¿Cómo puede ayudar el uso de aceleradores divididos al aterrizar gemelos con viento cruzado?

En aviones gemelos ligeros de aviación general, al aterrizar con fuertes vientos cruzados, ¿cuáles son algunas consideraciones para usar aceleradores asimétricos (o divididos) para inducir un deslizamiento lateral, para alinear el fuselaje con la pista de tierra y la línea central de la pista en lugar del timón?

Me dijeron que esta técnica permite que la aeronave rastree las líneas centrales de la pista con el fuselaje alineado con la pista sin tanto ángulo de alabeo hacia el viento cruzado como se requeriría con un empuje simétrico usando solo el timón de control cruzado y el alerón opuesto.

Estaba pensando que la necesidad de alabeo en el viento cruzado se debe a la necesidad de compensar la fuerza de deslizamiento lateral (de la guiñada debido al timón a favor del viento) que de otro modo (sin el alabeo) giraría el avión a favor del viento.

Pero me parece que usar un empuje asimétrico para inducir el mismo deslizamiento lateral produciría la misma tendencia a girar si las alas no estuvieran inclinadas hacia el viento cruzado para compensar. ¿¿Por qué no??

relacionado: estos dos vuelos en los que se utilizó empuje diferencial para controlar la trayectoria de la aeronave.

Respuestas (2)

El uso de empuje asimétrico al aterrizar un gemelo en un viento cruzado logra efectivamente lo mismo que hace la entrada del timón. Induce un momento de guiñada sobre el eje vertical de la aeronave, lo mismo que ocurre al presionar los pedales del timón. Ayuda a aliviar el exceso de presión del timón en los controles de vuelo durante la aproximación, lo que hace que sea un poco más cómodo para el piloto realizar la aproximación. Aún debe aplicar la entrada de alerón al viento para mantener la línea central de la pista. El uso de empuje asimétrico durante un aterrizaje con viento cruzado no alivia la presión del alerón ni el ángulo de alabeo requerido para seguir la línea central de la pista.

Eso es lo que pensé. La única diferencia sería que al usar empuje asimétrico, el timón no se desviaría tanto. El estabilizador vertical (así como todo el fuselaje debido al ángulo de deslizamiento lateral) todavía estaría produciendo fuerza aerodinámica lateral en la dirección del viento. Por lo tanto, aún sería necesario dejar caer el ala contra el viento para contrarrestar esa fuerza y ​​mantener un rumbo constante.
@CharlesBretana: en realidad, habría una necesidad aún mayor: vea la nueva respuesta:
Puede mencionar el tiempo de respuesta: los pedales/timón reaccionan más rápido que los motores.

En aviones gemelos ligeros de aviación general, al aterrizar con fuertes vientos cruzados, ¿cuáles son algunas consideraciones para usar aceleradores asimétricos (o divididos) para inducir un deslizamiento lateral, para alinear el fuselaje con la pista de tierra y la línea central de la pista en lugar del timón?

Me dijeron que esta técnica permite que la aeronave rastree las líneas centrales de la pista con el fuselaje alineado con la pista sin tanto ángulo de alabeo hacia el viento cruzado como se requeriría con un empuje simétrico usando solo el timón de control cruzado y el alerón opuesto.

En realidad, lo contrario es cierto: el uso del empuje diferencial en lugar del timón para mantener el rumbo en una aproximación final con el ala hacia abajo y el aterrizaje en realidad crea un ligero aumento en el ángulo de alabeo requerido para mantener la aeronave en la ruta deseada.

Considere la aproximación final a una velocidad aerodinámica fija, con viento cruzado desde la izquierda. Considere que estamos utilizando el método de ala hacia abajo (deslizamiento), con el objetivo de mantener el fuselaje completamente paralelo a la línea central de la pista durante la última parte de la aproximación final. El ángulo entre el viento relativo y el fuselaje está limitado a un valor fijo. El componente de la fuerza lateral aerodinámica hacia la derecha que se crea por el flujo de aire que impacta en el lado izquierdo del fuselaje también está limitado a un valor fijo. Sin embargo, si ambos aceleradores están configurados de la misma manera, para mantener el rumbo constante, debemos desviar el timón hacia la derecha para contrarrestar el par de guiñada de la "veleta" izquierda del flujo de aire lateral contra la aleta vertical. El timón desviado contribuye con una fuerza lateral aerodinámica hacia la izquierda, lo que reduce el ángulo de inclinación general requerido. (Para evitar que la aeronave vire, el ángulo de alabeo debe ser suficiente para crear una componente horizontal de sustentación hacia la izquierda que sea suficiente para superar la componente horizontal de lafuerza lateral aerodinámica neta hacia la derecha). Si mantenemos el rumbo aumentando la potencia en el motor izquierdo, de modo que podamos relajar la entrada del timón derecho, la fuerza lateral aerodinámica hacia la izquierda del timón desviado desaparece, por lo que necesitaremos usar más fuerza lateral aerodinámica hacia la izquierdabanco, no menos.

En teoría, podríamos reducir el ángulo de alabeo requerido aplicando un empuje diferencial en la otra dirección, de modo que se requiera más timón a la derecha, pero esto, sin duda, nunca se hace en la práctica real.

