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Ascensor (aeronáutica)

El efecto de los ascensores en el tono
Tablilla compensadora de inclinación y elevación de una aeronave ligera

Los elevadores son superficies de control de vuelo , generalmente en la parte trasera de un avión , que controlan el cabeceo del avión y, por lo tanto, el ángulo de ataque y la sustentación del ala. Los elevadores suelen estar articulados al estabilizador horizontal o al plano de cola . Pueden ser la única superficie de control de cabeceo presente y, a veces, se ubican en la parte delantera del avión (primeros aviones y canards ) o se integran en un "plano de cola completamente móvil" trasero, también llamado elevador de placa o estabilizador .

Eficacia del control del ascensor

El elevador es un sistema de subida y bajada que controla el avión. El estabilizador horizontal suele generar una fuerza descendente que equilibra el momento de inclinación del morro creado por la fuerza de sustentación del ala, que normalmente se aplica en un punto (el centro de sustentación del ala) situado detrás del centro de gravedad del avión . Los efectos de la resistencia y el cambio del empuje del motor también pueden generar momentos de cabeceo que deben compensarse con el estabilizador horizontal.

Tanto el estabilizador horizontal como el elevador contribuyen a la estabilidad del cabeceo, pero solo los elevadores proporcionan control del cabeceo. [1] Lo hacen disminuyendo o aumentando la fuerza descendente creada por el estabilizador:

En muchos aviones de baja velocidad, hay una pestaña de ajuste en la parte trasera del elevador, que el piloto puede ajustar para eliminar fuerzas en la columna de control en la actitud y velocidad aerodinámica deseadas. [2] Los aviones supersónicos suelen tener planos de cola completamente móviles ( estabilizadores ), porque las ondas de choque generadas en el estabilizador horizontal reducen en gran medida la efectividad de los elevadores con bisagras durante el vuelo supersónico. Los aviones con alas delta combinan alerones y elevadores (y sus respectivas entradas de control) en una superficie de control llamada elevón .

Ubicación de los ascensores

Los elevadores suelen ser parte de la cola, en la parte trasera de un avión. En algunos aviones, las superficies de control de cabeceo están en la parte delantera, por delante del ala. En un avión de dos superficies, este tipo de configuración se llama canard (la palabra francesa para pato ) o ala tándem . Los primeros aviones de los hermanos Wright eran del tipo canard; Mignet Pou-du-Ciel y Rutan Quickie son del tipo tándem. Algunos de los primeros aviones de tres superficies tenían elevadores delanteros ( Curtisse/AEA June Bug ); los aviones modernos de tres superficies pueden tener elevadores delanteros (canard) y traseros ( Grumman X-29 ).

Investigación

Existen varios esfuerzos de investigación y desarrollo de tecnología para integrar las funciones de los sistemas de control de vuelo de aeronaves, como alerones , elevadores, elevones , flaps y flaperones en alas para realizar el propósito aerodinámico con las ventajas de menor: masa, costo, resistencia, inercia (para una respuesta de control más rápida y fuerte), complejidad (mecánicamente más simple, menos partes o superficies móviles, menos mantenimiento) y sección transversal de radar para sigilo . Estos pueden usarse en muchos vehículos aéreos no tripulados (UAV) y aviones de combate de sexta generación . Dos enfoques prometedores son las alas flexibles y la fluídica.

En las alas flexibles, gran parte o la totalidad de la superficie del ala puede cambiar de forma durante el vuelo para desviar el flujo de aire. El ala aeroelástica activa X-53 es un proyecto de la NASA . El ala adaptable y flexible es un proyecto militar y comercial. [3] [4] [5]

En fluídica , las fuerzas en los vehículos ocurren a través del control de circulación, en el que partes mecánicas más grandes y complejas son reemplazadas por sistemas fluídicos más pequeños y simples (ranuras que emiten flujos de aire) donde fuerzas más grandes en los fluidos son desviadas por chorros más pequeños o flujos de fluido de manera intermitente, para cambiar la dirección de los vehículos. [6] [7] [8] En este uso, la fluídica promete menor masa, costos (hasta un 50% menos), e inercia y tiempos de respuesta muy bajos , y simplicidad.

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ Phillips, Warren F. (2010). Mecánica del vuelo (2.ª ed.). Hoboken, Nueva Jersey: Wiley & Sons. pág. 385. ISBN 978-0-470-53975-0.
  2. ^ "3 - Maniobras básicas de vuelo". Manual de vuelo de aviones. Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos, Washington DC: Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos. 2004. FAA-8083-3A. Archivado desde el original el 30 de junio de 2011.
  3. ^ Scott, William B. (27 de noviembre de 2006), "Alas que se transforman", Aviation Week & Space Technology
  4. ^ "FlexSys Inc.: Aerospace". Archivado desde el original el 16 de junio de 2011. Consultado el 26 de abril de 2011 .
  5. ^ Kota, Sridhar; Osborn, Russell; Ervin, Gregory; Maric, Dragan; Flick, Peter; Paul, Donald. "Ala adaptable a la misión: diseño, fabricación y prueba de vuelo" (PDF) . Ann Arbor, MI; Dayton, OH, EE. UU.: FlexSys Inc., Air Force Research Laboratory. Archivado desde el original (PDF) el 22 de marzo de 2012 . Consultado el 26 de abril de 2011 .
  6. ^ P John (2010). "El programa de investigación industrial integrada de vehículos aéreos sin flaps (FLAVIIR) en ingeniería aeronáutica". Actas de la Institución de Ingenieros Mecánicos, Parte G: Revista de Ingeniería Aeroespacial . 224 (4). Londres: Mechanical Engineering Publications: 355–363. doi :10.1243/09544100JAERO580. hdl : 1826/5579 . ISSN  0954-4100. S2CID  56205932. Archivado desde el original el 17 de mayo de 2018.
  7. ^ "Vehículo aéreo no tripulado de exhibición demuestra vuelo sin flaps". BAE Systems. 2010. Archivado desde el original el 7 de julio de 2011. Consultado el 22 de diciembre de 2010 .
  8. ^ "Los aviones UAV Demon entran en la historia volando sin flaps". Metro.co.uk . Londres: Associated Newspapers Limited. 28 de septiembre de 2010.

Enlaces externos