¿Puede la guiñada desarrollar un picado en espiral?

Me pregunto si el efecto 'prolongado' de usar guiñada provoca una inmersión en espiral. Entiendo que un picado en espiral es causado por un ángulo de alabeo excesivo, pero ¿también puede ser creado por una cantidad excesiva de guiñada? Un picado en espiral tiene las características de un rápido aumento de la velocidad, una rápida pérdida de altitud y alas despejadas. Un avión que está girando demasiado hacia un lado durante mucho tiempo hace todas estas cosas, entonces, ¿no debería ser el efecto prolongado de la guiñada un picado en espiral?

Además, cuando la aeronave realiza un viraje derrapado, ¿por qué la aeronave no desarrolla un picado en espiral? ¿Por qué solo cuando un avión hace un viraje deslizante, el avión solo puede entrar en picado en espiral?

Gracias.

¿De dónde sacaste la idea de que había alguna asociación entre deslizarse lateralmente y entrar en un picado en espiral? Si ha encontrado esta idea en los materiales de entrenamiento de vuelo, sería útil si agregara una cita a su pregunta.
Su primer párrafo pregunta si es verdad, y su segundo párrafo asume que es verdad. De todos modos, la estabilidad de la aeronave determinará cualquier tendencia a que la guiñada no corregida se convierta en una espiral. Realmente no creo que haya una respuesta universalmente correcta a la pregunta.

Respuestas (2)

Me pregunto si el efecto 'prolongado' de usar guiñada provoca una inmersión en espiral. Entiendo que un picado en espiral es causado por un ángulo de alabeo excesivo, pero ¿también puede ser creado por una cantidad excesiva de guiñada?

Si por "guiñada" se refiere a la tasa de guiñada de la aeronave , podemos observar lo siguiente:

  1. En un giro a baja velocidad y altitud constante donde el ángulo de alabeo es bastante pronunciado, digamos 45 grados, la tasa de rotación de guiñada de la aeronave es alta, pero la aeronave no está en picado en espiral. (Un planeador dando vueltas en una corriente térmica ascendente es otro ejemplo de una aeronave con una alta tasa de rotación, que no está en picado en espiral). el ángulo de inclinación aumente; consulte más abajo para obtener más información al respecto.

  2. Incluso en un vuelo totalmente "coordinado" (la aeronave está alineada con la dirección instantánea de la trayectoria de vuelo y, por lo tanto, apunta directamente al "viento relativo"), una alta tasa de rotación de guiñada crea una diferencia en la velocidad entre las dos puntas de las alas que tiende a hacer el ángulo de banco aumenta. A menos que el piloto haga una entrada de balanceo con los alerones para contrarrestar esto, esto puede hacer que la aeronave entre en picado en espiral.

  3. Si estamos volando al nivel de las alas y luego pisamos uno de los pedales del timón para establecer una alta tasa de rotación de guiñada, terminaremos en un giro derrapante que de hecho puede conducir a una inmersión en espiral. Vea a continuación para obtener más información.

Además, cuando la aeronave realiza un viraje derrapado, ¿por qué la aeronave no desarrolla un picado en espiral? ¿Por qué solo cuando un avión hace un viraje deslizante, el avión solo puede entrar en picado en espiral?

Este es un concepto erróneo. En un avión de aviación general típico, si ajusta para un vuelo nivelado, quita las manos del yugo de control y luego mantiene el timón al máximo, terminará rodando en una inclinación bastante pronunciada en la dirección de la entrada del timón. El balanceo es impulsado no solo por la diferencia en la velocidad del aire entre las dos puntas de las alas que notamos anteriormente, sino también por el flujo de aire lateral que interactúa con la geometría diédrica del ala (incluidos los efectos relacionados, como el efecto diédrico generado por un alto- configuración del ala). Te encontrarás en un picado en espiral en la dirección de la entrada del timón, con la bola de deslizamiento desplazada hacia el exterior o el lado alto del giro. En otras palabras, estarás en un picado en espiral resbaladizo.

Es cierto que, en ausencia de la entrada del timón del piloto, una inmersión en espiral generalmente se asociará con una pequeña cantidad de deslizamiento lateral, pero esto también se aplica a los giros nivelados. Incluso si el deslizamiento lateral está presente en una inmersión en espiral, el deslizamiento lateral no es realmente lo que está impulsando la inmersión en espiral. Añadir un timón interior para eliminar el deslizamiento lateral normalmente hará que el ángulo de alabeo sea más pronunciado , lo que hará que el ángulo de picado sea más pronunciado .

