Es ampliamente conocido que para realizar un giro coordinado, se debe girar tanto el timón como los alerones. Mi pregunta es ¿qué hacer después de lograr el ángulo de alabeo deseado?
En el Manual de vuelo de aviones leemos:
Después de que se haya establecido el alabeo en un viraje con peralte medio, se puede relajar toda la presión aplicada al alerón. El avión permanecerá en el banco seleccionado sin más tendencia a guiñar ya que ya no hay desviación de los alerones. Como resultado, también se puede relajar la presión sobre los pedales del timón y se permite que el timón se adapte a la dirección de la estela.
Entonces, ¿eso significa que los pedales permanecerán en la posición "cambiada" como resultado de que el timón permanezca ligeramente girado?
También me pregunto cómo se imita esto en los simuladores (estoy usando FlightGear) ya que todos los pedales del simulador (incluso los costosos) vuelven a la posición "cero" por sí mismos.
Cuando desvías los alerones, aumentas la sustentación en un lado del ala y la disminuyes en el otro. Esto provoca un aumento paralelo de la resistencia inducida local donde aumenta la sustentación y viceversa. La consecuencia de eso es un momento de guiñada que debe corregirse con la desviación del timón.
Una vez que sus alerones son neutrales, este momento de guiñada desaparece, pero ahora su avión está en un movimiento de guiñada constante que aumenta la velocidad del aire en el ala exterior y gira la cola, por lo que su cola vertical se desliza lateralmente incluso si su bola está centrada. La diferencia de velocidad aerodinámica entre el ala interior y exterior provoca cierta diferencia de arrastre por fricción que trata de sacar al avión del movimiento de guiñada. Dependiendo de la tendencia del timón a seguir un deslizamiento lateral, necesitará algo de presión para mantener el movimiento de guiñada.
Es difícil ser más específico, porque los detalles dependen del avión en particular.
En la mayoría de los aviones en los que he volado, también es necesario mantener cierta deflexión del alerón para mantener constante el ángulo de alabeo. Aquí hay dos efectos que van en contra, por lo que nuevamente los detalles dependen del avión en particular. Un efecto es causado por la diferencia de velocidad aerodinámica que provoca una diferencia de sustentación entre el ala interior y exterior. Para corregir esto, debe desviar el alerón contra el banco. El otro efecto es causado por las diferentes fuerzas centrífugas de las masas del ala interior y exterior. El ala entera se mueve a la misma velocidad angular, pero la aceleración centrífuga es el producto del cuadrado de la velocidad angular y el radio de tu movimiento. Dado que el ala exterior vuela con un radio mayor que el ala interior, las masas del ala intentarán nivelar la aeronave. Esto necesita que el alerón se desvíe hacia el banco.
Como ejemplo, considere el Sistema de control de vuelo automático (AFCS) del A7-E. El A7-E es un avión de ataque ligero de la era de Vietnam que se desplegó hasta que fue reemplazado por el F-18. Sospecho que el sistema utilizado para mantener un vuelo coordinado no ha cambiado mucho desde entonces.
El AFCS es un piloto automático de 3 ejes con aumento de control. Incluye ajuste de paso automático, monitoreo de fallas, con desconexión automática y advertencia. Hay 8 modos operativos:
El funcionamiento del AFCS requería tanto energía eléctrica como hidráulica.
El modo de estabilización de guiñada proporcionó giros coordinados, con una interconexión de alerones y timón, y proporcionó hasta 5 grados de inclinación del timón en cualquier dirección. El giro coordinado fue automático, sin intervención del piloto. La computadora de guiñada obtuvo su señal de un acelerómetro lateral, y el movimiento de los pedales del timón puso esta señal en espera. Como se señaló anteriormente, una vez en el aire, mantuvo los pies fuera de los pedales. Un piloto podría activar y desactivar el modo de estabilización de guiñada.
