En aviones con control de profundidad convencional, si aumento la velocidad, la cola horizontal ve una mayor velocidad y, por lo tanto, una mayor sustentación. ¿Significa que el aumento de la velocidad aerodinámica crea un momento de cabeceo con el morro hacia abajo (es decir, una disminución del AoA) y viceversa?
Si es así, significa que si quiero aumentar la velocidad manteniendo la altitud constante, la aeronave se ajusta automáticamente en el nuevo ajuste AoA o tengo que cambiar manualmente el AoA usando el elevador.
¿Cómo planeas aumentar la velocidad exactamente ? Puede agregar empuje. La aeronave se ajusta para una velocidad aerodinámica específica (se supone que se trata de un vuelo normal), por lo que el empuje adicional introducirá un ascenso.
Si desea aumentar la velocidad en vuelo nivelado, reduzca (el vector de fuerza de potencia del motor gira hacia abajo, reduciendo el componente vertical y aumentando el horizontal, por lo que convierte más potencia del motor en movimiento hacia adelante y pierde un poco de sustentación) Y agrega potencia para compensar por la pérdida de sustentación.
De ello se deduce que hay un óptimo: cuando no hay más componente vertical, no puede aumentar el componente hacia adelante del vector de fuerza del motor. Pero para ese momento el avión ya está convertido en una roca (sin fuerza vertical = solo gravedad = caída).
Si aumenta la velocidad, no solo aumenta las fuerzas aerodinámicas en la cola (ya sean de sustentación o carga aerodinámica, no importa), sino también en el ala. Sin embargo, el peso de la aeronave seguirá siendo el mismo (si despreciamos el combustible consumido durante la aceleración).
Este aumento en la elevación del ala debe compensarse con una actitud de cabeceo más baja de la aeronave, por lo que la superficie de la cola verá una reducción en el ángulo de ataque que compensa con creces el aumento de la presión dinámica. Como consecuencia, una aeronave naturalmente estable experimentará un cambio de momento de cabeceo con el morro hacia arriba cuando se la acelere.
Para ajustar la nueva velocidad, la desviación del elevador debe moverse a una configuración más positiva (= borde de salida hacia abajo).
Una respuesta sencilla:
Normalmente, el ala tiene una fuerza hacia arriba (ascensor) y la cola tiene una (normalmente) fuerza hacia abajo (ascensor negativo, por así decirlo). Entonces, a medida que la aeronave aumenta la velocidad aerodinámica, aumentará la sustentación del ala y (generalmente) la sustentación hacia abajo de la cola. Hay otros factores que incluyen la orientación del motor/hélice, el centro de masa, etc.
El problema que hace esquiva una respuesta clara, siempre cierta, es que el perfil de sustentación del ala y de la cola no es el mismo. Y, por supuesto, hay complicaciones con las lengüetas de ajuste y cosas por el estilo.
Entonces, cuando un diseñador considera cambios de cabeceo con cambios de velocidad aerodinámica, generalmente trata de minimizar el efecto para proporcionar estabilidad longitudinal. (Las excepciones pueden ser las configuraciones de caza, acrobático y fly-by-wire). Otro objetivo de diseño normal es tener un ángulo de ataque más bajo en la cola que en el ala. Solo pueden ser idénticos en más de un punto, a menos que haya un control de vuelo no convencional o activo.
tommcw