Vad är Wing Loading?

Vingbelastning är en aerodynamisk variabel som tillämpas på flygplan som är en produkt av planets lastade vikt dividerat med dess vingarea. Vingbelastningsegenskaperna för alla flygplan är designegenskaper som dikterar övergripande prestanda inom flera områden, inklusive lyftförmåga, landnings- och starthastigheter och manövrerbarhet. Generellt i långsammare kommersiella konstruktioner, ju större flygplanets vingar är i förhållande till dess vikt, desto bättre presterar det totalt sett. I höghastighetskonstruktioner är dock motsatsen sant, med mindre vingar och högre vingbelastningar som ger överlägsen prestanda. Viss flexibilitet är emellertid nödvändig i höghastighetskonstruktioner, eftersom de också fungerar vid lägre hastigheter och kräver multifunktionella vingkonstruktioner såsom variabelt svep och blandade flygkroppstyper.

Ett av de mest kritiska områdena för aerodynamisk design är vingbelastningsfaktorn för ett givet flygplan. Denna variabel är hörnstenen på vilken karaktären av varje flygplansdesign bygger. Vingbelastning är en funktion av lastad vikt och total vingarea och uttrycks i pund per kvadratfot (lbs/ft2) eller kilogram per kvadratmeter (kg/m2). För att beräkna siffror för vinglast, delas flygplanets totala lastade vikt med den totala arean av dess vingar. Ju större vingarna är i förhållande till flygplanets totalvikt, desto lägre är dess vinglastfaktor och vice versa.

Detta förhållande har en fundamental effekt på hur flygplansingenjörer uppnår sina designkrav. Till exempel har flygplan med låga vingbelastningsvärden, dvs de med stora vingytor i förhållande till sin maximala vikt, bättre prestanda vid lägre hastigheter. De har generellt högre lyftförmåga med lägre start- och landningshastigheter och bättre prestanda under flygningens stignings- och kryssningsfaser. De är också mer manövrerbara i hela sitt hastighetsområde, särskilt vid de lägre hastigheterna. Höghastighetsflygplan som stridsflygplan kommer dock i allmänhet att ha mindre vingprofiler och större vinglastvärden vilket ger dem bättre prestanda vid höga hastigheter.

Höghastighetsstridsflygplan måste också starta och landa och uppmanas ofta att prestera i lägre hastigheter där stabilitet och manövrerbarhet är avgörande. Detta breda utbud av vinglastkrav har lett till flera laterala utvecklingar inom jaktplansdesign som inkluderade F-16 och MiG 29 blandade flygkropps/vingkonfigurationer och de variabla svepvingarna på F-14. Detta möjliggör lägre vingbelastningsvärden med tillhörande förbättring av låghastighetsprestanda samtidigt som den lilla vingprofilen som krävs för överljudsflygning bibehålls. Användningen av fram- och bakkantsanordningar som lameller och Fowler-klaffar gör det också möjligt att justera den övergripande vingytan och profilen för att ge stabilitet och prestanda under låghastighetsfaser av flygningen. Detta är en viktig vingdesignfunktion på flygplan med breda operationshastighetsomslutningar som stora kommersiella jetplan.