ES2682100T3 - Dispositivo de punta de ala con aletas de punta de ala - Google Patents

Dispositivo de punta de ala con aletas de punta de ala Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de punta de ala para su fijación al extremo hacia el exterior de un ala (101) de una aeronave de ala fija, definiendo el ala (101) un plano de ala, comprendiendo el dispositivo de punta de ala: un elemento en forma de ala superior (104) que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida; y un elemento en forma de ala inferior (107) fijado con el fin de no ser móvil con respecto al elemento en forma de ala superior (104) y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, intersecando la cuerda de raíz (112) del elemento en forma de ala inferior con el elemento en forma de ala superior (104) y proyectándose el elemento en forma de ala inferior (107) hacia abajo a partir de la intersección, en el que el elemento en forma de ala superior (104) es más grande que el elemento en forma de ala inferior (107) y el borde de salida del elemento en forma de ala inferior (107) es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior (104) en la intersección, y en el que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior (104) e inferior (107) en la intersección en el lado hacia el exterior del dispositivo de punta de ala en la dirección en el sentido de la envergadura es menor de, o igual a, 160 grados.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de punta de ala con aletas de punta de ala Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de punta de ala para su fijación al extremo hacia el exterior de un ala. Asimismo, un ala con el dispositivo de punta de ala; una aeronave con el ala; un método de ajuste, o de ajuste retroactivo, del dispositivo de punta de ala a un ala; un método de modificación de un dispositivo de punta de ala existente; y un método de accionamiento de un ala con el dispositivo de punta de ala.
Antecedentes de la invención
Un dispositivo de punta de ala se fija al extremo hacia el exterior de un ala para reducir la resistencia aerodinámica inducida en el ala. En el caso de, por ejemplo, un ala de aeronave esto puede conducir a una mejora de la eficiencia del combustible y menores emisiones de carbono. Los dispositivos de punta de ala pueden tomar diversas formas.
Una aleta de punta de ala es un elemento en forma de ala que se extiende desde la punta de ala. Una aleta de punta de ala se puede extender hacia arriba o hacia abajo a partir de la punta de ala. El documento NASA TN D- 8260, titulado “A Design Approach and Selected Wind-Tunnel Results at High Subsonic Speeds for Wing-Tip Mounted Winglets" (“Un enfoque de diseño y Resultados de Túnel de Viento Seleccionado a altas velocidades de Subsónicas para Aletas de punta de ala Montadas en la Punta de ala"); Whitcomb, R. T.; 1976 describe un dispositivo de punta de ala que tiene una aleta de punta de ala inferior (que se extiende hacia abajo a partir de la punta de ala) hacia delante de una aleta de punta de ala superior (que se extiende hacia arriba a partir de la punta de ala). El dimensionamiento de estos dispositivos de punta se recomiendan en el documento NASA TM 81230 titulado “Effect of Winglets on the Induced Drag of Ideal Wing Shapes" (“Efecto de las Aletas de punta de ala sobre la Resistencia aerodinámica Inducida de Formas de Ala Ideales"); R. T. Jones y T. A. Lasinski 1980.
Un borde marginal de la punta de ala es una forma especial del dispositivo de punta de ala que se extiende verticalmente por encima y por debajo de la punta de ala. El documento US 4.714.215 describe un borde marginal de la punta de ala.
Otro ejemplo de un dispositivo de punta de ala es una extensión de punta de ala no plana, es decir, que se extiende fuera del plano del ala a la que está unido. Una aleta de punta de ala se puede considerar como un ejemplo particular de una extensión de punta de ala no plana. El documento US 2002/0162917 describe una extensión de punta de ala no plana que tiene una curvatura continuamente creciente de diedro local, un ángulo de flecha positiva continuamente creciente (en ambos bordes de ataque y de salida) y una cuerda continuamente decreciente en la dirección hacia el exterior.
Una aleta de punta de ala puede incluir una porción sustancialmente plana unida a la punta de ala por una porción de transición curva para formar una aleta de punta de ala fusionada, tal como se describe en el documento US 5.348.253. La porción de transición tiene un radio de curvatura constante. Se dice que la fusión especificada reduce los efectos de resistencia aerodinámica por interferencia en la punta de ala.
Como alternativa, una aleta de punta de ala puede incluir una porción sustancialmente plana unida a la punta de ala por una porción de extensión de punta de ala no plana, tal como se describe en el documento WO 2008/061739. La porción de extensión punta de ala no plana tiene una curvatura creciente de diedro local en la dirección hacia el exterior. Se dice que la porción de extensión de punta de ala reduce aún más los efectos de resistencia aerodinámica por interferencia en comparación con una aleta de punta de ala fusionada con una transición de radio constante.
Otro ejemplo de un dispositivo de punta de ala es una extensión de punta de ala sustancialmente plana, tal como la punta de ala de tipo rastrillo que se describe en el documento US 6.089.502, que no se extiende sustancialmente hacia fuera del plano del ala. Las puntas de ala de tipo rastrillo pueden lograr un rendimiento de reducción de resistencia aerodinámica similar en las aletas de punta de ala.
El documento US4444365 se considera como el estado conocido más cercano de la técnica y divulga una aeronave con unas aletas de punta de ala superior e inferior, con lo cual la aleta de punta de ala superior es más grande que la aleta de punta de ala inferior. Unas restricciones en las envergaduras de aeronaves, por ejemplo, debido a los límites de puerta de compatibilidad de aeropuerto o las restricciones en la categoría de vuelo de las aeronaves, quieren decir que puede que sea necesario adoptar aletas de punta de ala o extensiones de punta de ala no planas, en lugar de puntas de ala de tipo rastrillo, para reducir la resistencia aerodinámica inducida en el ala. Dado que las aletas de punta de ala (y las extensiones de punta de ala no planas más generalmente) se extienden fuera del plano del ala a la que están unidos, se puede lograr un aumento eficaz de la relación de esbeltez del ala (lo que reduce la resistencia aerodinámica inducida en el vórtice sobre el ala) sin aumentar de forma significativa la envergadura del ala.
