¿Cómo funcionan los elevadores de aeronaves?

En primer lugar, debemos entender que los ascensores controlan el terreno de juego. La inclinación es hacia arriba o hacia abajo con respecto al eje lateral del avión que pasa de un ala a otra.

Los ascensores se utilizan para subir y decente. Hay dos ascensores que funcionan en pares, ambos se mueven hacia arriba o hacia abajo y ambos están a cada lado del fuselaje.

Antes de determinar cómo funcionan, tenga una idea de en qué dirección viene la corriente de aire. El aire viene de la nariz a la cola a medida que el avión avanza.

A medida que los ascensores se elevan hacia arriba, la corriente de aire que actúa sobre él elevará la nariz. A medida que el elevador desciende hacia abajo, la corriente de aire actuará para derribar la nave.

Entonces, durante el despegue, sube los ascensores y durante el descenso, se bajan hacia abajo. Inclinarse hacia arriba o hacia abajo solo bajará o elevará la aeronave.

Depende de dónde se encuentra el ascensor. Y voy a suponer que estás preguntando su función en el avión, no cómo se actúan internamente.

Convencionalmente, la mayoría de los ascensores (el ala pequeña) se encuentran en la cola detrás del ala principal (la grande). Idealmente en esta configuración, el centro de elevación del ala principal (una función de la forma del ala, incluyendo las aletas desplegadas) se encuentra ligeramente detrás del centro de gravedad (el punto de equilibrio, una función de cómo se carga el avión – pasajeros, combustible y equipaje hacia delante, hacia atrás o distribuidos de manera uniforme). Esta configuración apunta naturalmente la nariz del avión hacia abajo.

El elevador en la cola está posicionado para crear una fuerza descendente: el extremo posterior del elevador sube para crear más fuerza descendente y viceversa. Puede sentir esto conduciendo (en un automóvil) con la mano fuera de la ventana; intente hacerlo aerodinámico, apuntando ligeramente hacia arriba y apuntando ligeramente hacia abajo.

Más fuerza aerodinámica en el elevador empujará la cola hacia abajo girando (alrededor del centro de gravedad) el borde de ataque del ala principal hacia arriba, lo que aumenta lo que se llama el ángulo de ataque del ala. Dada suficiente velocidad aérea, el avión subirá o reducirá su velocidad de descenso.

Menos carga aerodinámica en el elevador hará que el ala principal gire hacia abajo, disminuyendo el ángulo de ataque. Dada una velocidad aérea constante, esto hará que el avión descienda o reduzca su velocidad de ascenso.

Si la carga aerodinámica del elevador contrarresta exactamente el momento de elevación del ala principal, el ángulo de ataque se mantendrá constante. Dada la suficiente velocidad y la potencia para mantenerla, esto dará como resultado una velocidad constante de ascenso, vuelo nivelado o una velocidad constante de descenso.

¿Por qué el funcionamiento del ascensor depende de dónde se encuentra? Los hermanos Wright ubicaron su elevador frente al ala de elevación principal. Esta estructura se llama canard. Aviones modernos como los diseños y las derivaciones de los hermanos Rutan (Varieze, LongEZ) (Velocity, Cozy, Berkut, etc.) y la Beechcraft Starship emplean canards.

La función del canard es la misma: ajustar el ángulo de ataque del ala principal, pero como “elevador frontal” funciona opuesto al de un elevador montado en la cola: crea una fuerza de elevación para rotar el ala principal aumentando el ángulo de ataque, y reduce esa fuerza de elevación para hacer girar el ala principal hacia abajo. En este caso, el avión debe cargarse para que su centro de gravedad esté adelante del centro de elevación del ala. (Observe cuánto más atrás está el ala principal en la nave estelar que en un avión configurado convencionalmente). Lógicamente, la configuración de canard aumenta la eficiencia ya que no necesita una superficie de control importante para crear una fuerza aerodinámica para escalar. Las canards se suman al ascensor del ala principal en lugar de contrarrestarlo.

En una explicación muy simplista:

El piloto tira o empuja el yugo (también conocido como volante). El yugo está conectado a poleas o una computadora que hace que los cables tiren del elevador hacia arriba o hacia abajo. El elevador desvía la corriente de aire y hace que la cola del avión suba o baje, señalando la nariz del avión.

Cuando la aeronave alcanza lo que se llama velocidad VR durante el despegue, el piloto volador retrocederá en la columna de control (Boeing) o en la palanca lateral (Airbus), esto alterará el aire en la parte posterior de la aeronave, los elevadores rotarán unos pocos grados (hacia arriba en el despegue), y dará como resultado que la nariz apunte hacia arriba y la cola hacia abajo, esto es despegue. Al aterrizar, ocurre lo contrario, es decir, la nariz hacia abajo. Es más complicado que eso, pero esta es la idea principal. Básicamente, los ascensores controlan la dirección de la nariz que se inclina hacia arriba y hacia abajo.