulo de flecha condujo al concepto experimental de ala oblicua .

Adolf Busemann introdujo el concepto de ala en flecha y lo presentó en 1935 en la Quinta Conferencia Volta en Roma. ^{[ 25 ]} La teoría de la flecha en general fue objeto de desarrollo e investigación durante las décadas de 1930 y 1940, pero la definición matemática innovadora de la teoría de la flecha se atribuye generalmente a Robert T. Jones de la NACA en 1945. La teoría de la flecha se basa en otras teorías de sustentación de alas. La teoría de la línea de sustentación describe la sustentación generada por un ala recta (un ala en la que el borde de ataque es perpendicular al flujo de aire). La teoría de Weissinger describe la distribución de sustentación para un ala en flecha, pero no tiene la capacidad de incluir la distribución de presión a lo largo de la cuerda. Hay otros métodos que sí describen distribuciones a lo largo de la cuerda, pero tienen otras limitaciones. La teoría de la flecha de Jones proporciona un análisis simple y completo del rendimiento del ala en flecha.

Robert T. Jones ofreció una explicación sobre el funcionamiento del ala en flecha : «Supongamos que un ala es un cilindro de sección transversal, cuerda y espesor uniformes , y que se coloca en una corriente de aire con un ángulo de guiñada, es decir, está en flecha hacia atrás. Ahora bien, incluso si la velocidad local del aire en la superficie superior del ala se vuelve supersónica, no se puede formar una onda de choque allí porque tendría que ser una onda de choque en flecha hacia atrás, barrida con el mismo ángulo que el ala, es decir, sería una onda de choque oblicua. Dicha onda de choque oblicua no puede formarse hasta que la componente de velocidad normal a ella se vuelva supersónica». ^{[ 26 ]}

Para visualizar el concepto básico de la teoría de flecha simple, consideremos un ala recta, sin flecha, de longitud infinita, que incide perpendicularmente sobre el flujo de aire. La distribución de presión resultante es equivalente a la longitud de la cuerda del ala (la distancia desde el borde de ataque hasta el borde de salida). Si comenzáramos a deslizar el ala lateralmente ( a lo largo de su envergadura ), el movimiento lateral del ala con respecto al aire se sumaría al flujo de aire previamente perpendicular, lo que resultaría en un flujo de aire sobre el ala con un ángulo respecto al borde de ataque. Este ángulo hace que el flujo de aire recorra una mayor distancia desde el borde de ataque hasta el borde de salida, y por lo tanto, la presión del aire se distribuye sobre una mayor distancia (y, en consecuencia, disminuye en cualquier punto particular de la superficie).

Este escenario es idéntico al flujo de aire que experimenta un ala en flecha al desplazarse por el aire. El flujo de aire sobre un ala en flecha incide sobre ella en un ángulo determinado. Este ángulo se puede descomponer en dos vectores: uno perpendicular al ala y otro paralelo. El flujo paralelo al ala no la afecta, y dado que el vector perpendicular es más corto (es decir, más lento) que el flujo de aire real, ejerce menor presión sobre ella. En otras palabras, el ala experimenta un flujo de aire más lento —y a menor presión— que la velocidad real de la aeronave.

Uno de los factores que deben tenerse en cuenta al diseñar un ala de alta velocidad es la compresibilidad , que es el efecto que actúa sobre el ala al aproximarse y superar la velocidad del sonido . Los importantes efectos negativos de la compresibilidad la convirtieron en un tema prioritario para los ingenieros aeronáuticos. La teoría del ala en flecha ayuda a mitigar los efectos de la compresibilidad en aeronaves transónicas y supersónicas debido a la reducción de presiones. Esto permite que el número Mach de una aeronave sea mayor que el que experimenta realmente el ala.

La teoría del ala en flecha también presenta un aspecto negativo. La sustentación que produce un ala está directamente relacionada con la velocidad del aire sobre ella. Dado que la velocidad del flujo de aire que experimenta un ala en flecha es menor que la velocidad real de la aeronave, esto se convierte en un problema durante las fases de vuelo lento, como el despegue y el aterrizaje. Se han propuesto diversas maneras de abordar este problema, incluyendo el diseño de ala de incidencia variable del Vought F-8 Crusader ^{[ 27 ]} y las alas de geometría variable en aeronaves como el F-14 , el F-111 y el Panavia Tornado ^{[ 28 ] [ 29 ]} .

