En aeronáutica , un alerón (a veces llamado alerón de sustentación o alerón de descarga de sustentación ) es un dispositivo que reduce intencionalmente el componente de sustentación de un perfil aerodinámico de una manera controlada. La mayoría de las veces, los alerones son placas en la superficie superior de un ala que se pueden extender hacia arriba en el flujo de aire para alterar el flujo aerodinámico. Al hacerlo, el alerón crea una pérdida controlada sobre la parte del ala detrás de él, reduciendo en gran medida la sustentación de esa sección del ala. Los alerones se diferencian de los aerofrenos en que los aerofrenos están diseñados para aumentar la resistencia sin alterar la distribución de la sustentación a lo largo de la envergadura del ala, mientras que los alerones alteran la distribución de la sustentación y aumentan la resistencia.
Los alerones se dividen en dos categorías: los que se despliegan en ángulos controlados durante el vuelo para aumentar la velocidad de descenso o controlar el alabeo, y los que se despliegan por completo inmediatamente después del aterrizaje para reducir en gran medida la sustentación ("descargadores de sustentación") y aumentar la resistencia. En los aviones modernos con control electrónico, el mismo conjunto de superficies de control cumple ambas funciones.
Hasta los años 60, la mayoría de los planeadores utilizaban alerones para controlar la velocidad de descenso y, de este modo, lograr un aterrizaje controlado. Desde entonces, los alerones de los planeadores han sido reemplazados casi en su totalidad por aerofrenos, generalmente del tipo Schempp-Hirth . Los alerones y los aerofrenos permiten modificar el ángulo de planeo durante la aproximación sin modificar la velocidad.
Los aviones comerciales casi siempre están equipados con spoilers. Los spoilers se utilizan para aumentar la velocidad de descenso sin aumentar la velocidad. Sin embargo, su uso suele ser limitado, ya que el flujo de aire turbulento que se desarrolla detrás de ellos provoca ruido y vibración, lo que puede causar incomodidad a los pasajeros. Los spoilers también pueden operarse de forma diferencial para controlar el alabeo en lugar de los alerones ; Martin Aircraft fue la primera compañía en desarrollar tales spoilers en 1948. [1] Sin embargo, al aterrizar , los spoilers casi siempre se despliegan por completo para ayudar a reducir la velocidad del avión. El aumento de la resistencia de forma creada por los spoilers ayuda directamente al efecto de frenado. Sin embargo, la mayor ganancia se produce cuando los spoilers causan una pérdida dramática de sustentación y, por lo tanto, el peso del avión se transfiere de las alas al tren de aterrizaje, lo que permite frenar mecánicamente las ruedas con menos tendencia a patinar.
En los aviones con motor de pistón refrigerado por aire , pueden ser necesarios alerones para evitar que los motores se enfríen de golpe . En un descenso sin alerones, la velocidad del aire aumenta y el motor funcionará a baja potencia, produciendo menos calor de lo normal. El motor puede enfriarse demasiado rápido, lo que provoca válvulas atascadas, cilindros agrietados u otros problemas. Los alerones alivian la situación al permitir que el avión descienda a una velocidad deseada mientras que el motor funciona a una configuración de potencia que evita que se enfríe demasiado rápido (especialmente cierto para los motores de pistón turboalimentados , que generan temperaturas más altas que los motores de aspiración normal ).
Los controles del spoiler se pueden utilizar para el control del balanceo (spoilers exteriores o intermedios) o para el control del descenso (spoilers interiores).
Algunas aeronaves utilizan alerones en combinación con alerones o en lugar de ellos para controlar el alabeo, principalmente para reducir la guiñada adversa cuando la entrada del timón está limitada por velocidades más altas. Para estos alerones se ha acuñado el término spoileron . En el caso de un spoileron, para que pueda usarse como superficie de control, se levanta solo en un ala, lo que reduce la sustentación y aumenta la resistencia, lo que provoca alabeo y guiñada. La eliminación de alerones dedicados también evita el problema de la inversión de control y permite que los flaps ocupen una mayor parte del borde de salida del ala.
Casi todos los aviones de reacción modernos están equipados con alerones de sustentación internos que se utilizan en conjunto durante el descenso para aumentar la velocidad de descenso y controlarla. Algunas aeronaves utilizan alerones de sustentación en la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso sin cambiar la actitud de la aeronave.
Un avión de pasajeros a reacción que no estaba equipado con alerones de sustentación era el Douglas DC-8 , que utilizaba el empuje inverso en vuelo en los dos motores interiores para controlar la velocidad de descenso (sin embargo, el avión estaba equipado con volcadores de sustentación). El Lockheed Tristar estaba equipado con un sistema llamado Control de sustentación directa que utilizaba los alerones en la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso.
Los aviones Airbus con control fly-by-wire utilizan alerones de gran envergadura para el control del descenso, spoilerons, atenuación de ráfagas y amortiguadores de sustentación. Especialmente en la aproximación al aterrizaje, se puede ver todo el ancho de los alerones controlando la velocidad de descenso y la inclinación del avión.
Los dumpers de sustentación son un tipo especial de alerón que se extiende a lo largo de gran parte de la longitud del ala y está diseñado para descargar la mayor cantidad de sustentación posible en el aterrizaje. Los dumpers de sustentación tienen solo dos posiciones, desplegados y retraídos. Los dumpers de sustentación tienen tres funciones principales: poner la mayor parte del peso de la aeronave sobre las ruedas para lograr el máximo efecto de frenado, aumentar la resistencia de forma y evitar que la aeronave "rebote" en el aterrizaje.
Los dumpers de sustentación casi siempre se despliegan automáticamente al tocar tierra. El control de la cabina de vuelo tiene tres posiciones: desactivado, automático ("armado") y manual (raramente utilizado). En la aproximación al aterrizaje se selecciona "automático" y, al tocar tierra, un sensor llamado interruptor de peso sobre las ruedas indica que se eleven los dumpers de sustentación. Los alerones de control de vuelo también se elevan como dumpers de sustentación adicionales.
Prácticamente todos los aviones a reacción modernos están equipados con dumpers de sustentación. El modelo 146 de British Aerospace está equipado con alerones de gran envergadura para generar resistencia adicional y hacer innecesario el empuje inverso .
Se han producido numerosos accidentes por desplegar inadvertidamente los elevadores durante la aproximación al aterrizaje o por olvidarse de ponerlos en "automático".
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