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El problema de las restricciones de envergadura se resuelve tradicionalmente mediante la optimización del ala de aeronave en la forma en tierra (carga completa de combustible), cuando las restricciones de envergadura son aplicables. Sin embargo, debido a la flexión inducida en la forma del ala a partir de los efectos aeroelásticos durante el vuelo, la envergadura de la forma en vuelo resultante se reduce generalmente y, por lo tanto, ya no es óptima. Por lo tanto, este enfoque tradicional conlleva un déficit de rendimiento. Este problema se hace aún más apreciable con un mayor uso de unas alas relativamente flexibles para reducir el peso estructural, que tienden a dar como resultado una mayor flexión del ala bajo carga aerodinámica en comparación con los diseños más rígidos.
Sumario de la invención
Un primer aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 1 proporciona un dispositivo de punta de ala para su fijación al extremo hacia el exterior de un ala, definiendo el ala un plano de ala, comprendiendo el dispositivo de punta de ala: un elemento en forma de ala superior que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida; y un elemento en forma de ala inferior fijado con respecto al elemento en forma de ala superior y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, intersecando la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior con el elemento en forma de ala superior, y proyectándose el elemento en forma de ala inferior hacia abajo a partir de la intersección, en el que el elemento en forma de ala superior es más grande que el elemento en forma de ala inferior y el borde de salida del elemento en forma de ala inferior es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior en la intersección, y en el que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección es menor de, o igual a, 160 grados.
Un segundo aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 13 proporciona un ala que tiene un extremo hacia el exterior y un dispositivo de punta de ala de acuerdo con el primer aspecto fijado a su extremo hacia el exterior.
Un tercer aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 14 proporciona una aeronave que tiene un ala de acuerdo con el segundo aspecto.
Un cuarto aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 19 proporciona un método de ajuste, o de ajuste retroactivo, de un dispositivo de punta de ala a un ala, comprendiendo el método fijar un dispositivo de punta de ala de acuerdo con el primer aspecto al extremo hacia el exterior de un ala.
Un quinto aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 20 proporciona un método de modificación de un dispositivo de punta de ala fijado a, o para su fijación a, el extremo hacia el exterior de un ala, definiendo el ala un plano del ala, comprendiendo el dispositivo de punta de ala existente un elemento en forma de ala superior que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida, y comprendiendo el método proporcionar un elemento en forma de ala inferior más pequeño que el elemento en forma de ala superior y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, y fijar el elemento en forma de ala inferior al elemento en forma de ala superior de tal modo que: la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior se interseca con el elemento en forma de ala superior, y el elemento en forma de ala inferior se proyecta hacia abajo a partir de la intersección; y que el borde de salida del elemento en forma de ala inferior es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior en la intersección; y que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección es menor de, o igual a, 160 grados.
Un sexto aspecto de la invención de acuerdo con la reivindicación 21 proporciona un método de accionamiento de un ala que tiene un dispositivo de punta de ala fijado al extremo hacia el exterior del ala, definiendo el ala un plano del ala, y comprendiendo el dispositivo de punta de ala: un elemento en forma de ala superior que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida, y un elemento en forma de ala inferior fijado con respecto al elemento en forma de ala superior y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, intersecando la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior con el elemento en forma de ala superior, y proyectándose el elemento en forma de ala inferior hacia abajo a partir de la intersección, en el que el elemento en forma de ala superior es más grande que el elemento en forma de ala inferior y el borde de salida del elemento en forma de ala inferior es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior en la intersección, y en el que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección es menor de, o igual a, 160 grados, y comprendiendo el método someter el ala a cargas aerodinámicas de tal modo que la forma del ala experimenta una deformación aeroelástica a un estado en el que la flexión del ala da lugar a la rotación del dispositivo de punta de ala en torno a la raíz del ala de tal modo que la punta del elemento en forma de ala inferior se extiende más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta del elemento en forma de ala superior.
La invención es ventajosa ya que el elemento en forma de ala inferior actúa para compensar al menos parte de la disminución de la envergadura del ala que se produce debido a la deformación aeroelástica en la forma en vuelo, mientras que los elementos en forma de ala superior e inferior se pueden optimizar todavía para cumplir con todas las restricciones de envergadura aplicables en la forma en tierra. Se ha mostrado que la adición del elemento inferior a un dispositivo de punta de ala que comprende solo un elemento en forma de ala superior (por ejemplo, una aleta de punta de ala) reduce la resistencia aerodinámica en la combinación del ala / dispositivo de punta de ala en
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aproximadamente un 1,9 % más en general, con una reducción de la resistencia aerodinámica de vórtice de aproximadamente un 25 a un 40 % más en relación con la proporcionada por el elemento superior solamente.
Una coincidencia cercana de los bordes de salida de los elementos superior e inferior es importante para evitar efectos de perturbación de estela. Los bordes de salida no necesitan ser exactamente coincidentes pero deben ser adyacentes a fin de evitar la estela de un elemento que impacta en el flujo sobre el otro elemento en la intersección.
El ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección es importante de tal modo que el elemento inferior proporcione un aumento en la envergadura en la forma en vuelo. El ángulo de inclinación del elemento inferior (es decir, el ángulo entre el plano x - z vertical y el elemento) se puede optimizar con el fin de lograr el aumento máximo de envergadura en la forma en vuelo, con la debida consideración de minimizar los efectos de interferencia en la intersección. Tenga en cuenta que un borde marginal de la punta de ala tiene un ángulo comprendido de aproximadamente 180 grados entre los elementos superiores e inferiores verticales, por lo que el elemento inferior proporciona un aumento insignificante en la envergadura en la forma en vuelo.
