¿Cuáles son las ventajas de un estabilizador horizontal recortable?

La principal ventaja son los ángulos de desviación del elevador más pequeños. Esto es útil en dos casos:

• Cuando se despliegan dispositivos de gran sustentación, el centro de presión sobre el ala se desplaza hacia atrás hasta un tercio de la cuerda del ala. Los flaps Fowler agregan un área alar detrás del borde de fuga, y los flaps ranurados pueden generar altos picos de succión. El resultado es un cambio masivo en el acabado, y el empenaje ahora tiene que generar una carga aerodinámica generosa. Cambiar la sustentación en el empenaje solo por deflexión del elevador excederá el ángulo de deflexión máximo practicable y no dejará margen para el control. Al ajustar la incidencia del estabilizador, el elevador se puede mantener cerca de su posición neutral y tiene reservas para el control.
• En el vuelo transsónico, es posible que el ascensor no siempre tenga una característica lineal. La ruptura del contorno debido a la desviación del elevador induce choques que a su vez conducen a la separación del flujo, lo que reduce la efectividad del control e incluso puede invertir la característica de control. Dado que la transición de vuelo subsónico a supersónico desplaza el centro de sustentación hacia atrás, el empenaje debe agregar carga aerodinámica cuando la aeronave acelera en el rango de velocidad transsónica. Es posible que una desviación del elevador no pueda producir el cambio de elevación deseado, y solo ajustar el estabilizador de manera que el elevador pueda mantenerse neutral puede restaurar la efectividad del ajuste y el control.

Los aviones de pasajeros más antiguos de la era de las hélices tenían cargas alar más bajas y flaps menos potentes. El centro de sustentación del ala cambió menos con los flaps, por lo que un estabilizador fijo fue suficiente. Pero una vez que la carga del ala sube a los niveles de los jets, y el ala está equipada con flaps fowler ranurados , es inevitable un estabilizador móvil.

Los estabilizadores horizontales recortables (THS) se encuentran en la mayoría de los aviones comerciales y de transporte de gran tamaño (como el C-17 Globemaster III, por ejemplo). Por lo general, son parte del sistema de compensación de la aeronave, a diferencia de los elevadores, que están controlados por entradas de piloto convencionales (como yugo, etc.). El THS ofrece algunas ventajas importantes como:

• Los ángulos de deflexión del elevador requeridos son más pequeños en el caso de aeronaves compensadas y el sistema tiene ángulos de deflexión del elevador completos en ángulos de compensación extremos.

• Si no se ajusta el estabilizador, el piloto (humano o automático) tiene que ajustar continuamente los controles para evitar que la aeronave se incline hacia arriba o hacia abajo más de lo necesario.

• Alinear el elevador con el estabilizador reduce la resistencia.

• Permite un rango más amplio de movimiento del centro de gravedad en comparación con el sistema de lengüetas de ajuste del elevador.

La decisión de usar un THS (o no) depende del diseño. Por ejemplo, el BAe 146 tenía un plano de cola fijo para reducir la complejidad (logrado en parte por la eliminación de los listones del borde de ataque). El THS agrega más complejidad al sistema y ha estado involucrado en algunos accidentes, como el Vuelo 261 de Alaska Airlines y el Vuelo 140 de China Airlines .

El estabilizador o plano de cola completamente móvil es completamente diferente (sin elevadores) y se usa principalmente en aviones supersónicos. Se utiliza principalmente para superar el problema en el que el elevador se vuelve inutilizable debido a las ondas de choque producidas por el plano de cola y el problema de Mach tuck . Aviones de combate para usarlos, ya que crean un gran momento de cabeceo para un menor esfuerzo de control. Además, se utilizan para el control de balanceo a través del movimiento diferencial.

En aviones civiles, Lockheed L-1011 Tristar usaba estabilizadores.

Imagen de tristar500.net

También se usa en algunos aviones GA (como Piper Cherokee); la fuerte respuesta de control del estabilizador puede dar como resultado una sobrecorrección; esto se soluciona en parte mediante el uso de una pestaña antiservo.

Hay 3 razones para la existencia de un THS.

1. El amplio rango de velocidad de los aviones a reacción.
2. El ajuste grande cambia con los cambios en la configuración del ala, los flaps, etc.
3. La amplia gama de CENTRO DE GRAVEDAD que es posible.
4. para reducir la resistencia producida por el plano de cola, especialmente durante el crucero, mejorando así significativamente la autonomía.

Algunas preguntas de EASA para ATPL mencionan el hecho de que el ajuste del estabilizador es menos sensible al aleteo en comparación con el ajuste del elevador.

Hay dos ventajas básicas para un estabilizador recortable:

• Mayor rango de ajuste que otros métodos.
• menos arrastre que otros métodos.

Estas ventajas son más significativas en los grandes aviones de pasajeros, los aviones supersónicos y esas raras alas sin cola con lavado que "ponen la cola en los extremos de las alas". Otras respuestas amplían algunas de estas aplicaciones.

La desventaja es el aumento del peso estructural, ya que la estructura que soporta todo el estabilizador es muy pequeña pero debe ser fuerte y rígida en dos ejes mientras pivota sobre el tercero. Por lo tanto, los aviones que pueden vivir sin él generalmente están felices de hacerlo.