Af en toe kiezen vliegtuigontwerpers ervoor om toestellen te ontwerpen met naar voren gerichte vleugels. Maar wat zijn de voordelen van die zogenoemde forward-swept wing? En waarom zijn niet alle vliegtuigen op die manier gebouwd als het zo handig is?

De bekendste toestellen met zo’n ‘vleugelconfiguratie’ zijn de experimentele X-29 van Northrop Grumman en de eveneens als testtoestel bedoelde Soechoj Soe-47 (zie de foto). Een van de voordelen van dit ontwerp is dat de constructie waarin de draagbalken van de vleugels aan de romp worden verankerd (de wing spar box) verder naar achteren zit. Daardoor is in de romp plek voor een groter bommenruim.

Wilde manoeuvres

Maar een veel belangrijker voordeel is dat de lucht die langs een ‘normaal’ toestel stroomt eerst evenwijdig aan de romp blijft en dan vervolgens bij de vleugels naar buiten beweegt. En dat zorgt ervoor dat de beweegbare kleppen aan de achterkant van de vleugel, de rolroeren, minder effectief worden.

Bij een forward-swept wing gebeurt precies het tegenovergestelde; de lucht draait naar binnen en dus terug naar de romp. Het voordeel daarvan is dat het toestel bij wilde manoeuvres, bijvoorbeeld een snelle draai tijdens een steile klim, veel beter bestuurbaar blijft. Bovendien ontstaat er minder turbulentie, waardoor de aerodynamica beter is en het brandstofverbruik lager.

Starre vleugels

Maar omdat je heel weinig van dit soort toestellen ziet, zal het je niet verbazen dat er ook nadelen aan een forward-swept wing kleven. Een van de grootste problemen is dat de vleugels veel sterker moeten zijn. Dat zit zo. Als de tip van een gewone vleugel door bijvoorbeeld turbulentie omhoog wordt gebogen, zorgt dat voor een verhoogde luchtdruk op de bovenkant van de vleugel. Die duwt de vleugel weer vlak.

Maar als een forward-swept wing iets omhoog wordt gedrukt, loopt de druk onder de vleugel juist op. Elke buiging wordt dus door aerodynamische krachten versterkt. En om te voorkomen dat het toestel gaat tollen of er belangrijke onderdelen afbreken, zijn extreem starre vleugels nodig. De Amerikaanse en Russische vliegtuigbouwers hebben dat nooit goed onder de knie gekregen.

Deze vraag kon je vinden in KIJK 11/2018.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Laat hem via onderstaand formulier achter.

[contact-form-7 id=”141402″ title=”Vraag antwoord formulier”]

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!