¿Por qué los aviones no usan motores cardánicos en lugar de flaps? [duplicar]

Históricamente, los flaps y las superficies de control se movían manualmente: el piloto movía una palanca, una columna de control o pedales, y las poleas o varillas de empuje transferían esta fuerza a las superficies de control. Hacer esto con motores era físicamente imposible.

Con la introducción de la hidráulica, por primera vez se dispuso de fuerzas lo suficientemente grandes como para bascular los motores. Algunos aviones los usaron, pero esta aplicación no encontró un uso generalizado porque el posible aumento de sustentación era menor que el que se podría lograr con flaps. Lo mismo ocurre con el control de la aeronave: las fuerzas de control de empuje dirigidas son mucho más pequeñas de lo que ya era posible con las superficies de control. Además, la capacidad de respuesta de inclinar un motor pesado es mucho peor que la de una superficie de control ligera. En consecuencia, los motores móviles se utilizaron principalmente para aplicaciones de despegue y aterrizaje cortos (STOL). el do-29fue uno de varios aviones experimentales que podían girar las hélices para despegar a menor velocidad. Tenga en cuenta que en el caso del Do-29, los motores permanecieron en su lugar; solo se moverían las hélices y sus ejes de transmisión. Otros diseños inclinarían su ala y con ella los motores montados en las alas. En todos esos casos, esto solo se hizo para permitir recorridos cortos de despegue, no para controlar la aeronave.

Do-29 en el museo Dornier ( fuente de la imagen )

Otras aplicaciones fueron para casos especiales como hidroaviones:

El Dornier Do-26 podría inclinar los motores traseros hacia arriba para operar en el agua para reducir el impacto del rocío en las hélices ( fuente de la imagen ). Tenga en cuenta que esto no fue para el control, sino para levantar los puntales fuera del área de rociado.

Las superficies de control son más adecuadas para crear momentos de control:

• Las superficies de control se ubican en los extremos de la aeronave, por lo que tienen un apalancamiento mucho mejor. Los motores se colocaron cerca del centro para minimizar los problemas de control causados ​​por la pérdida de un solo motor.
• Las superficies de control modifican la fuerza de sustentación, mientras que los motores modifican el empuje, que es del orden de magnitud de la resistencia y, en consecuencia, un orden de magnitud menor que la sustentación.

Sin embargo, esto solo es cierto mientras la aerodinámica funcione de forma lineal. Lo cual no es el caso con el flujo separado y las superficies de vuelo estancadas. Para superar esta limitación, la corriente de escape de los motores a reacción se desvía girando la boquilla (o paletas, como se hace en el X-31 ). Esto es mucho más fácil de hacer que mover todo el motor. Además, como el motor se mantiene alineado con el fuselaje, la admisión seguirá funcionando y el área frontal del avión no aumentará; ambas consideraciones importantes que se oponen a girar todo el motor.

Toberas de vectorización en el Sukhoi 35 ( fuente de la imagen )

Generalmente, las aeronaves están controladas por momentos cambiantes que a su vez giran la aeronave de manera que el cambio de trayectoria de vuelo deseado se efectúa por las fuerzas aerodinámicas modificadas. Sin embargo, ha habido intentos de control directo de la fuerza: un Dassault-Dornier Alpha Jet estaba equipado con pilones de alas móviles que podían girar alrededor de un eje vertical. Cuando se movía, esto creaba una fuerza lateral que permitía al piloto cambiar directamente la trayectoria de vuelo de la aeronave hacia los lados. Con el control de momento, primero debe hacer rodar la aeronave para inclinar el vector de sustentación hacia los lados y luego retroceder poco antes de que se complete el cambio lateral deseado. Esto es mucho más difícil de hacer bien con el control de momento que con el control de fuerza directo, especialmente para correcciones pequeñas.