Skulle det finnas några fördelar med en vinge med en konkav övre yta?

Tanken bakom denna design verkar vara den främsta orsaken till hissen av en vinge är att toppen har ett större område än botten, så om vi ersätt en toppyta med en annan form men samma område, vi kommer får fortfarande en liknande hiss.

Det här är tanken bakom liktidningsteorin om hiss, vilket är felaktigt, oense på flera sätt med med faktiska observationer av luftflödande förbi flygblad och lyfter det resultatet. NASA har skapat en grundläggande men grundlig återgivande av denna teori; Bland de poäng de gör är

The lift predicted by the "Equal Transit" theory is much less than the observed lift, because the velocity is too low. The actual velocity over the top of an airfoil is much faster than that predicted by the "Longer Path" theory and particles moving over the top arrive at the trailing edge before particles moving under the airfoil.

och

There are modern, low-drag airfoils which produce lift on which the bottom surface is actually longer than the top.

Vad du i allmänhet vill ha i en flygblad är för att den ska skapa strömlinjeformat som bär luften med mycket hög hastighet över toppen och skjuter den nedåt förbi bakkanten. Hastigheten bestäms inte av ytan eller längd längs den övre ytan; hastigheten bestäms av andra saker, och två luftmolekyler som börjar nära varandra men går på olika sidor av vingen (en på toppen, en i botten) kommer till bakkanten när deras respektive hastigheter bär dem där, i allmänhet inte samtidigt som varandra.

Lägger ett stort ihåligt utrymme på toppen av vingen där luften kan stapla upp och sedan tvinga den över en andra pucka för att få till bakkant verkar kontraproduktivt. Det kan bara leda till att vingen stallar vid relativt låga angreppsvinklar, vilket skulle begränsa mängden hiss du kan få från den. Men jag är inte en flygplansdesigner, och jag vet inte exakt vad resultatet skulle vara.

Nåväl producerar hissen genom att accelerera luften nedåt. Det är ett resultat av tredje lag om rörelse (handlingsprincip och reaktion). Och det gäller vid varje punkt längs vingen, desto lägre tryck, ju högre hissen, men också den nedåtgående accelereringen av luften som flyter över vingen.

Nu fungerar det bara en viss punkt. Om ytan kurverar för fort, kommer luften inte att kunna följa den längre på grund av tröghet, lossnar och fickan nedan fyller med stillastående luft vid omgivande tryck, vilket eliminerar sug och hiss med den. Det är stall.

Normal vinge fördelar luftens acceleration längs ackordet. Men som luften följer din form, kommer den att accelerera neråt mycket i den första delen, sedan återvända något innan den andra bulten och accelerera nedåt mycket igen över den andra bulten.

Din vinge behöver högre krökning vid de två bultarna för att kompensera för den konkava delen som genererar negativ lyft. Huvudsakligen är den första puckeln kritisk, eftersom ökande vinkel för attack bara ökar krumningen nära framkanten (medan klaffarna ökar den ytterligare bakåt). Så jag förväntar dig att din vinge stallar tidigare.

Jag skulle också vilja att vingen skulle ha högre formdrag, eftersom det skulle bli fler förändringar i flödesförhållandena och varje sådan förändring innebär att man förlorar viss energi till viskositet.

Också ovan jämför vingar med samma liftkoefficient. För att uppnå det, skulle din vinge troligen behöva vara tjockare eftersom den behöver kompensera för den negativa lyften i mitten. Vilket är en annan anledning till att ha högre formdragning också.

Ingen fördel i sikte någonstans.