Inclinar un ala hacia adelante tiene prácticamente el mismo efecto que inclinarla hacia atrás en cuanto a la reducción de la resistencia aerodinámica, pero ofrece otras ventajas en el manejo a baja velocidad, donde los problemas de pérdida en las puntas de las alas desaparecen. En este caso, el aire a baja velocidad fluye hacia el fuselaje, que actúa como una gran barrera alar. Además, las alas suelen ser más anchas en la raíz, lo que les permite tener una mejor sustentación a baja velocidad.

Sin embargo, esta configuración también presenta serios problemas de estabilidad. La sección más trasera del ala entrará en pérdida primero, provocando un momento de cabeceo que empuja a la aeronave aún más hacia la pérdida, de forma similar a un diseño de ala en flecha hacia atrás. Por lo tanto, las alas en flecha hacia adelante son inestables de manera similar a los problemas a baja velocidad de un ala en flecha convencional. Sin embargo, a diferencia de las alas en flecha hacia atrás, las puntas de un diseño de flecha hacia adelante entrarán en pérdida al final, manteniendo el control de alabeo.

Las alas de flecha hacia adelante también pueden experimentar peligrosos efectos de flexión en comparación con las alas de flecha hacia atrás que pueden anular la ventaja de la entrada en pérdida de la punta si el ala no es suficientemente rígida. En los diseños de flecha hacia atrás, cuando el avión maniobra con un alto factor de carga , la carga y la geometría del ala la tuercen de tal manera que crean torsión (la punta tuerce el borde de ataque hacia abajo). Esto reduce el ángulo de ataque en la punta, reduciendo así el momento flector en el ala, así como reduciendo en cierta medida la probabilidad de entrada en pérdida de la punta. ^{[ 30 ]} Sin embargo, el mismo efecto en las alas de flecha hacia adelante produce un efecto de entrada en pérdida que aumenta el ángulo de ataque promoviendo la entrada en pérdida de la punta.

Pequeñas cantidades de flecha no causan problemas graves y se habían utilizado en una variedad de aeronaves para mover el larguero a una ubicación conveniente, como en el Junkers Ju 287 o el HFB 320 Hansa Jet . ^{[ 31 ] [ 32 ]} Sin embargo, una flecha mayor adecuada para aeronaves de alta velocidad, como los cazas, era generalmente imposible hasta la introducción de sistemas fly-by-wire que podían reaccionar lo suficientemente rápido para amortiguar estas inestabilidades. El Grumman X-29 fue un proyecto experimental de demostración de tecnología diseñado para probar el ala de flecha hacia adelante para mejorar la maniobrabilidad durante la década de 1980. ^{[ 33 ] [ 34 ]} El Sukhoi Su-47 Berkut es otra aeronave demostradora notable que implementa esta tecnología para lograr altos niveles de agilidad. ^{[ 35 ]} Hasta la fecha, ningún diseño de flecha hacia adelante muy pronunciada ha entrado en producción.

Los primeros aviones exitosos se basaban en el diseño básico de alas rectangulares perpendiculares al fuselaje. Esta configuración es inherentemente inestable; si la distribución del peso de la aeronave cambia, aunque sea ligeramente, el ala tenderá a rotar, de modo que su parte delantera se mueva hacia arriba (el peso se desplaza hacia atrás) o hacia abajo (hacia adelante), y esta rotación modificará la sustentación y provocará un mayor desplazamiento en esa dirección. Para estabilizar una aeronave, la solución habitual consiste en concentrar el peso en un extremo y compensarlo con una fuerza descendente opuesta en el otro. Esto da lugar a la configuración clásica con el motor en la parte delantera y las superficies de control en el extremo de una larga pluma, con el ala en el centro. Esta configuración es conocida desde hace tiempo por su ineficiencia. La fuerza descendente de las superficies de control requiere una mayor sustentación del ala para ser contrarrestada. La magnitud de esta fuerza puede disminuirse aumentando la longitud de la pluma, pero esto incrementa la fricción superficial y el peso de la propia pluma.