El elemento en forma de ala superior es más grande que el elemento en forma de ala inferior. El elemento en forma de ala inferior puede tener un área de forma en planta de elemento menor de aproximadamente el 25 % del área de elemento de forma en planta de ala superior. Tenga en cuenta que el área de plataforma de cada elemento se observa en un plano diferente al del área de forma en planta del ala. El área de forma en planta de elemento inferior se puede diseñar con el fin de entregar la carga de envergadura requerida al tiempo que minimiza la penalización de resistencia aerodinámica viscosa en crucero, y proporciona un buen rendimiento de alta sustentación a baja velocidad. Las restricciones de altura de separación del terreno pueden limitar el tamaño del elemento inferior.
El elemento en forma de ala inferior se fija con respecto al elemento en forma de ala superior. El dispositivo de punta de ala se fija con respecto al ala. La invención no se refiere a los dispositivos de punta de ala móviles ya que estos son generalmente más pesados que los dispositivos fijos, que pueden compensar cualquier beneficio de rendimiento. Además, la solución del problema de las restricciones de envergadura es algo trivial con los dispositivos de punta de ala móviles.
Un ángulo comprendido entre el plano del ala y el elemento en forma de ala inferior puede ser de al menos 110 grados. Por consiguiente, el elemento inferior se extiende hacia fuera desde el extremo hacia el exterior del ala, y los efectos de interferencia entre la superficie del ala inferior y el elemento inferior se pueden minimizar.
El ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección puede ser de al menos 80 grados, y preferentemente es de al menos 90 grados. Esto ayuda a minimizar los efectos de interferencia entre los elementos superior e inferior en la intersección.
El elemento en forma de ala inferior puede ser sustancialmente plano.
Como alternativa, el elemento en forma de ala inferior puede ser sustancialmente no plano. En particular, el elemento inferior puede tener una torsión de ala, por ejemplo, alabeo negativo. El elemento inferior puede tener una curvatura en el sentido de la envergadura de diedro negativo creciente desde la raíz hasta la punta.
El elemento inferior puede tener un ángulo de convergencia con relación al plano x - z vertical.
El elemento inferior puede tener un ángulo de flecha positiva. En particular, el elemento inferior puede tener un borde de ataque en flecha positiva. El ángulo de flecha positiva del borde de ataque del elemento inferior puede ser similar al del elemento superior.
El elemento en forma de ala superior puede incluir una porción sustancialmente plana.
En una forma de realización, el elemento en forma de ala superior puede ser sustancialmente plano. El elemento superior puede ser una aleta de punta de ala.
En otra forma de realización, el elemento en forma de ala superior puede incluir una porción sustancialmente plana y una porción de transición arqueada adaptada para fusionar suavemente el extremo hacia el exterior del ala con la porción sustancialmente plana del elemento en forma de ala superior. El elemento superior puede ser una aleta de punta de ala fusionada. La porción de transición puede tener un radio de curvatura constante. La fusión ayuda a reducir los efectos de resistencia aerodinámica por interferencia en la punta de ala.
En otra forma de realización adicional, el elemento en forma de ala superior puede incluir una porción sustancialmente plana y una extensión de punta de ala curva no plana adaptada para fusionar suavemente el extremo hacia el exterior del ala con la porción sustancialmente plana del elemento en forma de ala superior. El elemento superior puede ser una aleta de punta de ala fusionada con el ala por una porción de extensión de punta de ala no plana. La porción de extensión de punta de ala no plana puede tener una curvatura creciente de diedro local en la dirección hacia el exterior. La porción de extensión de punta de ala ayuda a reducir aún más los efectos
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de resistencia aerodinámica por interferencia en comparación con una aleta de punta de ala fusionada con una transición de radio constante.
El elemento en forma de ala superior puede ser una extensión de punta de ala curva sustancialmente no plana. La extensión puede tener una curvatura continuamente creciente de diedro local, un ángulo de flecha positiva continuamente creciente (en ambos bordes de ataque y de salida) y una cuerda continuamente decreciente en la dirección hacia el exterior.
El elemento en forma de ala superior puede tener una torsión de ala desde la raíz hasta la punta, por ejemplo, alabeo negativo.
El elemento en forma de ala superior puede tener un ángulo de convergencia con relación al plano x - z vertical.
El elemento en forma de ala superior puede tener un ángulo de flecha positiva. En particular, el elemento superior puede tener un borde de ataque en flecha positiva. El ángulo de flecha positiva del borde de ataque del elemento superior puede ser similar al del elemento inferior.
La intersección entre el elemento en forma de ala inferior y el elemento en forma de ala superior se puede encontrar en el extremo hacia el exterior del ala.
Como alternativa, la intersección entre el elemento en forma de ala inferior y el elemento en forma de ala superior puede estar fuera del extremo hacia el exterior del ala. Esto puede ser particularmente ventajoso cuando el elemento superior se fusiona suavemente con el extremo hacia el exterior del ala. En este caso, la intersección se puede encontrar en la superficie inferior del elemento superior.
La cuerda de raíz del elemento inferior se puede extender a lo largo de solo parte de la cuerda local del elemento superior en la intersección.
Cuando la aeronave se encuentra en tierra y el ala se somete a una deflexión hacia abajo debido a la carga completa de combustible, la punta del elemento en forma de ala inferior se podrá extender no más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta del elemento en forma de ala superior. De esta manera ambas puntas de los elementos superior e inferior se pueden encontrar en el límite de puerta de aeropuerto, por ejemplo.
Cuando la aeronave se encuentra en tierra y el ala se somete a una deflexión hacia abajo debido a la carga completa de combustible, la extensión en el sentido de la envergadura de la punta del elemento en forma de ala inferior puede ser sustancialmente igual a la extensión en el sentido de la envergadura de la punta del elemento en forma de ala superior. Como alternativa, la extensión en el sentido de la envergadura de la punta del elemento en forma de ala inferior puede ser mayor que la extensión en el sentido de la envergadura de la punta del elemento en forma de ala superior cuando la envergadura de la punta del elemento superior es sustancialmente menor que el límite de puerta de aeropuerto.
Cuando la aeronave se encuentra en vuelo, la punta del elemento en forma de ala inferior se puede extender más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta del elemento en forma de ala superior debido a la deformación aeroelástica de la forma del ala.