Fui a mantenimiento para leer el libro de registro de mantenimiento de la aeronave. Tenía una lancha y me dirigía a la cubierta de vuelo. Esto es de mi memoria de hace más de 30 años, pero no obstante es bastante precisa. Había resbalones rosas y resbalones amarillos. Pink slips eran problemas de mantenimiento que habían derribado el avión en algún momento. Los leería para tener una idea general de los problemas, recurrentes y de otro tipo. Los resbalones amarillos decían: "Oye, vigila esto. No hemos derribado el avión, pero...".
La misión incluyó actitudes inusuales y vuelos a baja velocidad, comunes en las maniobras de combate aéreo. Revisé el libro de registro y noté que el AFCS tenía una hoja amarilla y afirmé que el sistema había iniciado entradas abruptas de control del timón en un punto de un vuelo anterior. Era amarillo porque el mantenimiento no pudo reproducir el problema. No conecté los puntos, aunque es posible que lo hayas hecho.
No pensé demasiado en la hoja amarilla porque nunca tuve problemas con el sistema AFCS. Además, era automático, por lo que rara vez interactué con él, excepto para presionar el interruptor que lo activaba.
En la pelea de perros terminé de espaldas con 0 velocidad aerodinámica a unos 20.000 pies. El AFCS inadvertidamente ordenó una entrada abrupta del timón. Una aeronave que partió, con una entrada de guiñada, son las condiciones necesarias para un giro.
Y giro que hice.
La estabilización de guiñada AFCS es excelente para permitir que el piloto se concentre en otras tareas además de mirar la aguja de giro, como buscar al enemigo en su 6. Sin embargo, siempre se debe recordar que los sistemas automáticos suelen ser la mitad de inteligentes.
La cantidad de entrada de timón que necesita durante un giro depende de la aeronave. Siempre que la bola esté fuera del centro, hay una fuerza lateral sobre la aeronave porque no va en la dirección en la que apunta y hay una componente lateral del viento relativo que actúa sobre el fuselaje. Para algunas aeronaves, se necesitará un poco de timón durante un giro; para otros, se necesita timón cuando se inicia el giro, pero la entrada del timón se puede relajar hasta que salga del giro, cuando es posible que necesite un poco de timón opuesto.
En cuanto al comportamiento de centrado de los pedales del timón, creo que los pedales de la mayoría de los aviones tenderán a centrarse debido a las fuerzas aerodinámicas del timón. Cuando la aeronave está estacionaria en el suelo, los pedales pueden permanecer donde se quedaron. Muchas aeronaves usan los pedales del timón para dirigir la rueda de morro (que generalmente está configurada para girar), lo que hace que el pedal se sienta algo variable, dependiendo de si la aeronave está en tierra o en el aire, y qué tan rápido está rodando o volando.
Pregunta antigua, pero relevante para nuevos lectores. Esta es una pregunta que le hace a alguien que realmente ha volado el tipo de avión que le interesa. No existe una regla general debido a las diferencias en el diseño de las alas y la cola.
Un avión de diedro de ala alta necesitará entradas significativas de timón y alerón mientras gira, pero un tipo de "pájaro de guerra" de ala baja diseñado para volar con el lado derecho hacia arriba, invertido, de lado, etc. mucho más fácilmente sostener un banco cuando se rueda, de ahí el término "banco y tirón" (ascensor).
El timón generalmente ayuda a coordinar el giro ya que el ala exterior más rápida tiene más resistencia. Pero de nuevo el diseño entra en juego. El área de cola vertical ayudará a que el avión gire con o sin timón adicional. Por lo tanto, es posible hacer un "giro deslizante" del avión, como lo hacen los aviones comerciales.
En cuanto a los timones que "permanecen en la posición cambiada", créanme, los moverá si el avión no está haciendo lo que usted quiere.
Así que el timón, como con todos los controles, está ahí si lo necesitas. También lo son los instructores calificados. Tome una lección en su tipo, valdrá la pena la inversión.
mah
volante tranquilo
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antonio x