¿Qué es un giro coordinado en un avión?

Un avión típico tendrá un sistema de control de tres ejes:

  • Roll: inclina las alas hacia la izquierda o hacia la derecha.
  • Paso: apunta la nariz hacia arriba o hacia abajo.
  • Guiñada: cambia la dirección de la nariz hacia la izquierda o hacia la derecha.

Cuando observa que un avión gira, parece que simplemente rueda como si se inclinara en una bicicleta.

Sin embargo, si el piloto simplemente girara el avión, de hecho se inclinaría, pero la nariz del avión tendería a apuntar en la dirección opuesta. Este efecto se llama guiñada adversa y no es intuitivo, por lo que se destaca de manera destacada en el entrenamiento de pilotos. Podrías hacer un giro como ese, pero sería muy ineficiente y el avión “patinaría” a su alrededor. También es incómodo dentro del avión porque las personas dentro sienten un vector de fuerza lateral. El avión también perderá altitud.

Para contrarrestar la guiñada adversa, debe aplicar fuerza a través del control de guiñada, también conocido como el timón. Se necesita algo de práctica para hacerlo bien y cada avión es un poco diferente, pero hecho correctamente se convierte en un giro “coordinado”.

Hay un instrumento en el panel de control que ayuda con esto:

Esa parte en la parte inferior (a veces llamada “smiley”) es simplemente una bola de cristal en un tubo curvo. Sin electrónica ni nada complicado. Si la pelota está entre las dos líneas verticales, entonces la única fuerza que sentirá el contenido del avión será directamente hacia abajo hacia la plataforma. Debería estar allí tanto en línea recta como durante un turno, sin importar cuán abruptamente inclinado. Si no es así, estás en un turno descoordinado.

Lo que su instructor le dirá si está girando y la pelota se desplaza hacia la izquierda o hacia la derecha es “pisar la pelota”. Eso significa aplicar presión al pedal del timón en ese lado. Eso arreglará el turno. Si eres un piloto competente, para empezar, nunca se desplazará mucho.

Un giro coordinado es un giro en el que el ángulo de inclinación del avión complementa su velocidad de giro. Un giro no coordinado podría resbalar o patinar el avión. Más sobre esto más tarde.

Entonces, ¿cuál es la velocidad de un giro? La velocidad de giro es básicamente cuántos grados cubre la aeronave en un minuto. Una velocidad de un giro, es aquella en la que el avión gira 180 grados en un minuto o gira 3 grados cada segundo. En una velocidad de dos vueltas, el avión cubre 360 ​​grados en un minuto o 6 grados por segundo, y así sucesivamente. El ángulo de inclinación para lograr una velocidad de un giro depende de la Velocidad de aire verdadera (TAS) de la aeronave. Como regla general, si divide su TAS por 10 y agrega 7 a la respuesta, obtendrá el banco de ángulo requerido para lograr una velocidad de un giro en su avión.

Ahora, hablemos de resbalones y derrapes. Se produce un deslizamiento cuando su ángulo de inclinación es demasiado alto para su velocidad de giro. En esta situación, si su banco da como resultado una tasa de dos turnos de 6 grados por segundo, pero solo obtiene un giro de 4 grados por segundo, está en un resbalón. La cola de su avión estará dentro del giro mientras que la nariz está afuera. La bola del instrumento coordinador de turnos está justo en el otro extremo del instrumento. Para corregir el deslizamiento, se debe aplicar suficiente presión del timón hasta que la bola se centre.

El deslizamiento es todo lo contrario al deslizamiento. La velocidad de giro es demasiado grande para el ángulo de inclinación. Si su banco tiene una tasa estándar, una vuelta de 3 grados por segundo y si obtiene una tasa de 5 grados por segundo, se deslizaría. Esto sucede cuando se aplica demasiado timón con muy poco ángulo de banco. El coordinador de la bola de giro aquí estará en el extremo más alejado del instrumento hacia el lado opuesto del giro. Para no dejar que la aeronave patine, se debe reducir la presión del timón o aumentar el ángulo de inclinación.

