Estabilizador vertical de un avion

Estabilizador horizontal y vertical

Los primeros intentos de conseguir un vuelo planeador utilizaban sólo las alas, añadiendo ocasionalmente el desplazamiento de pesos por debajo del ala para mantener el equilibrio del ala en su movimiento. En cualquier ángulo de ataque, hay un punto en el ala en el que las fuerzas están equilibradas, pero esta posición, a veces conocida como “centro de sustentación” o “centro de presión”, se desplaza hacia delante o hacia atrás a medida que cambia el ángulo del ala con respecto al flujo. La ubicación de este punto y su distancia al centro de masa o gravedad del ala o vehículo determinará su momento de cabeceo, es decir, la tendencia de su morro a moverse hacia arriba y hacia abajo, girando alrededor del centro de gravedad. Se considera deseable que el centro de sustentación esté detrás del centro de gravedad para lograr una estabilidad positiva, es decir, para crear una tendencia natural del vehículo a volver a nivelar el vuelo después de cualquier perturbación. Por ejemplo, en un avión estable, un aumento de la sustentación inducido por una ráfaga hará que el avión gire el morro hacia abajo y reduzca automáticamente su sustentación en la corrección. Debido a esto, un avión estable siempre tendrá tendencia a rotar hacia abajo en vuelo a menos que esa rotación sea contrarrestada por otra fuerza o momento. Esta corrección es el propósito del estabilizador horizontal.

Definición de estabilizador vertical

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Estoy buscando una respuesta sencilla (del tipo “explíquese como yo”). El estabilizador vertical tiene timón. Proporciona capacidad de guiñada a la aeronave y lo entiendo perfectamente. Sin embargo, la gente dice que si el estabilizador vertical no existe, es muy difícil controlar el avión, hace rodar el avión fuera de control si no se controla.

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Que yo sepa, el balanceo se puede controlar con los alerones. He oído que el diseño de aviones de todas las alas no se sugiere por la falta de estabilizador(es) vertical(es). ¿Qué es exactamente lo que hace el estabilizador vertical?

El “estabilizador vertical” (o “aleta vertical”) proporciona lo que se conoce como “estabilidad de veleta”, “estabilidad direccional” o “estabilidad de guiñada”. Hace que el avión actúe como una veleta. Una veleta siempre apunta hacia el viento.

El viento que un avión “siente” no es el viento externo, meteorológico, sino el “viento” creado por el movimiento del avión a través de la masa de aire (o quizás podríamos decir “dentro” de la masa de aire). Este viento aparente se llama “viento relativo”. Por lo tanto, la aleta vertical mantiene el morro del avión apuntando en la dirección en la que realmente va el avión, es decir, en la dirección en la que el avión se mueve en el aire.

Helicóptero con estabilizador vertical

Este es el último tutorial de una miniserie de cinco partes sobre las estructuras del fuselaje y las superficies de control. El tutorial anterior se centró en los sistemas de alerones y slats. Terminamos esta miniserie con una discusión sobre la sección de cola de la aeronave, centrándonos en el impacto de la cola en tres áreas principales: estabilidad, control y trimado.

La cola de un avión convencional consta de dos superficies de elevación orientadas en ángulo recto: un estabilizador horizontal y un estabilizador vertical. Juntos se denominan empenaje, que tiene origen francés y se traduce como “pluma de flecha”. Esta es una buena descripción de la sección de cola, ya que, como las plumas de una flecha, el empenaje estabiliza el avión en vuelo.

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La sección de cola tiene dos objetivos principales: (1) proporcionar estabilidad en el plano longitudinal (cabeceo) y direccional (guiñada), y (2) controlar la respuesta de cabeceo y guiñada de la aeronave mediante superficies de control móviles unidas a los estabilizadores horizontal y vertical.

Un avión en vuelo tiene seis grados de libertad: tres grados de traslación (adelante/atrás, izquierda/derecha, arriba/abajo) y tres grados de rotación (cabeceo, guiñada, balanceo). La cola controla el cabeceo en el plano longitudinal y la guiñada en el plano direccional. La respuesta de una aeronave a una entrada de control no está aislada a esa superficie, por lo que hay respuestas de control secundarias inducidas por la desviación de la superficie en la cola; por ejemplo, una guiñada a través de una entrada de timón inducirá un alabeo como respuesta secundaria si no se corrige. En este tutorial sólo vamos a discutir las respuestas primarias a la deflexión de la superficie de control en las superficies de cola. Los estabilizadores horizontales y verticales son superficies de sustentación y normalmente se construyen de la misma manera que el ala, con un larguero principal, costillas y piel de carga.

Estabilizador horizontal

Un estabilizador vertical o aleta de cola[1][2] es la parte estática de la cola vertical de una aeronave[1] El término se aplica comúnmente al conjunto de esta superficie fija y uno o más timones móviles articulados a ella. Su función es proporcionar control, estabilidad y compensación en la guiñada (también conocida como estabilidad direccional o de veleta). Forma parte del empenaje del avión, concretamente de sus estabilizadores.

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La cola vertical[3] suele montarse en la parte superior del fuselaje trasero, con los estabilizadores horizontales montados en el lateral del fuselaje (una configuración denominada “cola convencional”). A veces se utilizan otras configuraciones, como la cola en T o la cola doble.

La cola vertical de una aeronave suele consistir en un estabilizador vertical fijo o una aleta sobre la que se monta un timón móvil. En el timón puede montarse también una aleta de compensación. Juntos, su función es permitir el trimado en la dirección de guiñada (compensar los momentos de guiñada generados por cualquier asimetría en el empuje o la resistencia), permitir el control de la aeronave en la guiñada (por ejemplo, para iniciar el deslizamiento lateral durante un aterrizaje con viento cruzado), así como proporcionar estabilidad en la guiñada (veleta o estabilidad direccional)[4].

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