Superficies de mando y control del avión – Aerodinámica

Superficies de control.

Cada movimiento del avión es provocado y controlado por una superficie específica. Otras superficies están destinadas a mejorar el rendimiento en determinadas circunstancias.

Las superficies de control están distribuidas en dos zonas del avión, las alas y la cola de la nave.

Sobre las alas se sitúan dispositivos encargados de mejorar el rendimiento bajo determinadas circunstancias. Mientras que en la cola se sitúan dos superficies horizontales, llamadas en su conjunto como estabilizador horizontal o plano horizontal de cola y una vertical llamado deriva o estabilizador vertical, a este grupo en su conjunto se lo denomina empenaje de cola.

En general sobre las alas encontraremos instalados los alerones, los spoilers y el conjunto hipersustentador compuesto por flaps y slats, aunque no todas las maquinas tienen este último elemento (slats).

El empenaje de cola, como se dijo, está constituido por el estabilizador horizontal y la deriva, en estas superficies se encuentran montados los timones de dirección y profundidad.

De acuerdo al porte del avión cambian los sistemas de accionamiento, los más grandes y más veloces por lo general el accionamiento es hidráulico, mientras que en los pequeños o lentos es mecánico por cables de acero.

Estas ubicaciones y funciones no necesariamente son iguales en todos los aparatos, existen otras configuraciones en las que un mismo plano realiza funciones de otro, o formas distintas en el empenaje de cola por Ej. en forma de V.

Digamos que las superficies se dividen en dos grupos, el principal está formado por los alerones, timón de profundidad y timón de dirección.

Este grupo controla los movimientos del avión sobre los tres ejes (longitudinal, transversal y vertical) durante el vuelo normal, se los maneja con los pedales y el bastón de mando (especie de volante, que además de rotar se desplaza hacia delante y hacia atrás ) o joystick.

El resto de las superficies, forman el grupo secundario y no funcionan permanentemente durante el vuelo, solo se las utiliza o en el despegue o en el aterrizaje. Su finalidad es la de mejorar las condiciones de sustentación a bajas velocidades.

Estas superficies no pueden desplegarse indiscriminadamente, tienen velocidades límites, por encima de estas pueden sufrir daños.

Superficies de las alas.

En cada semiala se encuentran montadas diversas superficies encargadas de producir algún efecto determinado sobre el vuelo de la nave.

Existen variaciones de estos elementos o de sus ubicaciones, que dependen de cada fabricante, incluso existen distas formas de alas que se diseñan de acuerdo con las funciones del avión, pero todas funcionan de la misma manera.

Generalmente en el ala se encuentran montadas las siguientes superficies: Alerones, Spoilers, Flaps, Slats

Empenaje de cola.

En la cola del avión se encuentran montadas una serie de superficies destinadas a mejorar la estabilidad  y controlar el movimiento del aparato.

Fijado en el fuselaje veremos un plano montado en forma vertical, llamado estabilizador vertical o deriva. Abisagrado a él se encuentra una superficie móvil, el timón de dirección; encargado de controlar la guiñada.

Algunas veces montados en el extremo superior de la deriva, otras a cada lado del fuselaje (depende del fabricante del avión) se encuentran los planos horizontales de cola o estabilizador horizontal. En su borde de fuga se encuentra una superficie móvil cuyo movimiento controla y maneja el cabeceo de la nave, llamado timón de profundidad.

Estas no son las únicas configuraciones posibles, existen otras, incluso con funciones combinadas.

Por Ej. En el F14 «TOMCAT» veremos que su empenaje de cola está compuesto de una doble deriva y el plano horizontal es móvil cumpliendo las funciones de, estabilizador horizontal y timón de profundidad a la vez.

En aparatos con alas dl tipo delta (triangulares) es común no ver el plano horizontal ni su plano asociado. Normalmente estas alas llegan hasta la cola, siendo los alerones los que también cumplen con la función de timones.

Otro Ej. es el F117 con su doble deriva en forma de «V» que a su vez hace las veces de timones, dependiendo de la combinación de sus movimientos cambiará la actitud o guiñada dela máquina.

Alerones.

Forman parte de las superficies de control principales, ubicadas a los extremos de cada semiala, provocan y controlan el alabeo o balanceo del avión.

Manejados por el bastón de mando, cada alerón se desplaza en forma opuesta al otro, es decir; si el bastón de mando se lleva hacia la izquierda, el alerón de la semiala izquierda se inclinara hacia arriba mientras que el derecho lo hará hacia abajo. De esta forma en el lado izquierdo habrá una disminución en la sustentación mientras que en la derecha habrá un incremento de la misma, como resultado el avión se ladeará hacia el costado izquierdo, rotando sobre su eje longitudinal. Lo mismo aunque en lados opuestos ocurre si se gira el bastón a la derecha.

Mientras los alerones se encuentren desplazados el avión seguirá rotando, es necesario centrar el bastón de mando para que deje de hacerlo, las fuerzas aerodinámicas harán que la nave vuelva a la posición horizontal aunque demorara un tiempo en hacerlo.

Para mantener el ladeo es necesario hacer pequeñas correcciones permanentemente.