جناح مجترف
تصميم ديناميكي هوائي > سلبيات

عندما ينتقل جناح مكسوف بسرعة عالية، فإن تدفق الهواء لا يملك سوى القليل من الوقت للتفاعل ويتدفق ببساطة فوق الجناح بشكل مستقيم تقريبًا من الأمام إلى الخلف. في السرعات المنخفضة، يكون للهواء وقت للتفاعل، ويتم دفعه بشكل ممتد من خلال الحافة الأمامية المائلة نحو طرف الجناح. في جذر الجناح، من خلال جسم الطائرة، هذا له تأثير ملحوظ قليل، ولكن عندما يتحرك المرء نحو قمة الجناح، يتم دفع تدفق الهواء على طول ليس فقط من خلال الحافة الأمامية، ولكن الهواء المتحرك بجانبه. عند الطرف، يتحرك تدفق الهواء على طول الجناح بدلاً من فوقه، وهي مشكلة تُعرف باسم التدفق الممتد.
ينتج الرفع من الجناح عن طريق تدفق الهواء فوقه من الأمام إلى الخلف. مع زيادة التدفق الممتد، يكون للطبقات الحدودية على سطح الجناح وقتًا أطول للتنقل، وبالتالي فهي أكثر سمكًا وأكثر عرضة للانتقال إلى الاضطراب أو فصل التدفق، كما أن نسبة العرض إلى الارتفاع الفعالة للجناح تكون أقل وبالتالي فإن تسرب الهواء "حول أطراف الجناح مما يقلل من فعاليتها. ينتج التدفق الممتد على الأجنحة المكسورة تدفقًا للهواء يحرك نقطة الركود على الحافة الأمامية لأي جزء جناح فردي بعيدًا عن الحافة الأمامية، مما يزيد من زاوية الهجوم الفعالة لقطاعات الجناح بالنسبة إلى الجزء الأمامي المجاور. والنتيجة هي أن أجزاء الجناح البعيدة نحو الخلف تعمل بزوايا هجوم أعلى بشكل متزايد مما يعزز التوقف المبكر لتلك الأجزاء. يشجع هذا المماطلة الطرفية على الأجنحة المجترفة للخلف، حيث تكون الأطراف أكثر للخلف، بينما يؤخر مربط الأطراف للأجنحة المندفعة للأمام، حيث تكون الأطراف للأمام. مع كل من الأجنحة الأمامية والخلفية، سيتوقف الجزء الخلفي من الجناح أولاً مما يخلق لحظة مقدمة على الطائرة. إذا لم يتم تصحيحها من قبل الطيار، فسوف تنطلق الطائرة، مما يؤدي إلى مزيد من توقف الجناح والمزيد من التأرجح بطريقة متباعدة. عُرف عدم الاستقرار الذي لا يمكن السيطرة عليه باسم رقصة سابر في إشارة إلى عدد طائرات إف-100 سوبر سابر الأمريكية الشمالية التي تحطمت عند الهبوط نتيجة لذلك.
تم تقليل الانحراف إلى مستوى مقبول بطرق مختلفة مثل إضافة زعنفة تُعرف باسم سياج الجناح على السطح العلوي للجناح لإعادة توجيه التدفق إلى اتجاه مجرى. كان طراز ميغ-15 أحد الأمثلة على الطائرات المجهزة بأسوار الجناح. كان التصميم الآخر المرتبط ارتباطًا وثيقًا هو إضافة شق سن الكلب إلى الحافة الأمامية، المستخدم في اعتراض أفرو آرو. اتخذت التصميمات الأخرى نهجًا أكثر جذرية، بما في ذلك جناح (Republic XF-91 Thunderceptor) الذي نما باتجاه الحافة لتوفير مزيد من الرفع عند الطرف. تم تجهيز هاندلي بيج فيكتور بجناح هلال، بثلاث قيم اكتساح، حوالي 48 درجة بالقرب من جذر الجناح حيث كان الجناح أكثر سمكًا، وطول انتقال 38 درجة و 27 درجة للباقي إلى الحافة.
لم تعد الحلول الحديثة للمشكلة تتطلب تصميمات «مخصصة» مثل هذه. أدت إضافة اللوحات الأمامية واللوحات المركبة الكبيرة إلى الأجنحة إلى حل المشكلة إلى حد كبير. في تصميمات المقاتلات، تعمل إضافة الامتدادات الرائدة، والتي يتم تضمينها عادةً لتحقيق مستوى عالٍ من القدرة على المناورة، على إضافة الرفع أثناء الهبوط وتقليل المشكلة.
بالإضافة إلى النغمة، هناك مضاعفات أخرى متأصلة في تكوين الجناح المكسور. بالنسبة لأي طول جناح معين، يكون الامتداد الفعلي من طرف إلى طرف أقصر من نفس الجناح الذي لم يتم اكتساحه. هناك علاقة قوية بين السحب منخفض السرعة ونسبة العرض إلى الارتفاع، والمدى مقارنة بالوتر، لذلك دائمًا ما يكون للجناح المجترف مزيدًا من السحب عند السرعات المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يوجد عزم دوران إضافي يطبقه الجناح على جسم الطائرة والذي يجب السماح به عند إنشاء نقل أحمال صندوق الجناح إلى جسم الطائرة. ينتج هذا عن الجزء المهم من رفع الجناح الذي يقع خلف طول المرفق حيث يلتقي الجناح بجسم الطائرة.