Este problema dio lugar a numerosos experimentos con diferentes configuraciones que eliminaban la necesidad de la fuerza descendente. Una de estas geometrías de ala apareció antes de la Primera Guerra Mundial , lo que condujo a los primeros diseños de alas en flecha. En esta configuración, el ala se inclina de manera que partes se sitúan muy por delante y por detrás del centro de gravedad (CG), con las superficies de control detrás de ella. El resultado es una distribución de peso similar a la configuración clásica, pero la fuerza de control compensatoria ya no es una superficie separada, sino parte del ala, que habría existido de todos modos. Esto elimina la necesidad de una estructura separada, lo que hace que la aeronave tenga menos resistencia y requiera menos sustentación total para el mismo nivel de rendimiento. Estas configuraciones inspiraron varios planeadores de ala volante y algunas aeronaves motorizadas durante el período de entreguerras. ^{[ 36 ]}

El primero en lograr la estabilidad fue el diseñador británico JW Dunne, obsesionado con conseguir la estabilidad inherente en vuelo. Empleó con éxito alas en flecha en su aeronave sin cola (que, fundamentalmente, utilizaba torsión ) como medio para crear estabilidad estática longitudinal positiva . ^{[ 37 ]} Para una aeronave de baja velocidad, las alas en flecha pueden utilizarse para resolver problemas con el centro de gravedad , para mover el larguero del ala a una ubicación más conveniente o para mejorar la visión lateral desde la posición del piloto. ^{[ 36 ]} En 1905, Dunne ya había construido un modelo de planeador con alas en flecha, seguido del Dunne D.5 motorizado , y en 1913 había construido variantes motorizadas exitosas que pudieron cruzar el Canal de la Mancha . El Dunne D.5 era excepcionalmente estable aerodinámicamente para la época, ^{[ 38 ]} y el D.8 se vendió al Royal Flying Corps ; también fue fabricado bajo licencia por Starling Burgess para la Armada de los Estados Unidos, entre otros clientes. ^{[ 39 ]}

El trabajo de Dunne cesó con el inicio de la guerra en 1914, pero posteriormente la idea fue retomada por GTR Hill en Inglaterra, quien diseñó una serie de planeadores y aeronaves siguiendo las directrices de Dunne, en particular la serie Westland-Hill Pterodactyl . ^{[ 40 ]} Sin embargo, las teorías de Dunne tuvieron poca aceptación entre los principales diseñadores de aeronaves y compañías de aviación de la época. ^{[ 41 ]}

La idea de utilizar alas en flecha para reducir la resistencia a alta velocidad se desarrolló en Alemania en la década de 1930. En una reunión de la Conferencia Volta en 1935 en Italia, Adolf Busemann sugirió el uso de alas en flecha para el vuelo supersónico . Observó que la velocidad del aire sobre el ala estaba dominada por la componente normal del flujo de aire, no por la velocidad de la corriente libre, por lo que al colocar el ala en un ángulo, la velocidad de avance a la que se formarían las ondas de choque sería mayor (lo mismo había sido observado por Max Munk en 1924, aunque no en el contexto del vuelo a alta velocidad). ^{[ 42 ]} Albert Betz sugirió inmediatamente que el mismo efecto sería igualmente útil en el vuelo transónico. ^{[ 43 ]} Después de la presentación, el anfitrión de la reunión, Arturo Crocco , dibujó en broma "el avión del futuro de Busemann" en el reverso de un menú mientras todos cenaban. El dibujo de Crocco mostraba un diseño clásico de caza de la década de 1950, con alas y superficies de cola en flecha, aunque también dibujó una hélice en flecha que lo impulsaba. ^{[ 42 ]}

En aquel entonces, sin embargo, no existía la manera de propulsar un avión a tales velocidades, e incluso los aviones más rápidos de la época apenas alcanzaban los 400 km/h (249 mph) . La presentación fue principalmente de interés académico y pronto cayó en el olvido. Incluso asistentes notables como Theodore von Kármán y Eastman Jacobs no recordaban la presentación 10 años después, cuando se les volvió a presentar. ^{[ 44 ]}  

En 1939, Hubert Ludwieg, de la Rama de Aerodinámica de Alta Velocidad de la AVA de Göttingen, realizó las primeras pruebas en túnel de viento para investigar la teoría de Busemann. ^{[ 9 ]} Se probaron dos alas, una sin flecha y otra con 45 grados de flecha, a números de Mach de 0,7 y 0,9 en el túnel de viento de 11 x 13  cm. Los resultados de estas pruebas confirmaron la reducción de la resistencia aerodinámica que ofrecen las alas en flecha a velocidades transónicas. ^{[ 9 ]} Los resultados de las pruebas se comunicaron a Albert Betz, quien a su vez se los transmitió a Willy Messerschmitt en diciembre de 1939. Las pruebas se ampliaron en 1940 para incluir alas con 15, 30 y -45 grados de flecha y números de Mach de hasta 1,21. ^{[ 9 ]}

