¿Cuál es la ventaja de combinar el timón y los pedales de freno en los aviones?

He leído acerca de varios aviones que tienen el timón y los pedales de freno muy juntos. A mí esto me parece confuso y propenso a errores. Parece fácil confundir los pedales del timón/freno y sin darse cuenta presionar el equivocado al volar o rodar la aeronave. Dado que estos son controles fundamentalmente importantes, esto podría conducir al desastre.

Entonces, ¿cuál es la ventaja de mantener los pedales de timón/freno en esta configuración? ¿Hay alguna razón histórica para esta elección de diseño?

Tenga en cuenta que el timón y los frenos están en los mismos pedales, no en diferentes. Nada que confundir.
Hay al menos un accidente relacionado con los pedales de freno, Crash: Yak Service YK42 en Yaroslavl el 7 de septiembre de 2011, no pudo subir en el despegue . El problema no fue causado por la combinación en sí, sino por el hecho de que los pilotos cambiaron de un tipo de avión diferente con un diseño de pedal diferente y no recibieron suficiente entrenamiento (además de todos los otros agujeros en el queso como una mala instrucción de despegue).

Respuestas (4)

Todos los aviones que he visto tienen las funciones de timón y frenado combinadas en un juego de dos pedales. Para operar el timón, presiona la parte inferior de los pedales, para que se deslicen hacia adelante y hacia atrás sobre las orugas, y para operar los frenos, presiona la parte superior de los pedales para que giren hacia el piso. El pedal izquierdo opera el freno de la rueda izquierda y el pedal derecho opera el freno derecho, por lo que puede usar el frenado diferencial para girar el avión. Para la operación del timón, el movimiento de los dos pedales está bloqueado (es decir, presione el pedal derecho para el timón derecho y el pedal izquierdo se mueve hacia atrás mientras que el pedal derecho se mueve hacia adelante).

Debido a los dos movimientos diferentes (rotación para los frenos versus deslizamiento para el timón), no hay problema con pisar los frenos cuando se quiere el timón o viceversa. El entrenamiento temprano típico es operar el timón usando los dedos de los pies en las partes inferiores de los pedales, y solo poner todo el pie en el pedal para accionar el mecanismo de frenado.

¿En qué aeronave se monta el pedal del timón slide back and forth on tracks? De acuerdo, no tengo experiencia en todos los sectores de la industria, pero todos los ensamblajes con los que tengo experiencia son articulados, no rastreados. El único ensamblaje rastreado que he encontrado es un periférico de simulador de vuelo de PC.

Aquí hay algunas restricciones de diseño:

  • A diferencia de un automóvil, a veces es necesario aplicar el freno izquierdo independientemente del freno derecho. (Consulte ¿Qué es el frenado diferencial? para obtener más detalles e imágenes).
  • Es necesario controlar el timón y debe poder moverlo en cualquier dirección.
  • El piloto debe poder realizar ajustes pequeños y rápidos en ambos, en ambas direcciones.
  • El piloto debe poder usar ambos al mismo tiempo.
  • El piloto debe poder usar ambos y al mismo tiempo controlar el cabeceo y el alabeo.

En base a esto, es bastante fácil ver que un botón pulsador, una palanca o un interruptor de palanca en algún lugar no cumpliría con todos estos requisitos, especialmente si necesita usar sus manos (que ya están ocupadas con el yugo) para hacerlo.

Hay tres ejes de movimiento en una aeronave que el piloto puede controlar directamente y, con los diseños actuales, los controles de vuelo mueven la aeronave en la misma dirección en que se mueven:

  • El banco se controla girando el yugo hacia la izquierda y hacia la derecha, lo que baja el ala en la dirección en que la giras.
  • El cabeceo se controla empujando el yugo hacia adelante o tirando de él hacia atrás, haciendo que el morro suba o baje.
  • La guiñada se controla empujando los pedales en la dirección en la que desea que gire el morro.
  • Dado que sus pies ya están en los pedales del timón y también necesita dos pedales de freno (punto uno desde arriba), generalmente solo ponen los frenos en la parte superior de los pedales del timón para que puedan usarse al mismo tiempo. 1

1 También hay frenos de mano en algunas aeronaves más antiguas que requieren el uso de la mano. Esto se ha abandonado prácticamente en favor de los frenos de punta (o talón) ya que no permitía el frenado diferencial.

