¿Qué ventaja podría ofrecer el montaje de puntales entre planos a los alerones en el Curtiss Model F?

Descargo de responsabilidad: solo puedo especular, ya que no tengo una participación directa en el desarrollo del Curtiss Model F.

Las fuerzas de palanca no eran realmente un problema con los primeros aviones pequeños y lentos. A medida que aumentaron tanto el tamaño como la velocidad , se convertirían primero en una consideración de diseño porque la fuerza del piloto es más baja para el movimiento lateral de la palanca o la bocina de control. Con más experiencia aerodinámica, se emplearon formas elaboradas de reducir las fuerzas de palanca .

Mi explicación, por lo tanto, es que este es un intento temprano de reducir las fuerzas de los palos. Con bisagras en el borde de fuga, la longitud completa de la cuerda del alerón estaría detrás de la línea de bisagra y no se podría producir ningún momento de compensación. Además, al ser parte del ala, los alerones articulados en el borde de fuga flotarán hacia arriba una vez que se cree la sustentación. Esto requiere que ambos alerones estén interconectados con cables de control rígidos que nuevamente aumentan las fuerzas de la palanca, ahora por fricción. Además, esta precarga de sustentación limita la efectividad de una desviación hacia abajo de un alerón montado en el ala.

El alerón de vuelo libre, por otro lado, tiene la ventaja de comenzar con una hoja limpia, por así decirlo:

• No existe precarga, por lo que será igualmente eficaz en la desviación hacia arriba y hacia abajo.
• No está obstaculizado por la capa límite de un ala que vuela delante de él, por lo que su eje neutral será fácil de encontrar y será constante en el ángulo de ataque, a diferencia del de un alerón montado en un ala. Ciertamente, esto no se formuló de esta manera en el momento del diseño del Modelo F, pero la experiencia llevaría a los diseñadores exactamente a la misma conclusión. Las mismas consideraciones llevaron a Junkers (más precisamente: Otto Mader) a los flaps y alerones desplazados en sus diseños desde finales de la década de 1920 hasta principios de la de 1930.
• Con la posición de los alerones entre las alas, la línea de la bisagra se puede elegir libremente en cualquier posición de la cuerda. La imagen a continuación ( fuente ) muestra que una pequeña parte del alerón estaba por delante del puntal, lo que sugiere que la línea de la bisagra no estaba en su borde de ataque, sino un poco hacia atrás. Esto permite que la parte delantera actúe como un equilibrio, reduciendo así las fuerzas del brazo.

Esperaría que Curtiss Aerorplane Company probara diferentes posiciones de la línea de bisagra, lo que se hace fácilmente con la disposición entre alas, y se decidiera por la que se muestra arriba, porque reduce considerablemente las fuerzas de la palanca pero aún produce una fuerza de centrado clara, que es importante para las cualidades de manejo agradables.

No creo que la posición entre alas reduzca la flexión del ala: las fuerzas de elevación del alerón se introducen en el ala por el puntal trasero, por lo que tanto la torsión como la flexión son muy similares a las de un ala con alerones en su borde de salida. Para reducir la torsión, el alerón tendría que montarse en los puntales delanteros. Luego, incluso deformarían el ala de una manera que soportara el momento de balanceo previsto. Sin embargo, especulo que Curtiss y sus ingenieros tal vez consideraron esa opción, pero tenían miedo de la interferencia aerodinámica resultante entre las alas y los alerones.

Que la posición entre alas perdida contra el alerón equilibrado montado en el ala se deba ciertamente a la menor resistencia aerodinámica de este último. Tenga en cuenta que el alerón entre alas necesita su propio aparejo. Con la mayor experiencia en el equilibrio de alerones, la versión montada en el ala perdió su principal desventaja y se convirtió en la mejor solución en general.

Los montajes de puntales entre planos ofrecerían múltiples beneficios:

• Estabilidad aerodinámica (reduciría las posibilidades de falla estructural)
• Estabilidad estructural (en pocas palabras, haría que el avión fuera más fuerte)
• reducir la flexión del ala (reduciría en gran medida la flexión del ala causada por fuertes fuerzas de, bueno, aire)
• hacer que los alerones sean más útiles (los montajes de puntales entre planos mantendrían el ala recta, lo que permitiría que los alerones hicieran su trabajo correctamente. sin los montajes de puntales entre planos, el ala se flexionaría debido a la fuerza hacia arriba que producen los alerones cuando giras. Cuando las alas se doblan , (específicamente en las alas superiores de este biplano) reducirá el flujo de aire a los alerones, haciéndolos mucho menos útiles. Con montajes de puntales entre planos, el ala ya no podrá flexionarse tanto, permitiendo el máximo flujo de aire a los alerones.