Breve descripción de los dibujos
Las formas de realización de la invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra un ala de aeronave de la técnica anterior con una aleta de punta de ala superior, que se muestra a) en su forma en tierra, y b) en su forma en vuelo;
la figura 2 ilustra el Detalle A de la figura 1 que muestra el límite de envergadura en tierra, y la pérdida de envergadura debido a la deformación del ala bajo carga aerodinámica;
la figura 3 ilustra un dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave de acuerdo con una primera forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior plana y una aleta de punta de ala inferior plana, que se muestra a) en su forma en tierra, y b) en su forma en vuelo, y que ilustra la envergadura ganada desde el elemento inferior en la forma en vuelo;
la figura 4 ilustra el dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave (en la forma en tierra) de acuerdo con la primera forma de realización en detalle;
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las figuras 5 y 6 ilustran gráficamente la reducción adicional en la resistencia aerodinámica debido al elemento inferior en la primera forma de realización;
la figura 7 ilustra un dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave (en la forma en tierra) de acuerdo con una segunda forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior plana y una aleta de punta de ala inferior no plana;
la figura 8 ilustra un dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave (en la forma en tierra) de acuerdo con la tercera forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior fusionada y una aleta de punta de ala inferior plana;
la figura 9 ilustra un dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave (en la forma en tierra) de acuerdo con la cuarta forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior fusionada con el ala con una extensión de punta de ala no plana, y una aleta de punta de ala inferior plana (aunque se puede aplicar también una aleta de punta de ala inferior no plana); y
la figura 10 ilustra una vista en perspectiva del dispositivo de ala / punta de ala de la cuarta forma de realización;
la figura 11 ilustra una vista en planta del dispositivo de ala / punta de ala de la cuarta forma de realización;
la figura 12 ilustra un dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave de acuerdo con una quinta forma de realización que tiene una extensión de punta de ala (superior) no plana y una aleta de punta de ala inferior plana;
y
la figura 13 ilustra una vista en perspectiva del dispositivo de punta de ala de la quinta forma de realización. Descripción detallada de la forma o formas de realización
La figura 1 ilustra un ala de aeronave de la técnica anterior 1 que tiene una raíz del ala hacia el interior 2 y una punta de ala hacia el exterior 3. Un dispositivo de punta de ala que comprende una aleta de punta de ala se extiende hacia arriba 4 se fija al extremo hacia el exterior 3 del ala 1. El ala 1 se muestra en la figura 1 en a) su forma en tierra (es decir, con la aeronave en tierra y con una carga completa de combustible en el ala), y b) su forma en vuelo (es decir, con la deformación debido a la carga aerodinámica).
La figura 2 ilustra el Detalle A de la figura 1 y la línea discontinua 5 ilustra una restricción de envergadura impuesta en la aeronave debido a, por ejemplo, los límites de puerta de compatibilidad de aeropuerto o restricciones de la categoría de vuelo de la aeronave. El límite de envergadura 5 es aplicable a la forma en tierra que se muestra en la figura 2a). La figura 2b) ilustra la pérdida 6 en la envergadura del ala debido a la deformación del ala en la forma en vuelo. Esta pérdida en la envergadura 6 puede ser de hasta aproximadamente el 3 %.
La figura 3 ilustra un ala de aeronave 101 de acuerdo con una primera forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior plana 104 y una aleta de punta de ala inferior plana 107. La aleta de punta de ala superior 104 se fija al extremo hacia el exterior 103 del ala 101. El ala 101 define un plano de aeronave 108. La aleta de punta de ala superior 104 se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala 108. La aleta de punta de ala superior 104 tiene una punta 109 y una raíz 110. La aleta de punta de ala inferior tiene una punta 111 y una raíz 112. La cuerda de raíz de la aleta de punta de ala inferior 112 interseca con la aleta de punta de ala superior 104 y la aleta de punta de ala inferior 107 se proyecta hacia abajo a partir de esta intersección. Las aletas de punta de ala superior e inferior 104, 107 tienen cada una un borde de ataque y un borde de salida y los bordes de salida son adyacentes en la intersección. La figura 3a) ilustra el ala 101 en su forma en tierra, en la que la punta 109 de la aleta de punta de ala superior 104 y la punta 111 de la aleta de punta de ala inferior 107 son coincidentes en el límite de envergadura 105. La figura 3b) ilustra el ala 101 en su forma en vuelo deformada y muestra cómo una pérdida potencial en la envergadura 106 debido a la aleta de punta de ala superior 104 se mitiga por un aumento en la envergadura 113 obtenida desde la aleta de punta de ala inferior 107. Esta ganancia en envergadura 113 debido a la aleta de punta de ala inferior 107 es de aproximadamente el 2 %.
La figura 4 ilustra el ala de una aeronave 101 de la primera forma de realización en mayor detalle. La aleta de punta de ala inferior 107 se dimensiona y orienta a fin de maximizar el aumento en envergadura en la forma en vuelo, mientras que se minimizan los efectos de interferencia en la intersección entre la aleta de punta de ala inferior 107 y la aleta de punta de ala superior 104. Además, una altura de separación del terreno G entre el suelo y la punta 111 de la aleta de punta de ala inferior 107 se tiene en cuenta. La geometría resultante proporciona un ángulo comprendido entre los elementos de ala superior e inferior de aproximadamente 132° y un ángulo comprendido entre el plano del ala 108 y la aleta de punta de ala inferior 107 de aproximadamente 128°. La aleta de punta de ala inferior 107 tiene un área de forma en planta de la aleta de punta de ala de aproximadamente el 20 % de la superficie superior de forma en planta de la aleta de punta de ala 104. El tamaño relativamente pequeño de la aleta de punta de ala inferior 107 minimiza la penalización de resistencia aerodinámica viscosa en crucero, mientras que suministra la carga de envergadura óptima requerida.
