¿Los aviones comerciales grandes existentes utilizan empuje diferencial para controlar la guiñada?

¿Los sistemas de control/aviónica existentes en los grandes jets comerciales utilizan mucho el empuje diferencial de los motores?

Por ejemplo, estaba contemplando aplicaciones de este tipo: normalmente, el empuje proporcionado por cada uno de los múltiples motores a reacción será diferente debido a la diferencia de edad, desgaste, construcción, etc. y esto generalmente se compensa con el ajuste del timón.

Pero, en cambio, ¿sería factible que un controlador detecte el ligero momento de guiñada y module la configuración del acelerador para compensar, negando así el uso del ajuste del timón?

¿Qué pasa con una estrategia más general en la que el uso del ajuste del timón, o más extremadamente el propio timón, se reduce a través de la modulación automática de empuje diferencial de los motores a reacción? es decir, ¿utilizar el empuje diferencial no solo para la compensación de guiñada sino también para la creación de guiñada?

¿Existen ya estos sistemas? ¿O hay una falla fundamental en mi razonamiento que hace que estas ideas no sean viables?

Hasta donde yo sé, el empuje diferencial es el último recurso cuando falla el sistema hidráulico. Véase el incidente del A300 en Bagdad en 2003 . Si todo funciona, el sistema de control no utiliza empuje diferencial. Sin embargo, el piloto podría hacerlo manualmente cuando maniobra en tierra.
Parte de la guiñada también se compensa con el amortiguador de guiñada, que es capaz de accionar el timón por sí mismo.
@PeterKämpf Pero, ¿por qué no hacer las cosas al revés: es decir, usted empuja diferencialmente en preferencia al timón / ajuste del timón? ¿No habría una ventaja de eficiencia? Cada vez que usas el timón agregas arrastre, ¿verdad?
@curious_cat: con pequeñas desviaciones, la resistencia no cambia. Sólo cuando el ángulo supere los 10° subiría el arrastre. Recortar pequeñas asimetrías con el timón no genera una penalización por arrastre.
Si bien no hay grandes aviones comerciales eléctricos en este momento, es probable que algunos de ellos usen empuje diferencial. Las iteraciones actuales de Eviation Alice y Lilium jet están diseñadas con esta característica. Este último ni siquiera tiene una superficie vertical.

Respuestas (1)

No, el empuje diferencial se usa en operaciones normales solo cuando se maniobra en tierra, y luego manualmente, no impulsado por un sistema de control computarizado.

Es preferible hacer funcionar todos los motores a la misma velocidad. No solo agregaría frecuencias adicionales, sino también la frecuencia de batido entre pares de dos motores si las velocidades difieren. Esto hace que sea más difícil verificar con el oído que todos los motores están zumbando bien y, en general, genera más ruido que cuando los motores funcionan sincronizados. Las respuestas a esta pregunta explican cuál es la frecuencia de pulsación y cómo se logra la sincronización.

Luego, el retraso en la respuesta del motor hace que el circuito de control sea propenso a oscilaciones. Un comando de timón se ejecuta de forma rápida y precisa, y cuando las desviaciones están por debajo de los 10°, no se incurre en penalización por arrastre de perfil. La resistencia inducida por el ajuste lateral debe ser muy pequeña, especialmente a alta velocidad. Las deflexiones de compensación normalmente están muy por debajo de ese valor, por lo que es poco probable que se obtenga un beneficio de eficiencia al compensar con velocidades diferenciales del motor.

Durante el despegue y el ascenso inicial, ambos motores funcionan al máximo empuje, y cualquier requisito de compensación reduciría el empuje total. Esta reducción es pequeña, pero a veces cada bit cuenta. Durante el descenso, sucede lo contrario y es posible que un motor deba funcionar a un nivel de empuje superior al ideal. En esos casos, tiene sentido desacoplar el ajuste lateral y el control del empuje.

Gracias @Peter Kämpf, esto también me aclaró mucho las cosas. Lo que sigue siendo un poco difícil de entender es que las desviaciones del timón <~10 grados no incurren en penalización por arrastre. ¿Cómo se puede crear elevación (de lado en este caso) sin arrastre? ¿Cómo debo comparar esto, por ejemplo, con el arrastre causado por las desviaciones de los alerones que conducen a una guiñada adversa?
@RobVermeulen: Oh, claro, la resistencia inducida sí se crea. Tonto de mí, lo olvidé. La afirmación solo es cierta para la resistencia viscosa.
@PeterKämpf ¿Alguna cuantificación de cuánto sería el arrastre adicional en varias desviaciones del timón?
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