Uma asa supercrítica é, na aeronáutica, um perfil de asa cuja velocidade crítica é maior do que para uma asa convencional. A velocidade crítica do avião é aquela que causa localmente um fluxo supersônico de ar sobre a parte superior da asa e induz uma trilha de onda .
O Mach crítico é quando, com a aeronave a uma velocidade inferior à do som, o fluxo passa a se tornar supersônico sobre parte do perfil. O regime de fluxo é então transônico .
Graças ao desenvolvimento de reatores na década de 1950, os aviões foram capazes de atingir altas velocidades. Eles foram confrontados com fenômenos relacionados à compressibilidade do ar. Isso gera a formação de ondas de choque, induz uma variação na sustentação e aumenta muito o arrasto: é a barreira do som .
A velocidade dos aviões comerciais - da ordem de Mach 0,8 - é relativamente próxima à velocidade do som ( Mach 1). As correntes de ar são aceleradas em torno dos aerofólios, em particular na superfície superior da asa. Essa aceleração dá origem, em perfis convencionais, a zonas onde a velocidade do fluxo é localmente supersônica (Mach maior que 1). Esta zona de fluxo supersônico gera uma onda de choque que é acompanhada por uma degradação significativa no desempenho da aeronave.
As primeiras respostas foram dadas após a Segunda Guerra Mundial. Estas soluções incluídas mais finas perfis de asa com uma espessura relativa inferior a 12%, inferior espessura da asa e varrido para trás as asas . Essas soluções tinham suas desvantagens. O mach crítico estava em torno de 0,75, limitando a velocidade de cruzeiro de acordo. A sustentação máxima era baixa e as asas fracamente rígidas à torção exigiam reforços que os pesavam.
Em 1962, o trabalho no National Physical Laboratory na Inglaterra focou em uma nova abordagem chamada perfis de Peaky . Nestes perfis, a superfície superior é mais plana, o pico de pressão negativa é antecipado, a fase de recompressão é muito menos brutal. Esse perfil permite um aumento de velocidade de cerca de 0,04 mach. O Airbus A300 usa esse perfil de asa.
Paralelamente, outra abordagem, asas supercríticas, foi explorada pelo trabalho de Richard Whitcomb na NASA na década de 1960 antes de ser testada no Vought F-8 Crusader . A curva média do perfil tem dupla curvatura; o pico de depressão extradorso é eliminado, a zona supercrítica é distribuída por um comprimento maior, a parte posterior do perfil carrega mais. Em perfis supercríticos, o número máximo de Mach local na superfície superior é alcançado rapidamente e permanece consideravelmente estacionário quando o Mach geral aumenta. A intensidade do choque de recompressão - por trás da onda de choque, a velocidade torna-se subsônica novamente - permanece limitada. Isso permite um aumento de velocidade adicional de 0,04 Mach. Com o mesmo arrasto, a aeronave pode voar mais rápido. Finalmente, na mesma velocidade, o perfil pode ser mais grosso e a asa mais rígida. A asa pode ter uma envergadura maior e um volume maior para os tanques. Se ficarmos em Mach 0,85, a deflexão da asa pode ser reduzida, o que diminui o arrasto induzido e reduz o consumo de combustível. O aumento da envergadura, o volume dos tanques e seus corolários, o aumento da sustentação, o peso máximo de decolagem e a resistência constituem uma vantagem decisiva.
O Dassault Falcon 50 foi a primeira aeronave civil a ser equipada com uma asa supercrítica. Os efeitos são: aumento da velocidade de cruzeiro , economia de combustível e aumento da capacidade do tanque.
De acordo com a forte vontade da Lufthansa , a Airbus adotou esta asa para o seu A310 e para as aeronaves seguintes. Apesar da opinião desfavorável da Boeing , esta aeronave estava em ascensão. A partir de agora, as asas clássicas são substituídas pelas asas supercríticas.
O perfil das asas que equipam os aviões modernos (família Dassault, Airbus, etc.) é supercrítico.
Este tipo de perfil , além dessas vantagens aerodinâmicas, possibilita, portanto, uma maior espessura relativa, possibilitando aumentar a capacidade de combustível do aerofólio.
A forma do perfil supercrítico é caracterizada por uma linha média com dupla curvatura, invertida na parte frontal (concavidade para cima); uma superfície superior achatada; uma superfície inferior "escavada" em sua parte posterior (mudança de concavidade).