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Las figuras 5 y 6 ilustran gráficamente el efecto de la adición del elemento de aleta de punta de ala inferior 107 sobre las características de sustentación y resistencia aerodinámica del vórtice del ala 101. En las figuras 5 y 6, la línea con marcadores circulares representa un ala de referencia correspondiente al ala 101 con una punta cerca de un límite de envergadura impuesto sin dispositivo de punta de ala alguno. La línea con los marcadores cruzados ilustra el ala 101 con solo el elemento de aleta de punta de ala superior 104 (del tamaño recomendado en el documento NASA TM 81230 titulado “Effect of Winglets on the Induced Drag of Ideal Wing Shapes” (“Efecto de Aletas de punta de ala en la Resistencia aerodinámica Inducida de Formas de Ala Ideales”); R. T. Jones y T. A. Lasinski 1980), y la línea con los marcadores triangulares representan el ala 101 tanto con los elementos de aleta de punta de ala inferior 104 como superior 107. La figura 5 ilustra la relación entre los coeficientes de sustentación y de resistencia aerodinámica (CL, CD) y muestra una mejora en la relación de sustentación a resistencia aerodinámica para el ala 101 tanto con el elemento de aleta de punta de ala superior como inferior 104, 107 en comparación tanto con el ala de referencia como son el ala que tiene solo un elemento de aleta de punta de ala superior. La figura 6 ilustra un ahorro de resistencia aerodinámica debido a la adición del elemento de aleta de punta de ala inferior 107 de aproximadamente el 1,9 % en el coeficiente de sustentación de peso medio en crucero (CL = 0,5) en relación con el ala que tiene solo el elemento superior 104. La reducción de vórtice de resistencia aerodinámica proporcionada por el elemento de aleta de punta de ala inferior 107 es una reducción adicional de aproximadamente el 25 al 40 %.
La figura 7 ilustra un ala de aeronave 201 de acuerdo con una segunda forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior plana 204 y una aleta de punta de ala inferior no plana 207. El ala 201 define un plano del ala
208 y la aleta de punta de ala superior 204 se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala 208. La aleta de punta de ala superior 204 se fija al extremo hacia el exterior 203 del ala 201. La aleta de punta de ala inferior 207 tiene una cuerda de raíz 212 que interseca con la aleta de punta de ala superior 204. La aleta de punta de ala inferior 207 se proyecta hacia abajo a partir de la intersección. La aleta de punta de ala superior 204 tiene una punta
209 y una raíz 210. La aleta de punta de ala inferior 207 tiene una punta 211 que coincide en la dirección en el sentido de la envergadura con la punta 209 en el límite de envergadura de 205. Las aletas de punta de ala superior e inferior 204, 207 tienen cada una un borde de ataque y un borde de salida y los bordes de salida son adyacentes en la intersección. El ala 201 se ilustra en la figura 7 en su forma en tierra en la que se aplica el límite de envergadura 205.
La aleta de punta de ala inferior 207 tiene una curvatura creciente de diedro negativo local desde la raíz 212 hasta la punta 211. La aleta de punta de ala inferior 207 puede tener un ángulo de convergencia de entrada o salida para optimizar el rendimiento a baja velocidad del dispositivo de punta.
El dispositivo de punta de ala para el ala 201 se ha optimizado para maximizar el aumento de envergadura bajo cargas aerodinámicas en vuelo, mientras que se minimizan los efectos de interferencia entre la aleta de punta de ala inferior 207 y la superficie inferior del ala 201, y entre las aletas de punta de ala superior e inferior 204, 207. La geometría resultante optimizada tiene un ángulo comprendido entre las aletas de punta de ala superior e inferior 204, 207 de aproximadamente 120° y un ángulo comprendido entre el plano del ala 208 y la aleta de punta de ala inferior 207 de aproximadamente 138°. En la forma en vuelo, la aleta de punta de ala inferior 207 proporciona una ganancia adicional en envergadura en comparación con la aleta de punta de ala inferior 107 del ala 101, debido principalmente al aumento de la altura de la raíz 212 a la punta 211 de la aleta de punta de ala inferior 207 y la flexibilidad de la aleta de punta de ala inferior 207 que se endereza bajo las cargas en vuelo.
La figura 8 ilustra un ala de aeronave 301 de acuerdo con la tercera forma de realización que tiene una aleta de punta de ala superior fusionada 304 y una aleta de punta de ala inferior plana 307. El ala 301 tiene un extremo hacia el exterior 303 en el que se fija la aleta de punta de ala superior fusionada 304. La aleta de punta de ala superior 304 tiene una punta 309 y una raíz 310. La aleta de punta de ala superior 304 se fija al extremo hacia el exterior 303 del ala 301 por su extremo de la raíz 310. La aleta de punta de ala superior 304 tiene una porción sustancialmente plana 314 y una porción de transición arqueada 315. La porción de transición 315 se adapta para fusionar suavemente el extremo hacia el exterior 303 del ala 301 con la porción sustancialmente plana 314. La porción de transición arqueada 315 tiene un radio de curvatura sustancialmente constante R.
La aleta de punta de ala inferior 307 se fija a la superficie inferior de la porción de transición 315 de la aleta de punta de ala superior 304. La aleta de punta de ala inferior tiene una punta 311 y una raíz 312. La cuerda de raíz de la aleta de punta de ala inferior 307 interseca con la aleta de punta de ala superior 304 y la aleta de punta de ala inferior se proyecta hacia abajo a partir de la intersección. Las aletas de punta de ala superior e inferior 304, 307 tienen cada una un borde de ataque y un borde de salida y los bordes de salida son adyacentes en la intersección. La porción de transición 315 ayuda a reducir los efectos de interferencia entre la porción sustancialmente plana 314 y el ala 301.
