Durante la banca invertida, ¿qué sucede con el rumbo?

¿Estaría un avión en giro de 135° usando stick-forward para mantener la altitud? ¿Y así inclinarse en la dirección en que apuntan las ruedas?

Si y si.

Digamos que estás volando hacia el norte. Ruedas invertido, luego levantas tu ala izquierda 45 grados por encima del horizonte (esta es el ala que apunta hacia el este, ahora que estás boca abajo).

Experimentarás las fuerzas G habituales empujando tu cabeza (duele) y el avión comenzará a girar hacia el oeste.

Una vez vi un gran diagrama que explicaba qué controles hacen qué cuando están invertidos: mostraba el contorno del avión con un piloto de dibujos animados sentado en la posición normal y otro piloto "fantasma" sentado en el mismo asiento con los pies en los pedales del timón. sosteniendo una extensión del palo, pero con la cabeza apuntando en la dirección opuesta: diríjase hacia las ruedas en lugar de alejarse de las ruedas.

Cuando el avión está invertido, el "piloto fantasma" está en posición vertical y todos los controles se comportarían normalmente desde su punto de vista.

Una forma concisa de describir la situación es que durante un vuelo invertido sostenido, si la aeronave se inclina alejándose de las alas invertidas, la trayectoria de vuelo se curvará hacia la punta del ala que está más cerca de la tierra. Esto es un poco extraño porque la trayectoria de vuelo termina curvándose ALEJÁNDOSE de la dirección del giro inicial, es decir, lejos de la dirección en la que el piloto movió su palanca de control o giró su yugo de control para iniciar el giro alejándose del nivel de las alas invertidas. Durante el vuelo invertido, si inclinamos el avión hacia la izquierda, desde nuestra perspectiva sentados en el avión, la nariz comenzará a moverse alrededor del horizonte hacia la derecha, hacia la punta del ala hacia la tierra.

Una consecuencia interesante de esto es que durante el vuelo invertido sostenido, para neutralizar la guiñada adversa y mantener el morro alineado con la trayectoria de vuelo mientras rodamos (cambiar el ángulo de alabeo), tenemos que aplicar el timón OPUESTO a la dirección en la que estamos moviendo el palanca de control o girando el yugo de control.

Sin embargo, para no desviar al lector, tengamos en cuenta que el problema de guiñada adversa en la práctica no es tan grave como para evitar que el rumbo de la aeronave oscile en la dirección de la punta del ala hacia la tierra, tal vez después de un poco de vacilación. En otras palabras, mientras volamos con las alas niveladas invertidas y movemos la palanca de control hacia nuestra izquierda, es posible que veamos que la nariz se balancea unos pocos grados hacia nuestra izquierda durante solo uno o dos segundos, pero luego veremos que comienza a moverse alrededor del horizonte a nuestra derecha, hacia la punta del ala hacia la tierra, a medida que la trayectoria de vuelo se curva hacia la punta del ala hacia la tierra, incluso si el morro permanece ligeramente inclinado hacia la izquierda de la dirección real de la trayectoria de vuelo en un instante dado, hasta el momento en que finalicemos el vuelo. movimiento de balanceo y se estabiliza en un ángulo de inclinación constante, momento en el que el efecto de guiñada adverso desaparece en gran medida y el morro tiende a alinearse (casi) por completo con la dirección real de la trayectoria de vuelo en cualquier momento dado a medida que continúa el giro. Todo el problema de la guiñada adversa es mucho más probable que se note en un avión de ala larga como un planeador acrobático que en algo como un Pitts Special. (¡En el Pitts, las entradas requeridas del timón probablemente tendrán más que ver con el par motor y el factor P que con la guiñada adversa aerodinámica!)

Y sí, todo esto es el resultado del hecho de que pusimos el ala en un ángulo de ataque de sustentación negativa, generalmente empujando la palanca de control o el yugo hacia adelante. Si descargamos el ala hasta el ángulo de ataque de elevación cero (en cuyo punto nos quedaremos sin peso en la cabina), la guiñada adversa se desvanece y no necesitamos coordinar nuestras entradas de balanceo con las entradas del timón. Tampoco vemos más la curva de trayectoria de vuelo hacia la punta del ala hacia la tierra. Si el ala está en un ángulo de ataque de sustentación positiva durante el vuelo invertido (por ejemplo, en la parte superior de un tonel con carga positiva), para mantener la nariz alineada con la trayectoria de vuelo, aplicaremos timón de la misma manera. dirección ya que estamos aplicando alerones. También veremos la curva de trayectoria de vuelo hacia la punta del ala hacia el cielo en lugar de hacia la punta del ala hacia la tierra.

La manera más fácil de entender rápidamente todo esto es "volar" a través de la maniobra con un pequeño modelo de mano de un avión, pensando en qué dirección el piloto está moviendo la palanca de control, en qué dirección está cambiando el ángulo de alabeo y en qué dirección. apunta el vector de sustentación del ala. Cualquiera que sea la dirección a la que apunte el vector de sustentación del ala, es la dirección en la que la trayectoria de vuelo tenderá a curvarse, lo que hará que el morro tienda a seguir el horizonte en esa dirección. Y en lo que respecta a la guiñada adversa y la dirección de las entradas requeridas del timón, tenga en cuenta que a medida que la aeronave se balancea, el ala que se mueve (asciende o desciende) ALEJÁNDOSE de la dirección en la que apunta el vector de sustentación tiende a "retroceder". "-- en realidad esto tiene que ver con la "elevación retorcida" (ver https://www.av8n.com/how/htm/yaw.) tanto como el arrastre real, lo que requiere una entrada de timón hacia la otra punta del ala. Nuevamente, hágalo volar con un modelo de mano y quedará claro.

En relación con la guiñada adversa y las entradas requeridas del timón, esta respuesta podría hacer referencia a "mantener la bola centrada", pero tenga en cuenta que durante el vuelo con carga negativa, el tubo de una bola convencional de deslizamiento y derrape se curva en la dirección incorrecta, por lo que durante el vuelo invertido sostenido, la pelota tenderá a quedar "pegada" en una esquina la mayor parte del tiempo. Algunos aviones acrobáticos lucen una bola de deslizamiento invertida en el panel además de la normal. Si la carga G es cercana a cero, la bola se volverá hipersensible (independientemente de la forma en que esté montado el tubo), la mínima fuerza lateral la enviará a la esquina más alejada o al tubo. La "cuerda de guiñada" de un planeador continúa funcionando bien incluso cuando la carga G es cero o negativa.

Por cierto, con un modelo de avión controlado por radio, durante un vuelo con carga negativa (invertido sostenido) con el avión volando alejándose del operador que está parado en el suelo, si el avión se inclina alejándose del nivel de las alas invertidas, el vuelo la trayectoria se curvará HACIA la dirección en que el operador movió la palanca de control para iniciar el cambio en el ángulo de inclinación lateral. Nuevamente, esto es hacia la punta del ala hacia la tierra.

Esta respuesta probablemente se entienda más fácilmente si el lector tiene en cuenta que la dirección del vector de sustentación del ala y la dirección de la carga G son esencialmente la misma cosa (o podríamos decir imágenes especulares entre sí). El vector de sustentación del ala apunta hacia la cabeza del piloto, la carga G es positiva y si el vector de sustentación del ala apunta hacia los pies del piloto, la carga G es negativa. Si el ala está en el ángulo de ataque de elevación cero, de modo que no hay vector de elevación, entonces la carga G es cero, al menos en la dirección hacia arriba y hacia abajo en el marco de referencia del piloto.