Superfícies de controlo de voo

As principais superfícies de controlo de uma aeronave de asa fixa são fixadas à estrutura da aeronave em dobradiças ou faixas para que se possam mover e assim desviar o fluxo de ar que passa sobre elas. Este redireccionamento do fluxo de ar gera uma força desequilibrada para rodar o avião em torno do eixo associado.

Superfícies de controlo de voo do Boeing 727

AileronsEdit

Artigo principal: Aileron
Superfície do Aileron

Ailerons são montados no bordo de fuga de cada asa perto da ponta das asas e movem-se em direcções opostas. Quando o piloto move o pau para a esquerda, ou vira a roda no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, o aileron esquerdo sobe e o aileron direito desce. Um aileron levantado reduz a elevação nessa asa e um aileron baixado aumenta a elevação, pelo que ao mover o pau para a esquerda faz com que a asa esquerda caia e a direita se levante. Isto faz com que a aeronave role para a esquerda e comece a virar para a esquerda. Centrando o bastão, os ailerons voltam a ficar neutros, mantendo o ângulo da margem. A aeronave continuará a girar até que o movimento oposto do aileron devolva o ângulo da margem a zero para voar em linha recta.

ElevatorEdit

Main article: Elevador (avião)

O elevador é uma parte móvel do estabilizador horizontal, articulada para a parte traseira da cauda horizontal. Os elevadores movem-se para cima e para baixo juntos. Quando o piloto puxa o pau para trás, os elevadores sobem. Empurrar o bastão para a frente faz com que os elevadores desçam. Os elevadores levantados empurram para baixo na cauda e fazem com que o nariz se levante. Isto faz com que as asas voem num ângulo de ataque mais elevado, o que gera mais elevação e mais arrasto. Centrar o bastão faz com que os elevadores fiquem neutros e pára a mudança de inclinação. Algumas aeronaves, tais como um MD-80, utilizam uma aba servo dentro da superfície do elevador para mover aerodinamicamente a superfície principal para a sua posição. A direcção de deslocação da patilha de controlo será assim numa direcção oposta à da superfície de controlo principal. É por esta razão que uma cauda MD-80 parece ter um sistema de elevador ‘split’.

No arranjo do canard, os elevadores são articulados para trás de um avião dianteiro e movem-se no sentido oposto, por exemplo, quando o piloto puxa o pau para trás os elevadores descem para aumentar o elevador à frente e levantam o nariz.

RudderEdit

Artigo principal: Leme § Lemes de avião

O leme é tipicamente montado na borda traseira do estabilizador vertical, parte da empena. Quando o piloto empurra o pedal esquerdo, o leme deflecte para a esquerda. Ao empurrar o pedal direito, o leme deflecte para a direita. Ao empurrar o leme para a direita, o leme empurra a cauda para a esquerda e faz com que o nariz boceje para a direita. Centrando os pedais do leme, o leme volta a ser neutro e pára o guinada.

Efeitos secundários dos controlosEdit

AileronsEdit

Artigo principal: O bocejo adverso

Os ailerons controlam principalmente o rolo. Sempre que o elevador é aumentado, o arrasto induzido também é aumentado. Quando o bastão é movido para a esquerda para rolar a aeronave para a esquerda, o aileron direito é abaixado, o que aumenta a elevação na asa direita e, portanto, aumenta o arrasto induzido na asa direita. A utilização de ailerons provoca um bocejo adverso, o que significa que o nariz da aeronave boceja numa direcção oposta à da aplicação do aileron. Ao mover o bastão para a esquerda para a margem das asas, o bocejo adverso move o nariz da aeronave para a direita. O bocejo adverso é mais pronunciado para aviões ligeiros com asas longas, tais como planadores. É contra-accionado pelo piloto com o leme. Os ailerons diferenciais são ailerons que foram manipulados de tal forma que o aileron para baixo deflecte menos do que o aileron para cima, reduzindo o guinada adversa.

LemeEditar

O leme é uma superfície de controlo fundamental que é tipicamente controlada por pedais e não pelo pau. É o principal meio de controlar o guinada – a rotação de um avião sobre o seu eixo vertical. O leme também pode ser chamado para contrariar o bocejo adverso produzido pelas superfícies de controlo do leme.

Se o leme for continuamente aplicado em voo nivelado, a aeronave bocejará inicialmente na direcção do leme aplicado – o efeito primário do leme. Após alguns segundos, a aeronave tenderá a inclinar-se para a direcção do guinada. Isto resulta inicialmente do aumento da velocidade da asa oposta à direcção da guinada e da velocidade reduzida da outra asa. A asa mais rápida gera mais elevação e assim sobe, enquanto a outra asa tende a descer devido a gerar menos elevação. A aplicação contínua do leme mantém a tendência de rolagem porque a aeronave voa num ângulo em relação ao fluxo de ar – derrapando em direcção à asa da frente. Ao aplicar o leme direito numa aeronave com diedro, a asa esquerda terá aumentado o ângulo de ataque e a asa direita terá diminuído o ângulo de ataque, o que resultará num rolar para a direita. Uma aeronave com catedral mostrará o efeito oposto. Este efeito do leme é normalmente utilizado em aeronaves modelo onde se estiver incluído um número suficiente de catedral ou poliédrico no desenho da asa, o controlo primário do rolo, tal como ailerons, pode ser omitido por completo.

Virar a aeronaveEditar

Artigo principal: Viragem em banco

Não gosto de virar um barco, mudar a direcção de um avião normalmente deve ser feito com os ailerons e não com o leme. O leme gira (boceja) a aeronave mas tem pouco efeito na sua direcção de viagem. Com a aeronave, a mudança de direcção é causada pela componente horizontal do elevador, actuando sobre as asas. O piloto inclina a força de elevação, que é perpendicular às asas, na direcção da viragem pretendida, rolando a aeronave para a curva. medida que o ângulo da margem é aumentado, a força de elevação pode ser dividida em dois componentes: um actuando verticalmente e outro actuando horizontalmente.

Se o elevador total for mantido constante, o componente vertical do elevador irá diminuir. Como o peso da aeronave se mantém inalterado, isto resultaria na descida da aeronave se não fosse contrariada. Para manter o voo nivelado é necessário aumentar o elevador positivo (para cima) para aumentar o ângulo de ataque, aumentar o elevador total gerado e manter a componente vertical do elevador igual ao peso da aeronave. Isto não pode continuar indefinidamente. O factor de carga total necessário para manter o voo nivelado está directamente relacionado com o ângulo do banco. Isto significa que para uma determinada velocidade, o voo nivelado só pode ser mantido até um determinado ângulo de banco. Para além deste ângulo de banco, a aeronave sofrerá uma paragem acelerada se o piloto tentar gerar elevação suficiente para manter o voo nivelado.

Alternar superfícies de controlo principaisEditar

algumas configurações de aeronaves têm controlos primários não normalizados. Por exemplo, em vez de elevadores na parte de trás dos estabilizadores, todo o avião da cauda pode mudar de ângulo. Algumas aeronaves têm uma cauda em forma de V, e as partes móveis na parte de trás destas combinam as funções dos elevadores e do leme. As aeronaves de asa delta podem ter “elevadores” na parte de trás da asa, que combinam as funções de elevadores e ailerons.