Con la introducción de los reactores en la segunda mitad de la Segunda Guerra Mundial , el ala en flecha se volvió cada vez más aplicable para satisfacer de manera óptima las necesidades aerodinámicas. El Messerschmitt Me 262 alemán, propulsado por reactor, y el Messerschmitt Me 163 , propulsado por cohete, sufrían efectos de compresibilidad que hacían que ambos aviones fueran muy difíciles de controlar a altas velocidades. Además, las velocidades los colocaban en el régimen de resistencia de onda , y cualquier cosa que pudiera reducir esta resistencia aumentaría el rendimiento de sus aeronaves, en particular los tiempos de vuelo notoriamente cortos, medidos en minutos. Esto dio como resultado un programa intensivo para introducir nuevos diseños de ala en flecha, tanto para cazas como para bombarderos . El Blohm & Voss P 215 fue diseñado para aprovechar al máximo las propiedades aerodinámicas del ala en flecha; sin embargo, se recibió un pedido de tres prototipos solo unas semanas antes de que terminara la guerra y nunca se construyó ningún ejemplar. ^{[ 45 ]} El Focke-Wulf Ta 183 fue otro diseño de caza de ala en flecha, pero tampoco se produjo antes del final de la guerra. ^{[ 46 ]} En la posguerra, Kurt Tank desarrolló el Ta 183 en el IAe Pulqui II , pero esto resultó infructuoso. ^{[ 47 ]}

Se construyó un prototipo de avión de prueba, el Messerschmitt Me P.1101 , para investigar las ventajas y desventajas del diseño y desarrollar reglas generales sobre el ángulo de flecha a utilizar. ^{[ 48 ]} Cuando estaba completado en un 80%, el P.1101 fue capturado por las fuerzas estadounidenses y devuelto a Estados Unidos , donde dos copias adicionales con motores de fabricación estadounidense continuaron la investigación como el Bell X-5 . ^{[ 49 ]} La experiencia de Alemania durante la guerra con las alas en flecha y su gran valor para el vuelo supersónico contrastaba fuertemente con las opiniones predominantes de los expertos aliados de la época, quienes comúnmente defendían su creencia en la imposibilidad de que los vehículos tripulados viajaran a tales velocidades. ^{[ 50 ]}

Durante la inmediata posguerra, varias naciones llevaron a cabo investigaciones sobre aeronaves de alta velocidad. En el Reino Unido, en 1943 se inició el trabajo en el Miles M.52 , un avión experimental de alta velocidad equipado con un ala recta, desarrollado en colaboración con la compañía Power Jets de Frank Whittle , el Royal Aircraft Establishment (RAE) en Farnborough y el National Physical Laboratory . ^{[ 51 ]} Se preveía que el M.52 sería capaz de alcanzar 1600 km/h (1000 millas por hora ) en vuelo horizontal, lo que le permitiría ser potencialmente el primero en superar la velocidad del sonido en el mundo. ^{[ 51 ]} En febrero de 1946, el programa se interrumpió abruptamente por razones poco claras. ^{[ 52 ]} Desde entonces, se ha reconocido ampliamente que la cancelación del M.52 fue un importante revés para el progreso británico en el campo del diseño supersónico. ^{[ 36 ]} 

Otro programa, más exitoso, fue el Bell X-1 de EE. UU. , que también estaba equipado con un ala recta. Según el jefe de aerodinámica de Miles, Dennis Bancroft, la compañía Bell Aircraft tuvo acceso a los planos y la investigación del M.52. ^{[ 53 ]} El 14 de octubre de 1947, el Bell X-1 realizó el primer vuelo supersónico tripulado, pilotado por el capitán Charles "Chuck" Yeager , tras ser lanzado desde la bodega de bombas de un Boeing B-29 Superfortress y alcanzar una velocidad récord de Mach 1,06 ( 700 millas por hora (1100 km/h; 610 nudos) ). ^{[ 36 ]} La noticia de un avión supersónico de ala recta exitoso sorprendió a muchos expertos aeronáuticos a ambos lados del Atlántico, ya que cada vez se creía más que un diseño de ala en flecha no solo era muy beneficioso sino también necesario para romper la barrera del sonido. ^{[ 50 ]}  

