¿Por qué la recuperación de giro implica cortar el acelerador?

Efectivamente, aplicar potencia al motor puede ayudar a terminar un trompo. Pero el empuje adicional hará que sea mucho más probable una sobrevelocidad en la recuperación del giro subsiguiente. Además, aplicar un empuje asimétrico en el lado equivocado aplanará y estabilizará un giro. Estas son las razones principales por las que el motor debe estar inactivo en las recuperaciones de giro.

¿Recuerdas el Boeing 307? El primer avión de pasajeros con cabina presurizada y la versión civil del B-17. El personal de KLM realizó un vuelo de prueba el 18 de marzo de 1939. Entró en barrena después de una entrada en pérdida y el timón se atascó en la dirección de barrena. El piloto aplicó potencia asimétrica para detener el movimiento de guiñada y lo consiguió, pero en la recuperación posterior la aeronave sobrepasó la velocidad y se rompieron las alas exteriores. Aquí está el informe oficial del accidente.

Boeing 307 en vuelo ( fuente de la imagen ). Tenga en cuenta la pequeña superficie vertical fija que fue reemplazada después del accidente por una mucho más grande.

El empuje simétrico puede ser útil o perjudicial para la recuperación del giro, según las circunstancias. NASA TN D-6575 de diciembre de 1971 dice que

ningún estudio sistemático de los efectos de aplicar potencia durante un giro

es conocido y

Se cree que el efecto de aplicar potencia simétrica en un giro es insignificante. Muchas personas han realizado una serie de observaciones variadas a lo largo de los años, y las conclusiones con respecto a los efectos de potencia en los giros van de favorables a adversas. […] En casi todos los casos, los resultados no se obtuvieron en condiciones controladas. Por lo tanto, no se identificó el tipo de giro, el centro de gravedad, el ángulo de ataque, la velocidad de giro y la línea de empuje con respecto al centro de gravedad.

Por lo tanto, no se puede hacer una recomendación general para aplicar empuje simétrico para la recuperación del giro y solo se ha demostrado que el empuje asimétrico es útil si se aplica correctamente:

la aplicación de empuje no tuvo efecto a menos que el eje de empuje fuera desplazado del centro de gravedad y por lo tanto produjera un momento.

[…]

Para potencia asimétrica para una configuración bimotor con los motores montados en las alas, la potencia de un solo motor puede producir un gran momento de guiñada asimétrica, que será favorable o adverso para el giro y la recuperación, dependiendo de la dirección del momento. Tanto el modelo como los resultados de las pruebas de giro a gran escala de los diseños de aviones multimotor han demostrado que la potencia en el motor fuera de borda (por ejemplo, el motor derecho en un giro a la izquierda) puede crear un gran momento de guiñada prospin, lo que puede causar un giro más plano y más rápido. Por otro lado, la potencia en el motor interior puede crear un momento antigiro para ayudar a recuperar el giro. Normalmente, la manipulación del empuje puede ser confusa y desastrosa si la potencia se aplica al motor equivocado. Por lo tanto, a menos que sea necesaria una potencia asimétrica para ayudar a la recuperación, generalmente se recomienda que para un avión multimotor:

También debe mencionarse que el ángulo de ataque extremo en el motor interno producirá un desplazamiento lateral extremo del vector de empuje en una hélice o un flujo desigual en la entrada de un chorro. En ambos casos, tal condición de flujo probablemente no se anticipó durante el diseño y podría resultar en la pérdida de la hélice rsp. una parada del compresor en el motor a reacción si se aplica empuje total.

Si bien no sé si una hélice se perdió en un giro, durante la prueba de vuelo del Dornier 328 , un deslizamiento lateral extremo sobrecargó la hélice izquierda, partes de las cuales abrieron un enorme agujero en el fuselaje.

Varios asuntos:

La precesión del giroscopio induce efectos de tono que pueden ayudar o dificultar dependiendo de la dirección de rotación

Factor P, que puede ayudar o dificultar según el sentido de giro.

El lavado de la hélice puede tender a ayudar a desatascar un poco la base del ala, pero la fuerza de rotación proviene del ala desestabilizada que se impulsa hacia adelante y el ala detenida en el otro extremo se retiene, por lo que es posible que soplar aire sobre las raíces del ala no tenga mucho efecto.

El eje de rotación está en algún lugar alrededor del extremo interior del ala detenida, no en el centro del fuselaje, de modo que el empuje, en lugar de enderezar el avión, solo aplica un par que ayuda al ala desestacionada en la rotación. Agregar potencia puede acelerar la rotación.

Muchos aviones tienen diferentes características de giro encendido y encendido, y de izquierda a derecha, especialmente con encendido, y es mejor simplemente eliminar la influencia de la hélice por completo para permitir que se use una técnica consistente.

