¿Por qué los aviones de pasajeros no usan el movimiento del estabilizador para ayudar con grandes entradas de control de cabeceo?

La mayoría de los aviones de pasajeros grandes no solo tienen elevadores para controlar el cabeceo, sino también estabilizadores horizontales móviles. Los elevadores se utilizan para el control de cabeceo principal, y los estabilizadores se utilizan para compensar la aeronave y, en el caso de algunos aviones, como método alternativo de control de cabeceo de emergencia en caso de pérdida del control de cabeceo (debido, por ejemplo, a un falla de los sistemas hidráulicos que accionan los ascensores, una falla del actuador del ascensor o la separación física de uno o ambos ascensores de la aeronave). Debido a su tamaño mucho más grande, los estabilizadores tienen una autoridad de control máxima mucho mayor que los elevadores (que es la razón por la cual los grandes aviones de pasajeros modernos pueden ajustarse a lo largo de rangos muy amplios de posición longitudinal del centro de masa sin tener que desarmar los elevadores, y por qué una falla del ajuste del estabilizador esgeneralmente algo inconveniente ); sin embargo, a pesar de esto, pocos aviones grandes, si es que hay alguno, usan los estabilizadores para ayudar a los elevadores cuando realizan grandes entradas de control longitudinal (por ejemplo, cuando toman medidas evasivas para evitar un MAC o cuando recuperan la aeronave de un revés).

¿Por qué es esto? Los aviones de pasajeros pueden usar y usan controles de vuelo secundarios para aumentar los primarios en otras situaciones; con el control de alabeo, por ejemplo, los alerones solo manejan las pequeñas entradas en la mayoría de los aviones, mientras que los alerones 1 intervienen para ayudar a los alerones con cambios más grandes. Entonces, ¿por qué no se recurre a los estabilizadores horizontales para ayudar a los ascensores cuando se necesitan cambios de tono grandes y repentinos?

1 : Un spoileron es el término técnico para un spoiler que también se utiliza para controlar el balanceo en vuelo (por lo general, son los mismos spoilers que se pueden extender simétricamente en vuelo para reducir la velocidad de la aeronave). Esencialmente, todos los aviones grandes, y muchos aviones más pequeños, los tienen para ayudar con grandes entradas de balanceo; algunos aviones, como el Mitsubishi MU-2 , solo tienen spoilerones, sin alerones convencionales.

Sin referencias, creo que los estabilizadores generalmente se controlan a través de un tornillo nivelador o similar y, por lo tanto, son bastante lentos para moverse.
quien dijo que no? (es decir: cita necesaria).
¿Es la tasa de tono demasiado lenta y necesitarías aumentarla?
El L-1011 tenía un plano de cola totalmente volador . No se ha repetido desde entonces.
@SomeoneSomewhere Y si fueran más rápidos, serían muy pesados ​​​​y tendría que hacerlos resistir cualquier tendencia al aleteo, incluso más pesados. Además de eso: los elevadores cambian la inclinación, lo que en realidad es bastante eficiente para desviar el aire un poco hacia arriba o hacia abajo para contrarrestar pequeñas perturbaciones.

Respuestas (3)

Los actuadores hidráulicos de los ascensores son dispositivos de respuesta rápida, el THS es de tornillo y por lo tanto su respuesta es más lenta. Por lo tanto, es normal utilizar los elevadores para acciones a corto plazo y los THS para acciones a largo plazo.

Por seguridad, no puede confiar solo en los ascensores o solo en THS. Un sistema debe ser capaz de neutralizar al otro en caso de falla.

No entiendo tu última frase. Ambos no pueden tener más autoridad que el otro. Creo que la experiencia reciente ha demostrado que el THS supera al ascensor.
Normalmente, a largo plazo, los ascensores se alinean con el THS, lo que reduce la resistencia, pero en caso de embalamiento del trimado, los ascensores deberían poder neutralizar inmediatamente el efecto del THS. Lo contrario también es cierto, es decir, el ajuste para neutralizar el movimiento no controlado de los ascensores, pero esto es menos probable.