Durante los últimos años de la Segunda Guerra Mundial, el diseñador de aeronaves Sir Geoffrey de Havilland comenzó el desarrollo del de Havilland Comet , que se convertiría en el primer avión de pasajeros a reacción del mundo. Una consideración inicial del diseño fue si aplicar la nueva configuración de ala en flecha. ^{[ 54 ]} Así, un avión experimental para explorar la tecnología, el de Havilland DH 108 , fue desarrollado por la empresa en 1944, dirigido por el ingeniero de proyecto John Carver Meadows Frost con un equipo de 8 a 10 dibujantes e ingenieros. El DH 108 consistía principalmente en la combinación del fuselaje delantero del de Havilland Vampire con un ala en flecha y una pequeña cola vertical; fue el primer reactor británico de ala en flecha, conocido extraoficialmente como el "Swallow". ^{[ 55 ]} Voló por primera vez el 15 de mayo de 1946, apenas ocho meses después de la aprobación del proyecto. El piloto de pruebas de la compañía e hijo del constructor, Geoffrey de Havilland Jr. , voló el primero de los tres aviones y lo encontró extremadamente rápido, lo suficientemente rápido como para intentar batir un récord mundial de velocidad. El 12 de abril de 1948, un DH108 estableció un récord mundial de velocidad de 973,65  km/h (605  mph), convirtiéndose posteriormente en el primer avión a reacción en superar la velocidad del sonido. ^{[ 56 ]}

Aproximadamente en este mismo período, el Ministerio del Aire introdujo un programa de aeronaves experimentales para examinar los efectos de las alas en flecha, así como la configuración de ala delta . ^{[ 57 ]} Además, la Real Fuerza Aérea (RAF) identificó un par de aviones de combate propuestos equipados con alas en flecha de Hawker Aircraft y Supermarine , el Hawker Hunter y el Supermarine Swift respectivamente, y presionó con éxito para que se hicieran pedidos "de la mesa de dibujo" en 1950. ^{[ 58 ]} El 7 de septiembre de 1953, el único Hunter Mk 3 (el primer prototipo modificado, WB 188 ) pilotado por Neville Duke rompió el récord mundial de velocidad aérea para aeronaves a reacción, alcanzando una velocidad de 727,63  mph (1171,01  km/h) sobre Littlehampton , West Sussex . ^{[ 59 ]} Este récord mundial se mantuvo durante menos de tres semanas antes de ser roto el 25 de septiembre de 1953 por el rival temprano del Hunter, el Supermarine Swift, pilotado por Michael Lithgow. ^{[ 60 ]}

En febrero de 1945, el ingeniero de la NACA, Robert T. Jones, comenzó a estudiar alas delta de gran flecha y formas en V, y descubrió los mismos efectos que Busemann. Terminó un informe detallado sobre el concepto en abril, pero su trabajo fue duramente criticado por otros miembros de la NACA Langley , en particular por Theodore Theodorsen, quien lo calificó de "magia" y exigió "matemáticas reales". ^{[ 42 ]} Sin embargo, Jones ya había conseguido tiempo para realizar modelos de vuelo libre bajo la dirección de Robert Gilruth , cuyos informes se presentaron a finales de mayo y mostraron una reducción de cuatro veces en la resistencia aerodinámica a altas velocidades. Todo esto se recopiló en un informe publicado el 21 de junio de 1945, que se envió a la industria tres semanas después. ^{[ 61 ]} Irónicamente, para entonces el trabajo de Busemann ya se había difundido.

En mayo de 1945, la Operación Paperclip estadounidense llegó a Braunschweig , donde personal estadounidense descubrió varios modelos de alas en flecha y una gran cantidad de datos técnicos de los túneles de viento. Uno de los miembros del equipo estadounidense era George S. Schairer , quien en ese momento trabajaba en la compañía Boeing. Inmediatamente envió una carta a Ben Cohn en Boeing, comunicándole el valor del concepto de ala en flecha. ^{[ 62 ] [ 63 ]} También le pidió a Cohn que distribuyera la carta a otras compañías, aunque solo Boeing y North American la utilizaron de inmediato.