+1 solo una nota al pie de su nota al pie: obtiene todo tipo de mecanismos (freno de mano, acoplamiento con frenos de aire, frenos de pedal) en planeadores, que generalmente cuentan con una rueda principal de todos modos.
Hay un par de LSA más nuevos que también usan frenos de mano, como el Dynamic WT9.
Muchos aviones (especialmente los diseños militares rusos más antiguos, como el MiG-21) usaban un freno de mano en la palanca central y podían hacer un frenado diferencial moviendo los pedales del timón de la manera habitual. Los pedales liberaron la presión de frenado de la rueda respectiva. De hecho, estas aeronaves generalmente dependían únicamente del frenado diferencial para los giros.

Es por diseño.

Un avión tiene tres ejes para moverse, a diferencia de un automóvil, por lo que se deben proporcionar más controles al piloto. Como los primates tienen dos piernas y dos brazos, los diseñadores de aviones pusieron pedales para controlar los timones.

Debido a que Newton ideó la primera ley del movimiento antes de que se construyeran los aviones, necesitábamos idear una forma de detener los aviones y, por lo tanto, se inventaron los frenos. Pero a diferencia de los automóviles, donde se usa un pie o pies para aplicar los frenos, los pedales del timón ya ocupaban esa región. Y por lo tanto, los diseñadores de aviones agregaron frenos encima de los pedales del timón.

Como todo lo demás, esto también evolucionó con el tiempo.

La dirección del timón en los aviones desde la "Edad de oro" del vuelo entre las dos guerras mundiales hasta el siglo XXI ha sido manipulada por el piloto con el movimiento de un par de pedales, mientras que durante la era anterior a 1919 el control del timón era más frecuente. operado con una "barra de timón" sólida con pivote central que generalmente tenía un pedal y / o hardware similar a un estribo en sus extremos para permitir que los pies del piloto permanecieran cerca de los extremos de la superficie trasera de la barra.

No estoy de acuerdo con la afirmación de que combinarlos genera confusión. El conjunto pedal de timón/freno es muy fácil de entender y dominar. Los errores que cometes como estudiante son mínimos y de todos modos no suceden después de un poco de entrenamiento.

Otra razón para tener los pedales del timón en el piso es que en un giro coordinado, es posible que deba agregar un poco de timón junto con la inclinación del avión. Como las manos se usan para ladear, los pedales del timón se controlan con los pies. Esta situación solo es aplicable durante el vuelo.

Durante el vuelo , los frenos no tienen ningún efecto ya que se aplican en el tren de aterrizaje principal.

Durante el rodaje , cuando presiona el pedal del timón (sin aplicar los frenos), en aviones más pequeños, la rueda de morro gira.

Solo por curiosidad, ¿se ha construido algún avión notable que elimine los pedales de timón a favor de girar un "joystick" (brazo lateral o central) o incluso el yugo? ¿O es demasiado diferente de lo que los pilotos están acostumbrados? Creo que algunas naves espaciales usaron controladores de brazo lateral torcidos para controlar la guiñada.
Solo puedo pensar en sistemas de alerones y timones vinculados como en el Ercoupe. Curiosamente, el Wright Flyer tenía su control de guiñada vinculado a su control de balanceo (que era la deformación de las alas, no los alerones).

Otro factor... esto da como resultado un uso más natural del control. Dado que muchas aeronaves se dirigen en tierra mediante el frenado diferencial, el piloto utilizará el mismo control y el mismo proceso de pensamiento básico para la guiñada en tierra que utilizan en el aire. En el aire, timón izquierdo para girar a la izquierda. En tierra, presiona la parte superior del pedal izquierdo del timón para girar a la izquierda. Este es un detalle menos que un piloto debe tener en cuenta. Ya tienen muchos detalles, por lo que cualquier reducción en la carga mental del piloto es una gran ventaja.

Los primeros aviones, especialmente los primeros aviones de pasajeros como el Ford Trimotor y el DC2, usaban una barra de frenado para lograr el frenado diferencial (llamada 'barra Johnson'... tenía alrededor de 0,75 metros de largo, por lo que probablemente se trataba de una ilusión) que requería una buena cantidad de habilidad para dominar, así como una buena cantidad de fuerza en el brazo. Los frenos hidráulicos en los pedales del timón fueron una gran mejora.