¿Qué pasaría si un avión vuela sin alerones?

Creo que sí. Pero si una aeronave sufre un problema de control, es aconsejable elegir una pista con una velocidad mínima del viento y, si es posible, con un componente de viento cruzado bajo. Por lo tanto, un piloto en tal situación probablemente no elegiría un campo en el que considere que no es seguro comenzar el enfoque.

Si la aeronave tiene spoilers, entonces se pueden usar para el control de balanceo en un caso donde los alerones no funcionan. Los cazas de alta velocidad, por ejemplo, tienen alerones pequeños con la mayor parte del trabajo de control de balanceo realizado por los spoilerones. Las aeronaves construidas para operaciones de campo corto como el Dash 7 tienen la mayoría de sus alas cubiertas por aletas. También tienen alerones pequeños que están altamente aumentados por spoilers.

Luego, por supuesto, hay aviones construidos sin alerones. El B-52 no tiene alerones, tampoco el Mitsubishi Mu-2. Ambos tienen solo spoilers para el control de balanceo. Los aviones especiales como el B2 Spirit, el F-117 Nighthawk y ahora el Concorde retirado tampoco tenían alerones. Tienen elevons que se utilizan para el control de balanceo y cabeceo. Esta es una característica estructural común que se encuentra en las aeronaves de ala delta y en vuelo.

Por último, hay aviones por ahí que tienen la capacidad de separar tanto el alerón como el control del alerón en vuelo. En estos aviones, una de la columna de control del piloto está conectada al alerón y la otra a los spoilers. En operaciones normales, ambas columnas de control están vinculadas para que los pilotos puedan controlar los spoilers y alerones juntos. Pero si ocurre un atasco, se puede tirar de una manija de desconexión para separar los controles. Aquí, si los alerones se atascaron, los spoilers continuarán proporcionando autoridad para rodar desde el lado del piloto al que están conectados los spoilers.

Eso depende de algunos factores. A saber, dirección y velocidad del viento (variada o constante), número y ubicación de los motores (1 motor central o múltiples colocados a los lados del avión), forma de ala. Actualmente eso es todo lo que puedo pensar.

Digamos, por ejemplo, que hay un viento fuerte constante en una dirección que afecta el balanceo de la aeronave. Si se trata de un avión monomotor, entonces el timón se puede usar para corregir el giro, sin embargo, el avión también girará a la izquierda o a la derecha, a menos que se realice una grabación constante, esto no terminará bien.

Si el avión tiene 2 o más motores con los motores distribuidos uniformemente debajo de las alas o descamando el fuselaje, entonces el empuje de cada motor puede usarse para aumentar la velocidad de un ala, lo que aumentará la elevación en un lado del avión y luego corrija el sesgo de balanceo. Sin embargo, esto probablemente hará que el avión cambie de dirección, por lo que se debe hacer una corrección constante para garantizar que el avión se mantenga en curso. Del mismo modo, esto también se puede hacer para dirigir el avión, ya que el empuje diferencial ha asumido efectivamente el papel tanto del timón como de los alerones. Los pilotos de Irl han usado esta técnica para controlar sus aviones que han perdido los controles hidráulicos. Vuelo 232 de UA, vuelo 123 de Japan Airlines. Aunque ambos terminaron mal, la técnica demostró ser efectiva, dado el tiempo suficiente ya que los motores tardan en enrollarse (el tiempo de reacción lento causó que ambos vuelos terminen en tragedia, UA 232 no pudo reaccionar a un viento cruzado repentino y JAL 123 no pudo evitar una montaña que se aproximaba).

Esto me lleva al siguiente punto. Si el fuerte viento cambia constantemente en velocidad y dirección, entonces la falta de alerones dificultaría el control de la aeronave ya que el giro del avión será impredecible y otras superficies y técnicas de control (timón, DT) no pueden reaccionar tan rápido como los alerones. .

Sin embargo, muchos aviones modernos tienen lo que se llama una orientación de ala di-hedral. Esto simplemente significa que ambas alas están en ángulo hacia arriba desde el fuselaje. Las alas forman una forma de V desde el frente. Este tipo de orientación de ala tiene la ventaja de autocorregirse debido a la diferencia en la elevación producida en cualquier ángulo, pero no a 0 °.

En este caso, es mucho más probable que el avión sea controlable por el timón y el empuje diferencial en el caso de cambios impredecibles del viento, ya que la autocorrección es automática y de naturaleza rápida.

Las posibilidades de que un avión aterrice con éxito después de la desactivación de una o más superficies de vuelo son bastante bajas, en teoría es posible, sin embargo, debido a la miríada de otros factores variables en el mundo real, es un callejón sin salida.

Espero tener sentido, entusiasta de la aviación aquí!

Si estuviera tan inclinado, sería relativamente fácil diseñar un avión que no use alerones. Usarías spoilers en su lugar. Muchos aviones ya tienen spoilers además de alerones. Son esos paneles que aparecen en la parte superior del ala cuando el avión comienza a girar y luego se vuelven a poner planos cuando el avión vuelve a nivelarse.

Los spoilers no serían tan eficientes como los alerones, pero podrían hacer el trabajo en lugar de alerones.

Una de las otras respuestas mencionó que el avión Wright Brothers usaba alabeo en lugar de alerones. La deformación de las alas no fue muy eficiente, por lo que el avión Wright Brothers no giró particularmente bien.