Boeing estaba en pleno diseño del B-47 Stratojet , y el Modelo 424 inicial era un diseño de ala recta similar al B-45 , B-46 y B-48 con el que competía. El análisis del ingeniero de Boeing Vic Ganzer sugirió un ángulo de flecha óptimo de unos 35 grados. ^{[ 64 ]} Para septiembre de 1945, los datos de Braunschweig se habían incorporado al diseño, que resurgió como el Modelo 448, un diseño más grande de seis motores con alas más robustas con un ángulo de flecha de 35 grados. ^{[ 42 ]} Otra modificación trasladó los motores a góndolas montadas sobre puntales bajo las alas debido a la preocupación de que la falla no contenida de un motor interno pudiera destruir la aeronave por fuego o vibración. ^{[ 65 ]} El B-47 resultante fue aclamado como el más rápido de su clase en el mundo durante finales de la década de 1940, ^{[ 66 ]} y superó con creces a la competencia de alas rectas. La fórmula de Boeing para aviones de transporte a reacción, con alas en flecha y motores montados en pilones, ha sido adoptada universalmente desde entonces.

En cazas, North American Aviation estaba en medio de trabajar en un caza naval de ala recta propulsado por reactor, entonces conocido como el FJ-1 ; más tarde fue presentado a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos como el XP-86 . ^{[ 67 ]} Larry Green, que podía leer alemán, estudió los informes de Busemann y convenció a la dirección para que permitiera un rediseño a partir de agosto de 1945. ^{[ 42 ] [ 68 ] [ 69 ]} El rendimiento del F-86A le permitió establecer el primero de varios récords mundiales oficiales de velocidad , alcanzando 671 millas por hora (1080 km/h) el 15 de septiembre de 1948, pilotado por el mayor Richard L. Johnson . ^{[ 70 ]} Con la aparición del MiG-15, el F-86 fue apresurado al combate, mientras que los reactores de ala recta como el Lockheed P-80 Shooting Star y el Republic F-84 Thunderjet fueron rápidamente relegados a misiones de ataque a tierra. Algunos, como el F-84 y el Grumman F-9 Cougar , fueron rediseñados posteriormente con alas en flecha a partir de aeronaves de alas rectas. ^{[ 71 ] [ 72 ]} Aviones posteriores, como el North American F-100 Super Sabre , serían diseñados con alas en flecha desde el principio, aunque innovaciones adicionales como el postquemador, la regla de área y nuevas superficies de control serían necesarias para dominar el vuelo supersónico. ^{[ 73 ] [ 14 ]} 

La Unión Soviética también investigó rápidamente las ventajas de las alas en flecha en aeronaves de alta velocidad, cuando sus homólogos de la "tecnología aeronáutica capturada" de los Aliados occidentales se extendieron por el Tercer Reich derrotado. El departamento de investigación aeronáutica TsAGI del gobierno soviético le pidió a Artem Mikoyan que desarrollara una aeronave de prueba para investigar la idea del ala en flecha; el resultado fue el MiG -8 Utka , un avión inusual con configuración de canard propulsor , que voló a finales de 1945, con sus alas ubicadas en la parte trasera y en flecha para este tipo de investigación. ^{[ 74 ]} El ala en flecha se aplicó al MiG-15 , un caza a reacción temprano, cuya velocidad máxima de 1075 km/h (668 mph) superaba a los aviones a reacción estadounidenses de alas rectas y a los cazas con motor de pistón desplegados inicialmente durante la Guerra de Corea . ^{[ 75 ]} Se cree que el MiG-15 fue uno de los aviones a reacción más producidos ; finalmente se fabricarían más de 13 000. ^{[ 76 ]}  

El MiG-15, que no podía superar de forma segura Mach 0,92, sirvió de base para el MiG-17 , que fue diseñado para ser controlable a números Mach más altos. ^{[ 77 ]} Su flecha de ala, 45° cerca del fuselaje (igual que el F-100 Super Sabre ), cambió a 42° para la parte exterior del ala. ^{[ 78 ]} Otro derivado del diseño, denominado MiG-19 , presentaba un ala relativamente delgada adecuada para el vuelo supersónico que fue diseñada en TsAGI, el Instituto Central Soviético de Aerohidrodinámica ; con una flecha hacia atrás en un ángulo de 55 grados, esta ala presentaba un único deflector de ala en cada lado. ^{[ 79 ]} Una variante especializada de gran altitud, el Mig-19SV, presentaba, entre otros cambios, un flap ajustable para generar mayor sustentación a altitudes más elevadas, lo que ayudó a aumentar el techo de la aeronave de 17.500 m (57.400 pies) a 18.500 m (60.700 pies) . ^{[ 80 ] [ 81 ]}    