La punta 309 de la aleta de punta de ala superior 304 es sustancialmente coincidente en el plano x - z vertical con la punta 311 de la aleta de punta de ala inferior 307 en el límite de envergadura 305. Un ángulo comprendido entre las aletas de punta de ala superior e inferior 304, 307 en la intersección es de aproximadamente 84°. Es preferible que este ángulo sea de al menos 80° a fin de evitar los efectos de interferencia entre las aletas de punta de ala superior e inferior 304, 307. Dado que la intersección se encuentra en la superficie inferior de la porción de transición fusionada 315, este ángulo se mide entre la tangente superficial inferior de la porción de transición y la aleta de
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punta de ala inferior 307. Un ángulo comprendido entre el plano del ala 308 y la aleta de punta de ala inferior 307 es de aproximadamente 125°. La porción sustancialmente plana 314 de la aleta de punta de ala superior 304 tiene un ángulo de inclinación con respecto al plano x - z vertical de aproximadamente 7° a 15°.
El elemento de aleta de punta de ala inferior 307 tiene un área de forma en planta de elemento de aproximadamente el 25 % del área de forma en planta de elemento de aleta de punta de ala superior 304. Si bien la aleta de punta de ala inferior 307 es sustancialmente plana, puede tener alguna torsión de ala de la raíz 312 a la punta 311. La aleta de punta de ala inferior 307 puede tener, además, o como alternativa un ángulo de convergencia de entrada o de salida para optimizar el rendimiento a baja velocidad. Del mismo modo, la aleta de punta de ala superior 304 puede tener alguna torsión y puede tener un ángulo de convergencia de entrada o de salida. La aleta de punta de ala inferior 307 tiene un ángulo de flecha positiva y, en particular, el borde de ataque se hace retroceder. La aleta de punta de ala superior 304 se hace retroceder también y tiene un borde de ataque en flecha positiva y un borde de salida en flecha positiva.
Si los límites de separación del terreno lo permiten, entonces, el elemento de aleta de punta de ala inferior 307 se podría sustituir por un elemento de aleta de punta de ala no inferior plano similar al que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 7.
La figura 9 ilustra una combinación de dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave que comprende un ala 401, una aleta de punta de ala superior fusionada 404 y una aleta de punta de ala inferior plana 407. El ala 401 tiene un extremo hacia el exterior 403 y define un ala de aeronave 408. La aleta de punta de ala superior 404 incluye una porción sustancialmente plana 414 y una porción de transición fusionada 415. La porción de transición 415 fusiona suavemente el extremo hacia el exterior 403 del ala 401 con la porción sustancialmente plana 414 de la aleta de punta de ala superior 404. La porción de transición 415 es una extensión de punta de ala curva no plana que tiene una curvatura continuamente creciente de diedro local, un ángulo de flecha positiva continuamente creciente (en ambos bordes de ataque y de salida) y una cuerda continuamente decreciente en la dirección hacia el exterior. La porción de extensión de punta de ala curva no plana 415 proporciona un rendimiento mejorado de resistencia aerodinámica para la aleta de punta de ala superior 404 en comparación con la aleta de punta de ala superior fusionada 304 que se muestra en la figura 8.
La aleta de punta de ala superior 404 tiene una raíz 410 y una punta 409. La porción sustancialmente plana 414 de la aleta de punta de ala superior 404 tiene un ángulo de inclinación de aproximadamente de 7° con respecto al el plano x - z vertical. Una aleta de punta de ala inferior sustancialmente plana 407 se fija a la superficie inferior de la porción de extensión de punta de ala curva no plana 415 de la aleta de punta de ala superior 404. La aleta de punta de ala inferior 407 tiene una punta 411 y una raíz 412. La cuerda de raíz de la aleta de punta de ala inferior 407 interseca con la aleta de punta de ala superior 404 y la aleta de punta de ala inferior se proyecta hacia abajo a partir de la intersección.
Un ángulo comprendido entre las aletas de punta de ala superior e inferior 404, 407 en la intersección es de aproximadamente 86°. Dado que la intersección se encuentra en la superficie inferior de la porción de extensión de punta de ala curva no plana 415 de la aleta de punta de ala superior 404, este ángulo se mide desde una tangente superficial local hasta la superficie inferior de la porción de extensión de punta de ala curva no plana 415 en la intersección. Este ángulo comprendido es preferentemente superior a 80° para evitar los efectos de interferencia entre las aletas de punta de ala superior e inferior 404, 407. Un ángulo comprendido entre el plano del ala 408 y la aleta de punta de ala inferior es de aproximadamente 124°. La punta 409 de la aleta de punta de ala superior 404 es sustancialmente coincidente en el plano x - z vertical con la punta 411 de la aleta de punta de ala inferior 407 en el límite de envergadura 405.
Las figuras 10 y 11 ilustran vistas en perspectiva y en planta, respectivamente, de la combinación de dispositivo de ala / punta de ala de la cuarta forma de realización. En concreto, a partir de la figura 10, se puede observar que el borde de salida 416 de la aleta de punta de ala superior 404 y el borde de salida 417 de la aleta de punta de ala inferior 407 son sustancialmente adyacentes en la intersección. Los bordes de salida 416, 417 están lo suficientemente cerca para que la estela de la aleta de punta de ala inferior 407 no interfiera sustancialmente con el flujo a través de la aleta de punta de ala superior 404. La aleta de punta de ala superior 404 tiene un borde de ataque 418 que se hace retroceder y la aleta de punta de ala inferior 407 también tiene un borde de ataque 419 que se hace retroceder. El borde de salida 416 de la aleta de punta de ala superior 404 se hace retroceder y hacia el borde de salida 417 de la aleta de punta de ala inferior 407 se hace retroceder también.
En la figura 11, la vista en planta (es decir, la vista de arriba hacia abajo en el plano x - y) ilustra cómo la aleta de punta de ala superior 404 “ensombrece” al menos una parte de la aleta de punta de ala inferior 407. Esto se debe a la coincidencia de las puntas 409, 411 de las aletas de punta de ala superior e inferior 404, 407 en el plano x - z vertical. Como se muestra mejor en la figura 10, la cuerda de raíz 412 de la aleta de punta de ala inferior 407 ocupa solo parte de la cuerda local de la aleta de punta de ala superior 404 en la intersección. Debido a la coincidencia cercana de los bordes de salida 416, 417, el borde de ataque 419 de la aleta de punta de ala inferior 407 está situado sustancialmente a popa del borde de ataque 418 de la aleta de punta de ala superior 404.
