¿Por qué los planeadores tienen cuerdas elásticas en los sistemas de control y qué hacen? ¿Están en todas las superficies de control? ¿Qué pasa con los ultraligeros?

El bungee es solo un resorte bidireccional que tiende a mantener el elevador en la posición x, y si mueves el palo, estás estirando el resorte en una dirección u otra. Se utilizan en el circuito de control del elevador para proporcionar una fuerza de centrado ajustable para fines de compensación, y en planeadores con todas las colas voladoras, una medida de estabilidad estática libre de palos (no obtienes mucho: muchos planeadores son levemente divergentes en cabeceo si no está sosteniendo el palo, pero esto no es un gran problema ya que casi nunca está volando las manos). El control de compensación de cabeceo del planeador ajusta la posición "en reposo" o relajada del resorte para que tienda a fijar el elevador en esta posición o aquella a menos que sea superado por una entrada de control.

Normalmente, tendría una pestaña de compensación en una cola de elevador/estabilizador o una pestaña de compensación/antiservo en una cola de vuelo, como lo hacen los aviones normales para proporcionar una compensación de búsqueda de velocidad y una fuerte estabilidad sin palos, pero los planeadores operan con mucho más bajo. carga y fuerza en la cola y puede salirse con la suya con un resorte elástico que actúa como un hombrecito debajo del piso empujando el palo, de un lado a otro para tratar de sostenerlo en una posición determinada, para que no tenga que hacerlo. Esto elimina todo el enlace, la superficie de la pestaña, etc., lo cual es un gran problema cuando se está disparando para un L/D de 40:1 o más.

Puede poner cuerdas elásticas en cualquier circuito de control si desea poder recortarlo con una fuerza de centrado ajustable o si desea aumentar las fuerzas. Algunas aeronaves ligeras utilizan resortes elásticos en el circuito de control del timón para proporcionar un ajuste del timón. El resorte simplemente reemplaza su pie ejerciendo una fuerza de resorte para que no tenga que hacerlo. La desventaja es que las cargas de resorte están presentes cuando mueve los controles fuera de la posición recortada, lo que se suma a las fuerzas de timón percibidas al maniobrar.

Estoy bastante seguro de que hay ultraligeros que usan elevadores elásticos para recortar en lugar de una pestaña. Sin embargo, conducir la superficie directamente aerodinámicamente usando una lengüeta en la superficie proporciona una solución más sensible y robusta y si estuviera diseñando un ultraligero, donde la resistencia no es una consideración tan importante, usaría una lengüeta para el elevador, y tal vez un bungee en los circuitos de timón y alerones si quisiera timón y compensación de balanceo.

JohnK tiene razón, están ayudando a trimar el avión. Pero hay más para ellos.

Idealmente, si desea modificar el momento de bisagra de una superficie de control, agregaría una pestaña Flettner (para disminuir las fuerzas de control, como se hizo en el timón SB-10 ) o una pestaña Anti-Flettner (para pliéguelos, como en el elevador Diamond DA20 Katana ). No se necesita bungee ni resorte, y funciona igual de bien en todo el rango de velocidad.

Pero ese es el punto: la acción de corrección de una pestaña crece con la velocidad del aire. Por otro lado, si agrega un resorte en el varillaje de control, su fuerza solo depende de la posición de la palanca. La velocidad no influye en su contribución a las fuerzas de control.

¿Alguna vez notó que esas cuerdas elásticas o resortes están acoplados con un borde de salida combado? ¿Solo en ascensores? ¡Ellos estan siempre! Y ese es el punto de su existencia: esa comba también agregará una contribución de momento de bisagra, y una que crece proporcionalmente a la presión dinámica. Ahora tiene dos elementos que agregan su propia contribución de momento de bisagra, uno constante y otro proporcional a la presión dinámica. Y eso es clave para su función: juntos aumentan el recorrido de la palanca y la fuerza sobre la velocidad.

La curvatura del borde posterior intentará empujar el borde posterior del elevador hacia arriba, lo que disminuye el ángulo de desviación del elevador. El bungee o resorte empuja contra eso para que el elevador permanezca en el ángulo deseado. Si la aeronave acelera, la contribución de la comba ahora domina el bungee o el resorte y el elevador se mueve para levantar la nariz de la aeronave. Cuando la aeronave reduce la velocidad, ahora es el resorte el que domina la curvatura del borde de fuga y el elevador es empujado hacia abajo para bajar la nariz de la aeronave.

La variación de la fuerza de palanca sobre la velocidad disminuye con la velocidad, sin ese truco, la respuesta de la fuerza de palanca a los cambios de velocidad sería demasiado pequeña a alta velocidad. Al agregar la combinación camber-spring, los planeadores logran una estabilidad de velocidad adecuada en todo su rango de velocidad de vuelo.

¿Por qué los planeadores tienen cuerdas elásticas en los sistemas de control y qué hacen?

Junto con la inclinación del borde de salida, las cuerdas elásticas o los resortes en el varillaje de control del elevador ayudan a aumentar la estabilidad de la velocidad de la aeronave.

¿Están en todas las superficies de control?

No, solo ascensores.

¿Por qué los ultraligeros no los tienen?

Algunos lo hacen, pero la mayoría no los necesita debido a su rango de velocidad limitado.