No existen regulaciones que requieran que los aviones comerciales tengan este tipo de alta maniobrabilidad. Los aviones de pasajeros están diseñados para ser seguros y estables. Es más importante que los pilotos estén entrenados para salir de una situación con un tono antinatural que poder meterse rápidamente en tal situación. Agregar voluntariamente un nuevo sistema para mover automáticamente el THS para mejorar el manejo en situaciones que es muy poco probable que ocurra no está exento de riesgos. Debe haber algún beneficio adicional.

En general, los aviones de pasajeros están más preocupados por tener demasiada autoridad de cabeceo en lugar de muy poca, ya que pasan la mayor parte del tiempo en el aire a velocidades en las que el elevador tiene mucha autoridad. Los sistemas fly by wire pueden ayudar a esto al limitar las entradas de control para evitar una tensión excesiva en las estructuras. Protegen los graves de forma similar limitando el ángulo de ataque.

A bajas velocidades, los cambios repentinos de cabeceo pondrían a la aeronave en peligro de entrar en pérdida, ya que los aviones comerciales normalmente no tienen el tipo de empuje necesario para mantener actitudes de cabeceo alto, o el tipo de alas que funcionan bien en ángulos de ataque altos. El ajuste de cabeceo tampoco es muy rápido, por lo que es poco probable que haya suficiente empuje para sostener una maniobra que se beneficiaría de mover todo el estabilizador. Y al final de tal maniobra, el avión queda muy fuera de nivel, en una actitud de cabeceo extremo, con la velocidad aerodinámica aumentando o disminuyendo peligrosamente. Esto podría ser más peligroso que cualquier cosa que los pilotos estuvieran tratando de evitar.

Recuerde, los aviones comerciales tienen que ver con la comodidad de los pasajeros. En segundo lugar, se deben verificar los límites de tensión de carga G de la aplicación de elevadores y estabilizadores para cabeceo, especialmente para G negativas.

Como maniobra evasiva de emergencia, el piloto puede preferir hacer rodar el avión para dejarlo caer y obtener Gs positivas. Más aún, preferirían saber qué había a su alrededor.

Los aviones de pasajeros son tan masivos y rápidos que cualquier entrada abrupta probablemente sería demasiado tarde.

Una maniobra evasiva de emergencia casi siempre se realizará exclusivamente en vertical, porque es más sencilla, rápida y menos arriesgada. Girar requiere inclinar el avión primero, lo que toma segundos preciosos, y es más difícil juzgar el riesgo de colisión debido a las velocidades involucradas. Para la evitación vertical, las velocidades verticales siempre son bastante pequeñas y la comparación de altitudes es confiable.
Estoy de acuerdo contigo, Jan, pero un giro a potencia constante hará que el avión descienda y gire de inmediato, agrega un poco de elevador y es "inclinarse y tirar". Esto sería desesperación de último segundo. La esencia es que un diseño de ascensor sensato estaría ligeramente por debajo del límite de carga G para la evasión vertical. Con advertencia anticipada (y comunicación entre aeronaves), sí, un cambio de altitud funcionaría mejor.
Si bien el balanceo a potencia constante hará que el avión descienda, solo será significativo en ángulos de alabeo más altos. Todavía estás a 0,72 G en vertical a 30°, solo baja a 0,5 G a 60° y a 0G a 90°, y te llevará un par de segundos, porque la velocidad de balanceo será quizás de 20°/s. Con el empuje del elevador estás a -0.5G en menos de un segundo.
Esa es una buena información. Voy a añadir en cortar el acelerador. Podríamos trabajar en ello en el simulador.
No olvides que los aviones no se esquivarán si ambos comienzan a descender. Uno tiene que escalar...
¿Por qué los aviones de pasajeros no usan el movimiento del estabilizador para ayudar con grandes entradas de control de cabeceo?
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