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La figura 12 ilustra una combinación de dispositivo de ala / punta de ala de la aeronave de acuerdo con la quinta forma de realización, que comprende un ala 501 con un dispositivo de punta de ala que comprende una extensión de punta de ala no plana superior 504 y una aleta de punta de ala plana inferior 507. El ala 501 tiene un extremo hacia el exterior 503 y define un ala de aeronave 508. La extensión de punta de ala no plana 504 tiene una raíz 510 y una punta 509 y se fija al extremo hacia el exterior 503 del ala 501 por su raíz 510. La extensión de punta de ala curva no plana 504 tiene una curvatura continuamente creciente de diedro local, un ángulo de flecha positiva continuamente creciente (en ambos bordes de ataque y de salida 518, 516) y una cuerda continuamente decreciente en la dirección hacia el exterior, y.
La extensión de punta de ala curva no plana 504 es sustancialmente no plana de la raíz 510 a la punta 509. La punta 509 forma un ángulo de inclinación de aproximadamente 8° con respecto al plano x - z vertical. La aleta de punta de ala inferior 507 tiene una punta 511 y una raíz 512 y la cuerda de raíz interseca con la extensión de punta de ala curva no plana 504, con la aleta de punta de ala inferior 507 proyectándose hacia abajo a partir de la intersección. Un ángulo comprendido entre la extensión del extremo del ala no plana 504 y la aleta de punta de ala inferior 507 en la intersección es de aproximadamente 82°. Este ángulo se mide entre la aleta de punta de ala inferior 507 y una tangente superficial local a la superficie inferior de la extensión de punta de ala curva no plana 504 en la intersección. Un ángulo comprendido entre el plano del ala 508 y la aleta de punta de ala inferior 507 es de aproximadamente 126°. Las puntas 509, 511 de la extensión de punta de ala curva no plana 504 y la aleta de punta de ala inferior 507 son sustancialmente coincidentes en el plano x - z vertical en el límite de envergadura de 506.
La figura 13 ilustra el dispositivo de punta de ala de acuerdo con la quinta forma de realización en una vista en perspectiva y muestra claramente que el borde de salida 516 de la extensión de punta de ala curva no plana 504 es sustancialmente coincidente con el borde de salida 517 de la aleta de punta de ala inferior 507 en la intersección. Tanto la extensión de punta de ala curva no plana 504 como la aleta de punta de ala inferior 507 tienen un ángulo de flecha positiva y los bordes de ataque y de salida 516, 517, 518, 519 tienen cada uno un ángulo de flecha positiva respectivo.
La aleta de punta de ala inferior 507 puede solo ser sustancialmente plana y puede ofrecer la torsión de aleta de punta de ala de la raíz a la punta y un ángulo de convergencia de entrada o de salida con respecto al flujo de corriente libre. Del mismo modo, la extensión de punta de ala curva no plana 504 puede presentar torsión de ala y un ángulo de convergencia de entrada o de salida con respecto al flujo de corriente libre. La aleta de punta de ala inferior 507 se puede sustituir con una aleta de punta de ala inferior curva sustancialmente no plana, similar a la que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 7 si los límites de separación de altura del terreno lo permiten.
Cada una de la segunda a la quinta formas de realización que se han descrito en lo que antecede con referencia a las figuras 7 a 13 se muestran con la combinación de dispositivo de ala / punta de ala respectiva en su forma en tierra. Debido a las cargas aerodinámicas en el ala durante el vuelo, la deformación del ala dará lugar a la rotación del dispositivo de punta de ala en torno a la raíz del ala de tal modo que la punta del elemento en forma de ala inferior se extiende más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta del elemento en forma de ala superior. El elemento en forma de ala inferior en cada caso proporciona, por lo tanto, un aumento en la envergadura alar en comparación con los dispositivos de punta de ala que tienen solo el elemento en forma de ala superior en cada caso.
Los dispositivos de punta de ala que se describen de la primera a la quinta formas de realización en lo que antecede se pueden ajustar, o ajustar de forma retroactiva, al extremo hacia el exterior del ala de una aeronave que o bien no tiene dispositivo de punta de ala alguno o bien tiene un sustituto de un dispositivo de punta de ala existente. Además, el elemento en forma de ala inferior se puede proporcionar como una modificación de ajuste retroactivo a un dispositivo de punta de ala existente que tenga solo un elemento en forma de ala superior para formar un dispositivo de punta de ala de acuerdo con la presente forma de realización.
Si bien la invención se ha descrito en lo que antecede con referencia a una o más formas de realización preferidas, se apreciará que se pueden realizar diversos cambios o modificaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (21)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de punta de ala para su fijación al extremo hacia el exterior de un ala (101) de una aeronave de ala fija, definiendo el ala (101) un plano de ala, comprendiendo el dispositivo de punta de ala:
    un elemento en forma de ala superior (104) que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida; y
    un elemento en forma de ala inferior (107) fijado con el fin de no ser móvil con respecto al elemento en forma de ala superior (104) y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, intersecando la cuerda de raíz (112) del elemento en forma de ala inferior con el elemento en forma de ala superior (104) y proyectándose el elemento en forma de ala inferior (107) hacia abajo a partir de la intersección,
    en el que el elemento en forma de ala superior (104) es más grande que el elemento en forma de ala inferior (107) y el borde de salida del elemento en forma de ala inferior (107) es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior (104) en la intersección, y
    en el que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior (104) e inferior (107) en la intersección en el lado hacia el exterior del dispositivo de punta de ala en la dirección en el sentido de la envergadura es menor de, o igual a, 160 grados.
  2. 2. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento en forma de ala superior (104) incluye una porción sustancialmente plana y una extensión de punta de ala curva no plana adaptada para fusionar suavemente el extremo hacia el exterior del ala (101) con la porción sustancialmente plana del elemento en forma de ala superior (104).
