Mandos de vuelo

Los mandos primarios de un avión son: Alerones, timón
de dirección y timones de profundidad

En 1904, el francés Robert Esnault-Pelterie ya colocó en su
planeador dos superficies horizontales entre las alas, en el
borde de ataque. Moviendo las dos en el mismo sentido
hacían de timón de profundidad, y moviéndolas en distinto
sentido actuaban como alerones.

1
No obstante, el Flyer de los hermanos Wright se controlaba
utilizando el cuerpo de piloto que iba tumbado en él. Carecía
de alerones.

Los hermanos Wright utilizaban, para alabear, un sistema de
torsión de las alas conocido como Wing Warping.
(Deformación del ala)

El Antoinette IV fue el primer avión en utilizar
alerones como prolongación del borde de
salida del ala en 1908

Aunque el Antoinette Latham´s en 1909 aún
utilizaba el sistema de los hermanos Wright

El Farman III, ya
con alerones
perfectamente
operativos en 1910
Pero el timón
de
profundidad
estaba
colocado por
delante del
piloto

Algunos constructores comenzaron a utilizar
alerones en los biplanos colocando superficies
entre las alas en el borde de salida

Otro ejemplo de alerones colocados en
el borde de salida entre las alas en
1912.

Louis Bleriot ya utilizó un avión monoplano, con
empenaje de cola en su Bleriot III.

Los mandos de vuelo permiten el control del avión en sus
tres ejes.

Los mandos básicos se actúan: alerones con movimiento
lateral de la palanca; timón de profundidad con movimiento
adelante-atrás de la misma palanca y timón de dirección con
los pedales.

Los mandos de vuelo se actuaban directamente por medios
mecánicos. Para disminuir la fuerza necesaria para su
actuación se comenzaron a utilizar compensadores.

En principio de utilizaron compensadores regulables en
tierra para conseguir la estabilización del avión, y diseños
especiales como ayuda al piloto
4
Compensador
Aletas regulables

Mas tarde se comenzaron a utilizar otro tipo de
compensadores automáticos que ayudaban al movimiento
de los mandos

La unión del compensador y la estructura del ala se
hace mediante varillas.

El compensador
se mueve en
dirección
contraria a la
superficie de
mando, así alivia
las cargas sobre
ella y reduce el
esfuerzo del
piloto

Este sistema de compensación también se utiliza en
los aviones actuales.

5C
El Ju-52 que no tenía sistema hidráulico para la actuación
del flap, también tenía un compensador para mitigar el
esfuerzo al extenderlo.

La mayoría de los aviones modernos utilizan, para la
compensación horizontal, el movimiento del plano horizontal
de cola.

6
Aunque el Ju-52 ya lo hacía.
Aquí se puede ver la cola del Ju-52 y la de C-101que
comparten ese tipo de compensación.
En el C-101 se aprecia una aleta fija de compensación

Los aviones modernos no utilizan el estabilizador horizontal
para compensar el avión, utilizan combustible en un depósito
situado en la zona de cola. La utilización de este sistema
reduce la resistencia aerodinámica que producía el
estabilizador y aumenta la capacidad de combustible del
avión.

Para mantener el centro de gravedad dentro de unos
límites, se fabrica el plano fijo horizontal con la forma
aerodinámica apropiada.

7
Compensador de profundidad
Compensador de alabeo
Compensador de dirección

Hasta ahora se han presentado los mandos de vuelo
primarios. Aquí se pueden ver los secundarios.

Dispositivos hipersustentadores

8
Los flaps aumentan la
sustentación al
modificar el perfil del
ala, esto permite al
avión volar a menor
velocidad.
Hay dos clases de
flaps: flaps de borde de
ataque y flaps de borde
de salida.
Aquí se presentan
varios tipos de flaps de
borde de salida.

Los flaps de borde de salida suelen tener varios paneles
que, al extenderse forman ranuras para mejorar la
circulación del flujo de aire.

Se pueden observar las ranuras de los flaps de
borde de salida en éste B-747

Aquí se pueden ver los spoilers extendidos en un aterrizaje
y la separación de los flaps de borde de salida con el ala.

No solo hay flaps de borde de salida, también los hay
de borde de ataque divididos en dos formatos: flaps de
tipo Krueger y flaps de curvatura variable.

Los Krueger suelen ir
colocados entre los
motores y el fuselaje

Otra perspectiva de los flaps Krueger en movimiento

Los flaps de borde de ataque de curvatura variable están
colocados en el ala a partir de los motores.

Cuando están retraídos forman parte integral de intradós
del ala

Otro dispositivo hipersustentador utilizado en el borde de
ataque de ala son los slats.

Los slats
forman
parte
integrante
del perfil
del ala.

9
En esta borrosa
imagen se pueden
ver los slats
extendidos y una
cosa curiosa, los
alerones están
bajados siguiendo
la salida de los
flaps.
El Ju-52 también
lo hacía.

Los spoilers cumplen varias funciones: aerofrenos,
ayuda a los alerones y para romper la sustentación en
los aterrizaje.

Todos los spoilers se extienden completamente en los
aterrizajes

Sin embargo, en vuelo, se extienden parcialmente, tanto
como aerofrenos como para ayuda al alabeo.

Una vez vistos los distintos mandos de vuelo, habrá
que ver como los actuamos.

Primitivamente y ahora en aviones pequeños,
los mandos se actuaban por medios mecánicos.

10
Conjunto
de servomando
Sistema hidráulico
Mas tarde se comenzó a utilizar la presión del sistema
hidráulico para actuar los mandos de vuelo.
Por medios mecánicos se controlaban los martinetes
que movían las superficies de mando.

11
Al llegar los aviones
reactores se hizo necesario
la utilización de sistemas
que hicieran posible
el movimiento de los
mandos por parte del
piloto, para ello se
utilizó la presión del
sistema hidráulico.
De todas formas,
como solamente se
tenía un sistema
hidráulico, los mandos
se podían actuar,en caso
de fallo de éste, por
medios mecánicos
como sucedía en el
Douglas DC-8

12
Cables de mando
Sensación artificial
Cuando los aviones contaron con mas de un sistema
hidráulico se comenzó a utilizar este sistema para
actuar los mandos de vuelo. Se utilizaba un sistema
de cables y poleas para controlar los actuadores
hidráulicos.

Actualmente los aviones utilizan el sistema “Fly
By Wire”, utilizando principalmente señales
electrónicas como respuesta a los movimientos de
la palanca de mando

Fin del rollo