¿Es realmente tan importante la ubicación del spoiler de un avión?

Me preguntaba si los spoilers en la mayoría de los aviones siempre se colocan detrás (hacia la cola) de la ubicación del CG. ¿Por qué no se colocan delante de las alas o cerca del morro del avión? Lo mismo ocurre con los paracaídas. Para UAV pequeños, los paracaídas están en la ubicación del CG o detrás de él. ¿Hay un punto de diseño realmente fuerte para este método? Cualquier sugerencia/información sería apreciada?

¿Cómo colocarías los spoilers delante del ala? ¿Estás proponiendo algo así como "estropear listones" o "bulos de spoiler"? Su propósito es interrumpir el flujo de aire sobre la superficie aerodinámica y detenerlo, razón por la cual normalmente están integrados en la superficie superior del ala.
Creo que puede estar confundiendo spoilers y frenos de aire. Un spoiler es una superficie de control móvil, generalmente en la superficie superior del ala, destinada a perturbar el flujo de aire sobre el ala para reducir la sustentación generada por el ala. Un freno de aire (o freno de velocidad) es un dispositivo, a menudo implementado como una sección del fuselaje trasero que puede abrirse mediante un sistema hidráulico para crear resistencia y reducir la velocidad de la aeronave en vuelo.

Respuestas (1)

Las superficies que sobresalen por delante del Centro de Gravedad actúan de manera desestabilizadora: cualquier disimetría querrá amplificarse. Un dardo lanzado primero con las plumas está en un equilibrio inestable y muy rápidamente girará 180º.

Las superficies detrás del CdG actúan como estabilizadores, manteniendo el morro apuntando hacia adelante. Un avión tiene superficies de cola verticales y horizontales en la parte trasera solo para este propósito. Cuando los spoilers se despliegan a bajas velocidades, el avión se encuentra en una situación en la que no desea momentos desestabilizadores.

El comportamiento aerodinámico es estable si una perturbación se corrige automáticamente: una desviación se elimina automáticamente. Dado que el movimiento en vuelo es relativo al centro de gravedad, se deduce que el centro de presión aerodinámico debe estar detrás del centro de gravedad.

Gracias por el aporte. ¿Hay alguna manera de calcular numéricamente tales efectos para una comprensión cuantitativa preliminar?
Definitivamente hay una manera, pero es una matriz multidimensional con muchas entradas y salidas. En el caso de un dardo o un cuerpo elevador sin alas, el fuselaje solo quiere girar perpendicularmente al flujo de aire con un cierto par, y la superficie estabilizadora debe ser lo suficientemente grande para compensar esto. La presencia de un ala complica la matriz: una actitud de balanceo provoca un momento de guiñada, un momento de guiñada provoca un momento de balanceo y muchos más acoplamientos cruzados.
Para el spoiler, si se coloca detrás del centro aerodinámico del avión, por lo general debería estar bien, pero es necesario realizar un análisis para ver si la falla del actuador en un lado aún puede compensarse con la cola vertical, etc.
@CuthillMckee: una forma cruda de calcular el efecto es calcular el área de una superficie, multiplicada por su distancia desde el centro de gravedad. Generalmente habrá unas 10 veces más detrás del CG que delante. A menos que tenga un modelo de computadora, dibuje una cuadrícula sobre la vista en planta (o lateral) del avión y cuente los cuadrados en cada columna. Puede suponer que el CG está a un 25-30 % del frente de la cuerda promedio del ala. Además, ¿estamos hablando de frenos de aire? Los spoilers suelen estar en la superficie superior del ala.
Lo mismo con las flechas y los cohetes de fuegos artificiales. Este último realmente enfatiza que el arrastre tiene un efecto realmente grande, sin el efecto aparentemente obvio de la pluma/paleta de una flecha/dardo.
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