Cuando los pilotos hacen giros y las entradas normales no ayudan, es cuando comienzan a experimentar con diferentes entradas de control y potencia. A veces funciona ya veces no.

La gran mayoría de los aviones ligeros se recuperan solos si sueltas todo en el primer turno más o menos. Incluso los aviones que no están certificados para girar generalmente se recuperarán automáticamente a menos que se mantengan en el giro durante un período prolongado.

Agregar potencia puede tender a hacer que el giro se vuelva plano en algunos aviones.

Sin embargo, en algunos casos, agregar potencia puede ayudar a recuperar el efecto, especialmente en un efecto plano.

He tenido un modelo de avión controlado por radio que entraría en un giro plano realmente agradable, con el fuselaje casi horizontal y una tasa de rotación de guiñada bastante sustancial. De hecho, una vez que descubrí la mejor técnica para entrar en el giro plano (lo que implicó llevar aproximadamente la mitad de la potencia en la entrada), pude obtener entradas consistentes para giros planos en ubicaciones de CG que estaban demasiado adelante para entrar constantemente con la nariz hacia abajo. girar.

Una vez establecido en un giro plano, el avión se recuperaría constantemente si le diera mucha potencia y mantuviera los controles neutralizados. Por otro lado, dejar la energía apagada y dar el timón completamente hacia abajo y el timón anti-giro nunca detendría el giro plano. Manteniendo el elevador completamente abajo al mismo tiempo que aplicaba toda la potencia, la ruta de vuelo tendería a inclinarse hacia la vertical o más allá durante la recuperación, así que pronto decidí que no era una buena idea a baja altitud.

Al menos un choque fue causado por escalar tan alto que la batería se agotó esencialmente y luego pateó el modelo en un giro plano. Cuando el suelo comenzó a acercarse, aceleré para recuperarme, pero la batería no tenía suficiente energía para hacer funcionar el motor, por lo que el giro plano continuó hacia el suelo.

El modelo resultó ser un modelo suelto a semiescala de un Piper Cub. Para ser específicos, era el "Hobby Zone Super Cub S" o "LP" (esencialmente el mismo avión). Aquí no se pretende sugerir que un Super Cub o Piper Cub a gran escala se comportaría de la misma manera.

El modelo se configuró con lanzamientos de control bastante modestos, y la historia podría haber sido diferente si hubieran sido más grandes, pero en cualquier caso, eran lo suficientemente grandes como para entrar en un giro plano del que no se podía recuperar sin agregar potencia. Por lo general, usé algo de potencia para la entrada de giro, pero también era posible ingresar sin potencia, aunque no de manera completamente consistente.

Cambiar el ala estándar con diedro y sin alerones a un ala modificada sin diedro y con alerones no cambió fundamentalmente las características de recuperación de giro, al menos si dejé los alerones centrados. (Las notas sobre cómo se pueden usar los alerones para efectuar la recuperación de un giro plano sin agregar potencia se dan aquí en esta respuesta ASE relacionada ).

En referencia a un comentario: en el CG utilizado para demostrar giros planos intencionales, el avión era definitivamente estáticamente estable en cabeceo cuando se ajustaba para un planeo al nivel de las alas cerca de la velocidad mínima de caída, aunque quizás no por un gran margen.

La lección para llevar a casa es: cuando se trata de giros, su millaje puede variar. Nunca asuma que las características de giro serán similares de un tipo de avión a otro, o incluso de un ejemplo de un avión en particular a otro.

Puede haber efectos de hélice extremos a baja velocidad y alta potencia, dependiendo del tipo, por supuesto.

Por ejemplo, los giros muy planos que puedes ver en los aviones acrobáticos necesitan potencia del motor. Este es un efecto giroscópico.

También hay efectos de torsión, estela en espiral y carga asimétrica de la pala de la hélice (factor P), todos obviamente mayores con el encendido.

Toda la sabiduría convencional y todos los libros de texto de acrobacias aéreas que he leído dicen que la recuperación de emergencia de un giro involuntario comienza con Power Off.

Sin embargo, mi libro de texto acrobático más reciente (y completo) advierte que en la recuperación de un giro plano deliberado, dejar la potencia encendida hará que la recuperación sea más rápida. La razón dada es que el flujo de aire adicional sobre la cola supera el efecto giroscópico de morro hacia arriba.

Uso el método de encendido de ese libro en mi Pitts S1. Ha funcionado rápidamente unas 100 veces hasta ahora.

Sin embargo, si me encuentro con un trompo que no he comenzado deliberadamente, seguiría la recuperación de giro de emergencia de Beggs-Muller. Ponga la potencia en ralentí, suelte la palanca y aplique Full Rudder Opposite a la dirección de Yaw según lo determine mirando hacia abajo desde la parte superior de la cubierta del motor hacia el suelo.

Sé que cualquier giro en el Pitts se detendrá por este método.