¿Por qué la interfaz raíz del estabilizador horizontal está diseñada de esta manera?

Es un sello para evitar la entrada de aire en el área de montaje del estabilizador. Para aeronaves con estabilizadores horizontales recortables (THS), hay una abertura en la parte trasera del mamparo de popa para permitir el movimiento del THS. Se puede ver en la siguiente imagen para Boeing 787.

Estructura del fuselaje de popa del Boeing 787; imagen de aero-news.net

Ahora, como la abertura estará allí mientras el THS se mueve, debe haber un sello para evitar la entrada de aire (y FoD, etc.). Boeing siguió adelante y colocó una placa de sellado de apertura de bisagra sobre esa área , con solo una pequeña abertura donde se mueve el área accionada del THS, con el sello dentro de la estructura, como se puede ver a continuación.

777 área THS; imagen de deicinginnovations.com

Sin la cubierta, el área se verá así:

Zona estabilizadora horizontal recortable sin tapa, ; imagen de skysoftairlines.blogspot.in

Airbus, por otro lado, siguió adelante y colocó una placa de sellado del plano de cola fuera de la abertura. Esto se usó en el A330 y en las versiones iniciales del A340 (que compartía el fuselaje con el A330), antes de que Airbus cambiara de opinión e hiciera que la región THS fuera similar a los otros aviones en las versiones A340-500 y -600, donde se rediseñó el estabilizador horizontal. .

Además, vea estas patentes ( 1 y 2 ) y esta discusión.

Esta estructura evita que el aire fluya entre el estabilizador y el fuselaje, lo que ayuda a aumentar la efectividad de la cola. En este caso particular, el A330 tiene un rango de ángulo de trimado más amplio que produce un mayor recorrido vertical de la raíz del estabilizador, lo que a su vez requiere un sello más elaborado.

Como cualquier otra parte de la forma exterior de un avión, la intersección entre el fuselaje y la cola horizontal está optimizada para el rendimiento y el costo de construcción. El punto de equilibrio entre ambos depende de la gama de ángulos de trimado, la filosofía del fabricante y su cultura.

Si observa la cola desde arriba, verá que el fuselaje está embotellado allí para suavizar la distribución de la sección transversal a lo largo, como se hace en los cazas supersónicos. Esto produce una superficie plana en el lado justo donde se asienta el mayor grosor de la cola horizontal. Desafortunadamente, aquí no es donde ocurre el mayor recorrido vertical de la raíz de la superficie de la cola; esto es en el borde de ataque (para colas muy barridas) o en el borde de fuga.

Para el ERJ-170, esta superficie plana es suficiente para cubrir el recorrido del estabilizador, pero para el A330 se requiere una gama más amplia de ángulos de trimado. Esto podría deberse a que Airbus quería un rango de cg más amplio o porque los flaps producen un cambio de momento de cabeceo más alto.