Se necesitó la invención o los alerones para hacer que el torneado fuera simple y controlable.

Un hecho poco conocido es que Glenn Curtis inventó el alerón y que desencadenó una guerra de patentes con los hermanos Wright con respecto a quién era el titular de la patente de los aviones.

En definitiva, ninguno.

EDITAR: Cameron Fraser en uno de los comentarios sobre esta respuesta corrigió mi afirmación de que Glenn Curtis inventó el alerón y cita al inventor británico original y al titular de la patente. Por favor lea su comentario. ¡Es muy interesante!

Ya sucedió, con éxito, hace mucho tiempo; y antes de agregar el timón como superficie de control. Los primeros experimentos de Wright Brothers en 1900, 1901 y 1902 con planeadores, todos utilizaron alabeo como el único sistema de control lateral. De hecho, fue integral y vital para sus experimentos iniciales con “cometas” antes de construir un modelo lo suficientemente grande como para llevar a un hombre. Todos los vuelos de planeadores tripulados a través de 1902 utilizaron este sistema con un elevador montado en la parte delantera, al que llamaron timón horizontal, o simplemente “timón”, ya que no había otro tipo en ese momento.

El planeador de 1903 incorporó un timón montado en la parte trasera, por lo que ahora tenían las tres superficies de control modernas y ya habían realizado cientos de vuelos exitosos en las dunas en Kill Devil Hills, Carolina del Norte. Construyeron una versión más grande, todavía con alabeo, y montaron un motor para pruebas de vuelo motorizadas que comenzaron en diciembre de ese año y terminaron con los primeros vuelos exitosos el 17, cuatro de ellos en total ese día.

Se quedaron con ese diseño durante bastante tiempo antes de pasar a los alerones más nuevos y más modernos.

Los hermanos Wright fueron acreditados como los primeros en conquistar vuelos más pesados ​​que el aire, tripulados y propulsados. Pero su contribución real a la promoción de la ciencia del vuelo tripulado fue su innovación en la deformación de las alas y la forma de la superficie aerodinámica y la aplicación exitosa de estos avances en cientos de vuelos de planeadores durante 4 años a comienzos del siglo anterior.

El F-14 Tomcat no tenía alerones. A velocidades lentas con las alas extendidas hacia adelante, los spoilers proporcionaron control de balanceo junto con los estabilizadores diferenciales horizontales. Sin embargo, con las alas arrastradas a popa más allá de los 57 grados, los spoilers se encerraron al ras del ala. Luego, todo el control de balanceo fue únicamente a través de los estabilizadores horizontales diferenciales en la cola del avión.

plano de cola diferencial

“Un plano de cola que actúa como un elevador y proporciona un control total o parcial de los rodillos. Cuando actúa como un elevador, ambos planos de cola suben o bajan por igual. Su recorrido es diferencial cuando proporcionan control de balanceo ”.

(Fuente: plano de cola diferencial)

¿Quieres decir que el avión no fue construido con ellos o no respondieron en vuelo? Un piloto puede operar un avión con cualquier sistema defectuoso; el timón puede bajar un avión sin alerones. Se puede usar una pestaña de ajuste del elevador en lugar de un elevador, con la ayuda del empuje del motor. A veces implica la invención; verifique el evento DC10 Sioux City …

El F-102 no tenía ascensores ni alerones, tenía elevones. Si movió el palo hacia la izquierda o hacia la derecha, y no aplicó presión hacia atrás o hacia adelante, funcionaron como alerones. La misma función ocurrió con el movimiento hacia adelante y hacia atrás del palo. Sin embargo, cuando hiciste un giro ascendente o descendente, se movían de manera diferencial para darte los resultados que necesitabas. El F-102 no tenía aletas en absoluto, por lo que no había ningún problema allí. Sé que esa no es una muy buena respuesta, pero eso fue hace cincuenta años y era un sistema complicado en ese entonces, y ahora lo es más, cincuenta años después.

El hecho de que prácticamente todos los aviones tengan alerones o elevones en el caso de los aviones con alas delta, sugiere que son necesarios. Usar el timón hará que las alas se hundan, pero no me gustaría estar en una fuerte turbulencia y venir de esa manera. Un avión que volé, un Mitsubishi MU-2, usa spoilers para el control de balanceo, pero me pareció blando y muy incómodo volar.

MK (Comercial, multi, instrumento y planeador)

Es posible, apenas, o al menos con un control mínimo de alerones. En manos de excelentes pilotos, tenemos …

Vuelo 232 de United Airlines – Wikipedia

El avión que estoy construyendo, un Weedhopper, no tiene alerones. Vuela bien, ya que tiene una buena cantidad de alas diédricas. Entonces, solo se usa el timón para hacerlo girar.

Se necesita un poco de finura para aterrizar en un viento cruzado, pero aparte de eso, es un avión estable.

Los modelos B-52 G y H no tienen alerones. En cambio, usan spoilers en la parte superior del ala. En lugar de desviar el aire para mover un ala hacia arriba o hacia abajo, los spoilers en realidad reducen la sustentación en el ala en la que están desplegados. La pérdida de elevación hace que el avión ruede en la dirección de los spoilers que se utilizan. Lo bueno de no tener alerones es que el avión tiene un elemento menos para que la tripulación de vuelo los rompa.

Si. Si los alerones están atascados o no funcionan, el piloto puede aterrizar la aeronave de manera segura compensando con timones.