Esta respuesta se basa en el concepto de que un ángulo de alabeo pronunciado es un elemento clave de una inmersión en espiral. Si está tratando de preguntar si se puede desarrollar una inmersión en espiral debido a una tasa de guiñada excesiva mientras el ángulo de alabeo permanece poco profundo, la respuesta generalmente sería "no". Si ingresa a un viraje con derrape severo mientras usa los alerones según sea necesario para mantener el ángulo de alabeo poco profundo, la resistencia adicional de volar de lado a través del aire tenderá a aumentar la tasa de caída, pero no en la medida en que la maniobra generalmente se describiría como una "zambullida en espiral". ¡Pero no olvides que un giro derrapado puede ser una invitación a una entrada de giro! Esa es la clásica "trampa" en el patrón de aterrizaje: el piloto percibe la necesidad de aumentar la velocidad de giro, pero duda en aumentar el ángulo de alabeo, por lo que (quizás inconscientemente) intenta aumentar la velocidad de giro usando un timón adicional en su lugar, pero esto tiende a bajar el morro, tentando al piloto a mover la palanca o el yugo excesivamente hacia atrás, y el avión se detiene y gira.

Ok, en resumen: ¿la guiñada puede desarrollar una inmersión en espiral?
@ user14397644 la velocidad de guiñada es lo que impulsa el aumento del ángulo de inclinación, así que sí.
Con respecto al acoplamiento de guiñada/balanceo en un avión GA típico, en realidad es posible controlar el avión durante largos períodos sin el yugo: he volado tramos de crucero completos usando un timón suave para el control direccional y compensación/potencia para el control de cabeceo. Es un buen ejercicio para desarrollar una nueva dimensión de percepción del avión.
@TypeIA: es aún más divertido practicar una serie de giros en reversa con ángulos de inclinación de hasta 30 grados o más, sin tocar el yugo. Realmente da una idea de cómo el morro tiende a elevarse cada vez que el ángulo de alabeo disminuye rápidamente, debido a que la aeronave retiene el exceso de velocidad aerodinámica (y por lo tanto el exceso de sustentación) del giro, hasta que el exceso de velocidad aerodinámica tiene tiempo de disiparse.
(ctd) A veces, el piloto se ve obligado a usar el balanceo (logrado en este caso a través del acoplamiento de deslizamiento-balanceo, con los pedales del timón) para controlar el cabeceo, por ejemplo, aumentar el ángulo de inclinación para bajar el morro o disminuir el ángulo de inclinación para subir. la nariz.

Hay que recordar que el ala , en un momento dado, está generando más fuerza que cualquier otra parte del avión, incluido el motor, con diferencia .

Los giros resbaladizos son mucho más propensos a crear un picado en espiral porque los ingredientes críticos ya están allí: pérdida de sustentación desde el banco más empinado y una fuerza más fuerte que tira del avión hacia los lados. Debido a la inclinación, el empenaje horizontal, incluido el elevador, comenzará a empujar el avión en una espiral descendente. Los pilotos, buscando detener el descenso (especialmente cuando están desorientados por falta de condiciones VFR), apretarán la espiral tirando más del elevador.

La sustentación vertical se ve mucho menos afectada por el peralte más pequeño del giro derrapante, por lo que es menos conocido por crear una espiral (pero más conocido por crear una pérdida de punta mortal).

El elemento clave de una entrada de "derrape" (timón) es la capacidad del timón para hacer rodar el avión. Los entrenadores de ala alta tienen mucha área debajo del CG y deben ser "ayudados" con los alerones para mantener el ángulo de alabeo en un giro. Sin entrada de alerones tendrán mayor tendencia a "patinar" (bola del inclinómetro hacia el exterior).

Los aviones de ala baja, con más área por encima del CG y diedro, se pueden "rodar rápidamente" solo con timón duro.

Los planeadores también tendrán una mayor tendencia a rodar con el timón debido a la diferencia de velocidad de la punta del ala de sus alas largas.

Entonces, uno puede ver que es posible diseñar un avión para hacer un giro coordinado de alabeo/guiñada solo con el timón. (¡Si rueda lo suficiente, ya no patina!).