  3. 3. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la extensión de punta de ala curva no plana tiene una curvatura creciente de diedro local en la dirección hacia el exterior.
  4. 4. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la extensión de punta de ala curva no plana tiene un ángulo de flecha positiva continuamente creciente de los bordes tanto de ataque como de salida, y en el que la extensión de punta de ala curva no plana tiene una cuerda continuamente decreciente en la dirección hacia el exterior.
  5. 5. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior (107) se extiende a lo largo de solo parte de la cuerda local del elemento en forma de ala superior (104) en la intersección.
  6. 6. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un borde de ataque en la raíz del elemento en forma de ala inferior (107) está situado a popa de un borde de ataque del elemento en forma de ala superior (104).
  7. 7. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento en forma de ala inferior tiene un área de forma en planta de elemento menor de aproximadamente el 25 % del área de forma en planta de elemento en forma de ala superior.
  8. 8. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que un ángulo comprendido entre el plano del ala y el elemento en forma de ala inferior (107) es de al menos 110 grados.
  9. 9. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior (104) e inferior (107) en la intersección es de al menos 80 grados.
  10. 10. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento en forma de ala inferior (107) es sustancialmente plano.
  11. 11. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento en forma de ala inferior (107) tiene un ángulo de flecha positiva.
  12. 12. Un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior intersecta con la porción de transición del elemento en forma de ala superior (104), de tal modo que la intersección entre el elemento en forma de ala inferior (107) y el elemento en forma de ala superior (104) se encuentra hacia el exterior del extremo hacia el exterior del ala.
  13. 13. Un ala (101) para una aeronave de ala fija, que tiene un extremo hacia el exterior y un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquier reivindicación anterior fijado a su extremo hacia el exterior.
  14. 14. Una aeronave de ala fija que tiene un ala (101) de acuerdo con la reivindicación 13.
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  15. 15. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 14, en la que, cuando la aeronave se encuentra en tierra y el ala se somete a una deflexión hacia abajo debido a la carga completa de combustible, la punta (111) del elemento en forma de ala inferior (107) se extiende no más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta (109) del elemento en forma de ala superior (104).
  16. 16. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 15, en la que, cuando la aeronave se encuentra en tierra y el ala se somete a una deflexión hacia abajo debido a la carga completa de combustible, la extensión en el sentido de la envergadura de la punta (111) del elemento en forma de ala inferior (107) es sustancialmente igual a la extensión en el sentido de la envergadura de la punta (109) del elemento en forma de ala superior (104).
  17. 17. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 15 o 16, en la que la extensión en el sentido de la envergadura del ala (101) en la forma en tierra es sustancialmente igual a un límite de puerta de compatibilidad de aeropuerto.
  18. 18. Una aeronave de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en la que, cuando la aeronave se encuentra en vuelo, la punta (111) del elemento en forma de ala inferior (107) se extiende más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta (109) del elemento en forma de ala superior (104) debido a la deformación aeroelástica de la forma del ala.
  19. 19. Un método de ajuste, o de ajuste retroactivo, de un dispositivo de punta de ala a un ala (101), comprendiendo el método fijar un dispositivo de punta de ala de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 al extremo hacia el exterior de un ala de una aeronave de ala fija.
  20. 20. Un método de modificación de un dispositivo de punta de ala fijado a, o para su fijación a, el extremo hacia el exterior de un ala (101), definiendo el ala un plano del ala, comprendiendo el dispositivo de punta de ala existente un elemento en forma de ala superior (104) que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida, y comprendiendo el método proporcionar un elemento en forma de ala inferior (107) más pequeño que el elemento en forma de ala superior (104) y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, y fijar el elemento en forma de ala inferior (107) al elemento en forma de ala superior (104) de tal modo que: el elemento en forma de ala inferior (107) no es móvil con respecto al elemento en forma de ala superior (104), la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior interseca con el elemento en forma de ala superior, y el elemento en forma de ala inferior se proyecta hacia abajo a partir de la intersección; y que el borde de salida del elemento en forma de ala inferior es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior en la intersección; y que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior (104) e inferior (107) en la intersección en el lado hacia el exterior del dispositivo de punta de ala en la dirección en el sentido de la envergadura es menor de, o igual a, 160 grados.
  21. 21. Un método de accionamiento de un ala que tiene un dispositivo de punta de ala fijado al extremo hacia el exterior del ala (101), definiendo el ala un plano del ala, y comprendiendo el dispositivo de punta de ala:
    un elemento en forma de ala superior (104) que se proyecta hacia arriba con respecto al plano del ala y que tiene un borde de salida; y
    un elemento en forma de ala inferior (107) fijado con el fin de no ser móvil con respecto al elemento en forma de ala superior (104) y que tiene una cuerda de raíz y un borde de salida, intersecando la cuerda de raíz del elemento en forma de ala inferior (107) con el elemento en forma de ala superior (104), y proyectándose el elemento en forma de ala inferior (107) hacia abajo a partir de la intersección,
    en el que el elemento en forma de ala superior (104) es más grande que el elemento en forma de ala inferior (107) y el borde de salida del elemento en forma de ala inferior es adyacente al borde de salida del elemento en forma de ala superior en la intersección, y
    en el que un ángulo comprendido entre los elementos en forma de ala superior e inferior en la intersección en el lado hacia el exterior del dispositivo de punta de ala en la dirección en el sentido de la envergadura es menor de, o igual a, 160 grados, y
    comprendiendo el método someter el ala a cargas aerodinámicas de tal modo que la forma del ala experimenta una deformación aeroelástica hasta un estado en el que la flexión del ala da lugar a la rotación del dispositivo de punta de ala en torno a la raíz del ala de tal modo que la punta (111) del elemento en forma de ala inferior se extiende más hacia el exterior en la dirección en el sentido de la envergadura que la punta (109) del elemento en forma de ala superior.
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