Superficies de control de vuelo

Las principales superficies de control de un avión de ala fija están unidas al fuselaje mediante bisagras o raíles para que puedan moverse y así desviar la corriente de aire que pasa por encima de ellas. Esta redirección de la corriente de aire genera una fuerza desequilibrada para girar el avión alrededor del eje asociado.

Superficies de control de vuelo del Boeing 727

AleronesEditar

Artículo principal: Alerón
Superficie del alerón

Los alerones están montados en el borde de salida de cada ala, cerca de las puntas de las alas, y se mueven en direcciones opuestas. Cuando el piloto mueve el stick a la izquierda, o gira el volante en sentido contrario a las agujas del reloj, el alerón izquierdo sube y el derecho baja. Un alerón levantado reduce la sustentación en esa ala y uno bajado aumenta la sustentación, por lo que mover el stick a la izquierda hace que el ala izquierda baje y el ala derecha suba. Esto hace que el avión ruede hacia la izquierda y comience a girar hacia la izquierda. Al centrar el stick, los alerones vuelven a estar en posición neutral, manteniendo el ángulo de inclinación. El avión continuará girando hasta que el movimiento opuesto de los alerones devuelva el ángulo de inclinación a cero para volar recto.

ElevadorEditar

Artículo principal: Elevador (aeronave)

El elevador es una parte móvil del estabilizador horizontal, articulada a la parte posterior de la parte fija de la cola horizontal. Los elevadores se mueven juntos hacia arriba y hacia abajo. Cuando el piloto tira del stick hacia atrás, los elevadores suben. Al empujar el stick hacia delante, los elevadores bajan. Los elevadores elevados empujan la cola hacia abajo y hacen que el morro se incline hacia arriba. Esto hace que las alas vuelen con un mayor ángulo de ataque, lo que genera más sustentación y más resistencia. Al centrar el stick, los elevadores vuelven a estar en punto muerto y se detiene el cambio de cabeceo. Algunos aviones, como el MD-80, utilizan una lengüeta de control dentro de la superficie del elevador para mover aerodinámicamente la superficie principal en su posición. La dirección de desplazamiento de la lengüeta de control será, por tanto, en dirección opuesta a la superficie de control principal. Es por esta razón que la cola de un MD-80 parece tener un sistema de ascensores «dividido».

En la disposición de canard, los ascensores están articulados a la parte trasera de un plano delantero y se mueven en sentido contrario, por ejemplo, cuando el piloto tira del stick hacia atrás, los ascensores bajan para aumentar la elevación en la parte delantera y levantar el morro.

TimónEdit

Artículo principal: Timón § Timones de avión

El timón suele estar montado en el borde de salida del estabilizador vertical, parte del empenaje. Cuando el piloto pisa el pedal izquierdo, el timón se desvía hacia la izquierda. Al pisar el pedal derecho, el timón se desvía hacia la derecha. Desviar el timón hacia la derecha empuja la cola hacia la izquierda y hace que el morro se desvíe hacia la derecha. Al centrar los pedales del timón, éste vuelve a estar en punto muerto y detiene la guiñada.

Efectos secundarios de los mandosEditar

AleronesEditar

Artículo principal: La guiñada adversa

Los alerones controlan principalmente el balanceo. Siempre que se aumenta la sustentación, también se aumenta la resistencia inducida. Cuando el stick se mueve a la izquierda para hacer rodar el avión hacia la izquierda, el alerón derecho se baja, lo que aumenta la sustentación en el ala derecha y, por lo tanto, aumenta la resistencia inducida en el ala derecha. El uso de los alerones provoca una guiñada adversa, lo que significa que el morro de la aeronave guiña en dirección opuesta a la aplicación de los alerones. Al mover el stick hacia la izquierda para inclinar las alas, la guiñada adversa mueve el morro del avión hacia la derecha. La guiñada adversa es más pronunciada en los aviones ligeros con alas largas, como los planeadores. El piloto la contrarresta con el timón. Los alerones diferenciales son alerones que han sido aparejados de tal manera que el alerón que baja se desvía menos que el que sube, reduciendo la guiñada adversa.

RudderEdit

El timón es una superficie de control fundamental que normalmente se controla mediante pedales en lugar de en el stick. Es el medio principal para controlar la guiñada, la rotación de un avión sobre su eje vertical. El timón también puede utilizarse para contrarrestar la guiñada adversa producida por las superficies de control de balanceo.

Si el timón se aplica de forma continua en vuelo nivelado, la aeronave guiará inicialmente en la dirección del timón aplicado, el efecto principal del timón. Después de unos segundos, la aeronave tenderá a inclinarse en la dirección de la guiñada. Esto se debe inicialmente al aumento de la velocidad del ala opuesta a la dirección de la guiñada y a la reducción de la velocidad de la otra ala. El ala más rápida genera más sustentación y por eso se eleva, mientras que la otra ala tiende a bajar porque genera menos sustentación. La aplicación continuada del timón mantiene la tendencia a rodar porque el avión vuela en ángulo con respecto al flujo de aire, derrapando hacia el ala delantera. Al aplicar el timón derecho en una aeronave con diedro, el ala izquierda tendrá un ángulo de ataque mayor y el ala derecha tendrá un ángulo de ataque menor, lo que resultará en un balanceo hacia la derecha. Un avión con diedro mostrará el efecto contrario.Este efecto del timón se utiliza comúnmente en los modelos de aviones donde si se incluye suficiente diedro o poliédrico en el diseño del ala, el control primario del alabeo, como los alerones, puede omitirse por completo.

Giro del aviónEditar

Artículo principal: Giro en banco

A diferencia de lo que ocurre con el giro de una embarcación, el cambio de dirección de una aeronave debe realizarse normalmente con los alerones y no con el timón. El timón hace girar (guiñar) el avión, pero tiene poco efecto en su dirección de desplazamiento. En el caso de los aviones, el cambio de dirección lo provoca la componente horizontal de la sustentación, que actúa sobre las alas. El piloto inclina la fuerza de sustentación, que es perpendicular a las alas, en la dirección del giro previsto haciendo rodar el avión hacia el giro. Al aumentar el ángulo de inclinación, la fuerza de sustentación puede dividirse en dos componentes: una que actúa verticalmente y otra que actúa horizontalmente.

Si la sustentación total se mantiene constante, la componente vertical de la sustentación disminuirá. Como el peso de la aeronave no varía, esto haría que la aeronave descendiera si no se contrarrestara. Para mantener el vuelo nivelado es necesario aumentar el elevador positivo (hacia arriba) para incrementar el ángulo de ataque, aumentar la sustentación total generada y mantener la componente vertical de la sustentación igual al peso de la aeronave. Esto no puede continuar indefinidamente. El factor de carga total requerido para mantener el vuelo nivelado está directamente relacionado con el ángulo de inclinación. Esto significa que, para una velocidad aerodinámica determinada, el vuelo nivelado sólo puede mantenerse hasta un determinado ángulo de inclinación. Más allá de este ángulo de inclinación, la aeronave sufrirá una entrada en pérdida acelerada si el piloto intenta generar suficiente sustentación para mantener el vuelo nivelado.

Superficies de control principales alternativasEditar

Algunas configuraciones de aeronaves tienen controles primarios no estándar. Por ejemplo, en lugar de elevadores en la parte posterior de los estabilizadores, todo el plano de cola puede cambiar de ángulo. Algunas aeronaves tienen una cola en forma de V, y las partes móviles en la parte posterior de éstas combinan las funciones de los elevadores y el timón. Los aviones de ala delta pueden tener «elevadores» en la parte posterior del ala, que combinan las funciones de los elevadores y los alerones.