Un giro derrapado crea mucha resistencia, lo que puede iniciar una trayectoria en espiral descendente debido a la pérdida de velocidad aerodinámica, pero son las alas y las superficies horizontales en un banco las verdaderas culpables de este escenario espeluznante.

Afortunadamente, uno puede recuperarse relajando el elevador, cortando la energía y rodando para nivelarse antes de salir.

Re "Los giros resbaladizos son mucho más propensos a crear una inmersión en espiral porque los ingredientes críticos ya están allí: pérdida de sustentación desde el banco más empinado y una fuerza más fuerte que tira del avión hacia los lados". Lo cuestiono. Se puede volar un giro deslizante o un giro deslizante en cualquier ángulo de alabeo. En un giro con deslizamiento, diedro generará un par de balanceo hacia el nivel de las alas, mientras que en un giro con derrape, el diedro generará un par de balanceo alejándose del nivel de las alas.
(Además, para un ángulo de alabeo dado, el vector de sustentación del ala es mayor cuando el avión está derrapando que cuando está coordinado, y mayor cuando está coordinado que cuando está deslizándose. Por otro lado, el ángulo de alabeo y el vector de sustentación del ala son menores en el viraje derrapando y mayores en el viraje deslizándose).
Tus afirmaciones sobre los efectos de las configuraciones de ala alta o baja tampoco me parecen precisas. Oh, bueno, los temas de resbalones y derrapes también han demostrado ser un terreno fértil para muchas respuestas en competencia en el pasado:
Pero, en general, los giros derrapados se consideran una invitación a un accidente de trompo. Permitir accidentalmente un resbalón en un giro generalmente no se considera peligroso, aunque su respuesta sugiere que es una invitación a una inmersión en espiral.
@quiet flyer Un giro a una velocidad determinada tendrá una inclinación más pronunciada en la rampa. El CG vertical (en relación con el área lateral) juega un papel en la velocidad de balanceo de la aplicación del timón (un "efecto" diédrico). Si bien lo mejor es coordinarlo, una espiral con las alas sin estancamiento sería "más segura" que una pérdida de punta inducida por derrape, que puede ser repentina, especialmente baja. La técnica de recuperación de pérdida de punta para el DC3 involucraba alerones invertidos, lo que no sería bueno si la punta no estuviera estancada. Estos pensamientos hicieron que me interesara mucho en los listones.
Supongo que todo depende de qué variables mantenemos constantes. En el mundo real, para los aviones tripulados (a diferencia de los modelos de aviones), me parece que una inmersión en espiral normalmente solo es un peligro que se encuentra cuando se vuela por instrumentos, y me cuesta imaginar un escenario en el que la tendencia a permitir el deslizamiento lateral mientras girar haría más probable que se desarrollara una inmersión en espiral. Debido al par de rodadura que normalmente se crea por un deslizamiento lateral. Pero sí, tiene razón, para una velocidad de giro dada , se requiere más inclinación si el avión se desliza que si no. Por otro lado, para un ángulo de alabeo dado ..
También tengo problemas para conciliar su sugerencia de que los aviones de ala alta tienden a salirse de los giros, con su sugerencia de que los aviones de ala baja tienden a exhibir una respuesta de balanceo más fuerte a las acciones del timón. En verdad, la estabilidad de balanceo mejorada y el acoplamiento mejorado entre deslizamiento y balanceo son ambas consecuencias del "diedro efectivo". El "diedro efectivo" se puede crear mediante una geometría de ala alta, o por barrido, así como mediante un diedro real. De todos modos, no puedo estar de acuerdo con la sugerencia de que es más fácil usar el timón para controlar el balanceo en aviones de ala baja que en aviones de ala alta.
@quietflyer, tiene razón en que tratar de generalizar "ala alta o baja" no es la mejor manera de describirlo. Más preciso es el área lateral en relación con el CG, que se puede utilizar para crear un "efecto anédrico o diédrico" que previene o acopla un balanceo en una entrada de guiñada. Irónicamente, cuanto más rueda, menos patina. Hace años, un instructor me mostró cómo girar un avión R/C con timón. Antes de eso, simplemente lancé y tiré. Era un entrenador de ala alta con mucho diedro , así que veo lo que dices.
¿Puede la guiñada desarrollar un picado en espiral?
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