¿El deslizamiento en los giros permite velocidades de ascenso más altas?

^{Fuente: Wikipedia .}

Origen de la teoría

Klaus Holighaus , uno de los famosos pilotos de planeadores de los años 70, y él mismo diseñador de planeadores en Schempp-Hirth , está en el origen de una polémica cuando recomendaba no girar con la bola centrada, y especialmente al subir en térmicas. Holighaus vio dos problemas con el giro perfectamente coordinado:

• No reduce la resistencia como en vuelo recto.
• Reduce el margen de la aeronave para la estabilidad de balanceo.

No soy un experto en el campo, por lo que solo confiaré en el artículo de Richard H. Johnson publicado en Soaring Magazine y titulado "¿Realmente desea mantener centrada la cuerda de guiñada?"

Antes de entrar en la teoría de Klaus Holighaus, echemos un vistazo a la estabilidad lateral.

Estabilidad al balanceo: ángulo diedro

A menos que desee una aeronave muy ágil, una aeronave debe tener una estabilidad positiva en los tres ejes, es decir, si la actitud recta y nivelada de la aeronave se altera por algún evento, la aeronave debe tener una tendencia incorporada a cancelar el efecto de la perturbación y para volver a su actitud inicial.

Se requiere estabilidad de balanceo para evitar que el ángulo de balanceo aumente automáticamente después de una pequeña entrada de balanceo no deseada por parte del piloto o por una ráfaga de viento cruzado. La aeronave debe volver automáticamente a un ángulo de balanceo nulo para evitar consecuencias desagradables, incluida la entrada en un descenso en espiral.

La estabilidad al balanceo la proporciona principalmente el ángulo diedro del ala, como se explica en ¿Cómo funciona el ángulo diedro? En resumen: el ángulo diedro usa el deslizamiento lateral para crear un movimiento de balanceo opuesto.

Sin deslizamiento lateral: sin efecto diédrico

Sabemos que el giro no se controla con el timón, sino con el balanceo del ala con los alerones. Pero en algún momento, el alerón del ala bajado también puede desviarse hacia abajo para controlar la velocidad de giro, y esta deflexión puede resultar excesiva:

Cuando el alerón del ala bajada se desvía hacia abajo, no solo aumenta su sustentación, sino que también aumenta su resistencia y se inducirá un giro derrapado.

Al mismo tiempo, el ala bajada, al estar más cerca del centro de viraje, vuela más lento que la levantada. La velocidad lenta, el alto ángulo de ataque y más arrastre para el alerón pueden inducir una entrada en pérdida: si el ala baja o su alerón entra en pérdida, la resistencia en este lado aumenta y es probable que la aeronave entre en una espiral peligrosa.

Sin embargo en la mayoría de los casos podemos dejar de derrapar:

El derrape se puede corregir fácilmente agregando un poco de timón superior para mantener la bola de derrape centrada.

La solución implica agregar resistencia al timón, lo que no es satisfactorio desde el punto de vista del rendimiento.

Obtenga lo mejor de ambos mundos

De aquí es de donde proviene la teoría del giro con deslizamiento suave: al girar con un ligero deslizamiento en lugar de un giro perfectamente coordinado:

• Mantenemos el beneficio diedro para estabilizar la aeronave alrededor del eje de balanceo. Esto es más seguro.

• El momento de balanceo negativo proporcionado por el diedro nos permite usar menos deflexión de alerones, por lo tanto menos arrastre y más velocidad, y mejor ascenso en la térmica.

• Usamos menos timón, por lo que incluso menos resistencia y una mejor ascensión.

El autor del artículo agrega esta explicación sobre cómo mejorar la sustentación con el deslizamiento lateral:

No se comprende bien por qué el deslizamiento mejora el ascenso en algunos planeadores. Al generar sustentación, las alas también generan flujo a lo largo de la envergadura, hacia afuera a lo largo de la parte inferior y hacia adentro a lo largo de la parte superior de las alas. Es posible que haya una separación de flujo cerca de la punta de algunos planeadores en círculos, y que el deslizamiento cambie el flujo a lo largo de la envergadura lo suficiente como para eliminarlo o reducirlo. La separación puede aumentar significativamente la resistencia mucho antes de que la punta realmente se detenga.

El artículo también ingresa los detalles de por qué esto es diferente cuando se usan winglets en el ala. En su lugar, resbalar puede provocar una pérdida.

¿Cuánto deslizamiento lateral?

El grado óptimo de deslizamiento lateral depende en cierta medida tanto de la envergadura como del ángulo diedro del planeador. Después de muchas horas de volar con mi ventus a de 16,6 metros y planeadores similares, descubrí que mi mejor rendimiento general en círculos y características de manejo se producen cuando la cuerda de guiñada montada en el dosel se desvía unos 10 grados en el lado alto del giro (en realidad, un deslizamiento lateral suave) .

Cuerda de guiñada vs bola

La cuerda de guiñada también se denomina con mayor precisión cuerda de deslizamiento/derrape, ya que no indica un ángulo de guiñada sino una cantidad de derrape/deslizamiento, como la pelota.

Como comentó @ymb1, al estar la cuerda en el dosel, delante del CG, su indicación es exagerada.

En un giro coordinado, la bola del indicador de bola de deslizamiento/derrape estará centrada mientras que la cuerda de guiñada ya indicará una ligera cantidad de deslizamiento. Este error se magnificará con el deslizamiento real.

El autor estima que el grado real de deslizamiento en su caso es, con mayor precisión, aproximadamente la mitad de la indicación de la cuerda. Véase también el comentario de Peter Kämpf : " la forma del fuselaje también provoca una exageración [...] ".