Claramente, el propósito real del empuje diferencial es simplemente aliviar al piloto de la necesidad de mantener el timón a favor del viento, es decir, desviar el timón en dirección opuesta al ángulo de alabeo. ¿Qué tan significativo es el aumento resultante en el ángulo de alabeo requerido? O en otras palabras, ¿qué tan significativa es la reducción en el ángulo de alabeo requerido si el piloto usa el timón en lugar del empuje diferencial en el aterrizaje con viento cruzado?

Considere la situación de un motor averiado. En una situación en la que el motor no funciona, normalmente se recomienda al piloto que se incline unos 5 grados, rara vez mucho más que eso, hacia el motor bueno para cancelar la fuerza lateral del timón y permitir un vuelo lineal con el fuselaje aerodinámico al flujo de aire.

Si el deslizamiento lateral con el ala hacia abajo para el aterrizaje con viento cruzado requiere una desviación del timón sustancialmente menor que la que se necesitaría para compensar un motor averiado a la misma velocidad aerodinámica, como sin duda es el caso, entonces se deduce que la reducción en el ángulo de alabeo lograda al mantener el deslizamiento lateral con el timón en lugar de con el acelerador diferencial será sustancialmente inferior a 5 grados. En palabras, no muy significativo. Está claro por qué un piloto podría optar por aceptar este pequeño aumento en el ángulo de alabeo, para aliviar la necesidad de mantener el timón a favor del viento.

La fuerza lateral del timón desviado en sí es claramente muy pequeña en comparación con la fuerza lateral del flujo de aire que golpea el costado del fuselaje mientras la aeronave mantiene el ángulo de deslizamiento requerido para el aterrizaje con viento cruzado.

Tenga en cuenta también que "cargar" el ala bajada mientras "descarga" el ala levantada (a través del ajuste de potencia diferencial y la diferencia resultante en la velocidad de lavado de la hélice) aumentará ligeramente la entrada de alerón necesaria para igualar el vector de sustentación de cada ala y traer el balanceo neto apriete a cero y mantenga el ángulo de alabeo deseado.

La conclusión es que un piloto que utiliza el empuje diferencial para reducir o eliminar la deflexión del timón requerida durante una aproximación con el ala hacia abajo para un aterrizaje con viento cruzado está aceptando un ligero aumento en el ángulo de alabeo requerido, con el fin de aliviar los músculos de su pierna a favor del viento.

Relacionado: ¿Por qué un piloto se inclina hasta 5 grados en el motor en funcionamiento después de la falla del otro motor?

Descargo de responsabilidad: no vuelo aviones bimotor.
En su caso (viento desde la izquierda), con entrada de alerón para inducir una guiñada izquierda, el propósito de aumentar la aceleración en el motor izquierdo es aumentar la sustentación en el ala izquierda mientras se contrarresta la guiñada reduciendo la cantidad de entrada de timón necesaria para mantener la alineación con la línea central. Más sustentación -> mayor fuerza proporcionada para contrarrestar el viento cruzado con el mismo ángulo de alabeo. (AMEL-Instrumento)
@DavidC.Rankin: aumentar la sustentación en el ala izquierda en particular parecería aumentar, no disminuir, la entrada del alerón izquierdo requerida para mantener el ángulo de alabeo. La sustentación total no puede exceder la suma vectorial del peso de la aeronave más cualquier componente horizontal de sustentación que se requiera para neutralizar la fuerza lateral aerodinámica. Si la aeronave tiene algún diédrico, parecería que aumentar la sustentación en el ala derecha, no en el ala izquierda, sería la forma más efectiva de aumentar la fuerza lateral hacia la izquierda sin aumentar el ángulo de alabeo.
@DavidC.Rankin: después de pensar un poco en su comentario, todavía no veo cómo aumentar la potencia en el motor izquierdo disminuiría el ángulo de inclinación requerido para lidiar con el viento cruzado desde la izquierda. Además, dado todo el problema de la fuerza lateral del timón como se describe en mi respuesta, parece contraproducente: el ángulo de inclinación requerido en realidad tendría que aumentarse, en comparación con lo que se necesitaría si ambos motores funcionaran con la misma aceleración.
@DavidC.Rankin: me parece que lo ÚNICO que se puede lograr al aumentar el empuje en el motor contra el viento es una disminución en la desviación del timón requerida. ¿Qué me estoy perdiendo?
Debe comprender que el aumento en la elevación debido a otras 100-200 RPM no es un gran aumento. El beneficio principal es el mayor empuje que crea un momento para equilibrar la guiñada inducida por las entradas de los alerones (que es lo que harías con una mayor entrada del timón si no tuvieras un motor con el que jugar en cada ala).
@DavidC.Rankin: no discuto que el empuje diferencial reducirá la entrada de timón requerida. Mi punto es que esto no puede reducir el ángulo de inclinación requerido y, de hecho, debe aumentar ligeramente el ángulo de inclinación requerido.
Obviamente estás pensando correctamente. La pregunta es una que realmente depende de las características de vuelo del avión. Recuperación en dinámica de vuelo, guiñada y balanceo están acoplados. El control cruzado de un solo motor con el timón produce un arrastre de cola significativo debido a la desviación del timón. Los aceleradores divididos contrarrestan eso de 2 maneras (1) el aumento de empuje / sustentación en el ala inferior y (2) la reducción de la resistencia al disminuir la desviación del timón. Ahora, la diferencia de "cuántos grados de inclinación" resulta en un buen modelo o prueba de vuelo para confirmar, un Apache diferirá mucho de un PBaron.