La investigación alemana sobre alas en flecha también fue obtenida por el fabricante de aeronaves sueco SAAB , con la ayuda de ex ingenieros de Messerschmitt que habían huido a Suiza a finales de 1945. ^{[ 82 ] [ 83 ]} En ese momento, SAAB vio la necesidad de hacer avances aeronáuticos, particularmente en el nuevo campo de la propulsión a reacción. ^{[ 84 ]} La compañía incorporó tanto el motor a reacción como el ala en flecha para producir el caza Saab 29 Tunnan ; el 1 de septiembre de 1948, el primer prototipo realizó su vuelo inaugural, pilotado por el piloto de pruebas inglés S/L Robert A. 'Bob' Moore, DFC y bar, ^{[ 85 ]} Aunque no muy conocido fuera de Suecia, el Tunnan (lit. "El Barril") fue el primer caza de Europa Occidental en ser introducido con dicha configuración de alas. ^{[ 86 ] [ 87 ]} Paralelamente, SAAB también desarrolló otro avión de ala en flecha, el Saab 32 Lansen , principalmente para servir como avión de ataque estándar de Suecia. ^{[ 88 ]} Su ala, que tenía un perfil laminar del 10 por ciento y un ángulo de flecha de 35°, presentaba aletas triangulares cerca de las raíces de las alas para mejorar el flujo de aire cuando la aeronave volaba con un alto ángulo de ataque . ^{[ 88 ] [ 89 ]} El 25 de octubre de 1953, un SAAB 32 Lansen alcanzó un número Mach de al menos 1,12 mientras estaba en un picado poco profundo, superando la barrera del sonido . ^{[ 89 ]}

Los éxitos de aeronaves como el Hawker Hunter, el B-47 y el F-86 demostraron el valor de la investigación sobre alas en flecha adquirida de Alemania. Finalmente, casi todos los esfuerzos de diseño avanzado para aeronaves de alta velocidad incorporarían un ala con borde de ataque en flecha, con una configuración de ala en flecha o ala delta . El Boeing B-52, diseñado en la década de 1950, continúa en servicio como bombardero pesado subsónico de largo alcance. ^{[ 90 ] [ 91 ]} Si bien los soviéticos nunca igualaron el rendimiento del Boeing B-52 Stratofortress con una aeronave a reacción, el bombardero turbohélice de alcance intercontinental Tupolev Tu-95 con su velocidad máxima cercana a la de un reactor de 920 km/h, que combina alas en flecha con propulsión de hélice, también permanece en servicio hoy en día, siendo la aeronave de producción propulsada por hélice más rápida. ^{[ 92 ]} En Gran Bretaña, dos bombarderos de alas en flecha entraron en servicio, el Vickers Valiant (1955) ^{[ 93 ]} y el Handley Page Victor (1958). ^{[ 94 ]} 

A principios de la década de 1950, casi todos los nuevos cazas tenían alas en flecha. Para la década de 1960, la mayoría de los aviones civiles también adoptaron alas en flecha. La mayoría de los primeros diseños transónicos y supersónicos, como el MiG-19 y el F-100, usaban alas largas y muy en flecha. Las alas en flecha alcanzarían Mach 2 en el BAC Lightning y el Republic F-105 Thunderchief , construido para operar a baja altitud y muy alta velocidad principalmente para ataque nuclear, pero con una capacidad secundaria aire-aire. ^{[ 95 ]} A finales de la década de 1960, el McDonnell F-4 Phantom II era utilizado en grandes cantidades por las fuerzas aéreas influenciadas por los Estados Unidos. Las alas de geometría variable se emplearon en el F-111 estadounidense , el Grumman F-14 Tomcat y el Mikoyan MiG-27 soviético , aunque la idea se abandonaría para el diseño SST estadounidense. Después de la década de 1970, la mayoría de los cazas de nueva generación optimizados para el combate aéreo de maniobra, desde el F-15 de la USAF y el Mikoyan MiG-29 soviético , han empleado alas fijas de envergadura relativamente corta con una superficie alar relativamente grande.