Suponga que colgó un peso pequeño del techo de su automóvil. La mayoría de las veces el peso colgaría hacia abajo. Pero en turnos, el peso se balancearía hacia el exterior del giro, donde continuaría colgando hasta que vuelva a enderezar las ruedas.

Bueno, las mismas fuerzas existen en un avión cuando gira. Pero, a diferencia de un automóvil, el avión puede rodar a izquierda y derecha.

Ahora suponga que, mientras gira un avión, puede inclinar el avión con los alerones y luego controlar con precisión su velocidad de giro con el timón para que el peso cuelgue directamente del techo durante todo el giro. He aquí: te doy el giro coordinado .

Un giro coordinado coordina el banco de un giro (que desplaza la cuerda hacia el ala baja en el interior del giro) con la fuerza de aceleración del giro (que desplaza la cuerda hacia el ala alta en el exterior del giro). El vector combinado de la gravedad y las fuerzas centrípetas mantienen la cuerda recta hacia arriba y hacia abajo con respecto a la cabina.

En un giro coordinado, las bebidas permanecen en posición vertical dentro del avión, mientras que los vasos no se deslizan sobre la bandeja del respaldo del asiento. Cuando el piloto lo hace correctamente, los pasajeros apenas pueden sentir la sensación de rodar cuando el avión entra y sale de las curvas, pero nunca sienten que su peso se mueve en sus asientos como lo harían en un automóvil que gira.

Los giros coordinados son más cómodos, eficientes y aerodinámicamente equilibrados. Un avión que se detiene durante un giro coordinado simplemente se detendrá, mientras que un bloqueo en un turno no coordinado probablemente progresará en un giro.

Ya hay dos buenas respuestas técnicas, mientras escribo esto.

Aquí hay una respuesta no técnica.

Extiende los brazos, fingiendo ser un avión. Mantenlos ligeramente hacia atrás e imagina el aire fluyendo sobre ellos mientras vuelas.

Ahora quieres voltear. Al igual que una bicicleta, debes inclinar un avión para girar. Así es como inclinamos el avión (se llama rodar el avión).

Estamos girando a la izquierda. Así que empuja tu mano derecha hacia abajo. ¿Puedes sentir (imagina) el aire empujando esa mano ahora? Así es como rueda un avión: tiene una “aleta” como su mano que empuja hacia abajo en el flujo de aire y empuja el ala hacia arriba.

Entonces empujaste tu mano hacia abajo, sobre tu brazo derecho hacia arriba y hacia arriba, subió tu brazo derecho: el avión se inclina y está a punto de girar.

Pero espera. Hay más. ¡El aire que empuja su mano derecha hacia arriba también la empuja hacia atrás! ¡Eso es malo! Querías ir a la izquierda, pero tu mano derecha te empuja a la derecha.

Este es un giro no coordinado. El plan se inclina hacia la izquierda, luego la nariz se mueve hacia la derecha … lo siguiente que sucede es que se da vuelta hacia la izquierda, como una bicicleta donde se inclinó hacia la izquierda y giró la rueda hacia la derecha.

Para evitar que esto suceda, debe “equilibrar” la fuerza del aire en su mano derecha.

No tienes timón, pero un avión sí, y para eso es. Es una “aleta” vertical en la parte posterior, y en un giro coordinado, el piloto la usa para contrarrestar el tirón del ala derecha cuando esa ala sube en un giro a la izquierda. Al “coordinar” el timón y la aleta en el ala (“aieleron”), el piloto puede hacer un giro equilibrado donde el avión “se inclina” (rueda) a la izquierda, y la nariz gira muy bien hacia la izquierda de inmediato, sin ser arrastrado. “Otro” por el ala ascendente.