Supongamos que vamos a tomar un vuelo para este. Acabamos de abordar y te invitamos a la cubierta de vuelo para ver qué sucede cada vez que el avión gira. Usaré un Airbus A330 o A340 como ejemplo.
Vamonos
Bienvenido a la cubierta de vuelo. Estamos a punto de alejarnos de la puerta. Aunque nuestros grandes motores se pueden poner en reversa, no podemos hacer eso para retroceder, por lo que hay un pequeño camión que nos empuja hacia atrás desde la puerta. Mientras ese camión está conectado, hay un pasador instalado en nuestro casco que causa un desvío de los comandos de dirección de la rueda de morro de la cabina.
El hombre de la camioneta se encarga de devolvernos aquí hasta que se complete el retroceso. Él usa su camioneta para eso, girando la rueda de la nariz . Mientras lo dejamos hacer eso, nos concentraremos en arrancar los motores.
( El hombre que conduce este camión hace que el avión gire durante el retroceso desde la puerta. Siente que es el hombre, empujando un avión tan grande con un camión tan pequeño).
Una vez que se complete el retroceso, quitará el pasador de derivación para que podamos dirigirnos desde la cabina. Mostrará este pin a los pilotos cuando se aleje para que podamos saber con certeza que ningún idiota olvidó ese pin y nos hace terminar en la hierba más tarde, o peor: en otro avión.
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( Pin a la vista y señal recibida; es hora de pedir un taxi. Ahora estamos solos. Al mostrarnos que se ha eliminado el desvío de la dirección, los muchachos de empuje básicamente están diciendo: “ya no es nuestra culpa si lo ensucias arriba”.)
Estamos a baja velocidad y no hay flujo de aire lo suficientemente rápido sobre nuestros controles de vuelo para tener un efecto, por lo que necesitamos usar nuestra rueda de nariz ahora para girar. Controlamos eso desde la cabina con un timón o un pequeño volante que está ahí especialmente para esto.
Las entradas de este divertido volante se interpretan eléctricamente y con la ayuda de algunos sistemas hidráulicos hacen que la rueda de la nariz haga lo que queremos .
Gracias a esa señal eléctrica es posible limitar el ángulo bajo el cual esto sucede. A alta velocidad, ya no es necesario poder girar bruscamente la rueda de nariz, por lo que el ángulo máximo se reduce a altas velocidades, en caso de que un piloto loco decida ser un macho e intente darle una vuelta con su pequeño mini volante.
( Ese pequeño volante al lado de la barra lateral y frente a un cenicero se llama timón. Los pilotos lo usan para girar el avión a bajas velocidades de rodaje. Nota: los ceniceros ya no están en los aviones más nuevos; los pilotos están saludable hoy en día porque las aerolíneas ahora prohíben fumar en cadenas a más de 30,000 pies).
Los pedales del timón también se pueden usar para mantenerlo recto durante el rodaje o en giros poco profundos. Hay pedales en los pies del piloto y funcionan de la siguiente manera: presione el pedal derecho con el pie completo y se alejará de usted, mientras que el otro pedal se moverá hacia usted, deberá girar a la derecha ahora; presione el pedal izquierdo y sucede lo contrario. Sin embargo, solo hacen que la rueda de la nariz gire un poco, por lo que, en curvas cerradas, los pedales del timón no harán el trabajo .
( Los pedales del timón actúan como dispositivo de dirección y como dispositivo de frenado. Si mueve un pie entero, el avión gira con la nariz en la dirección del pedal presionado. Si desea frenar, debe presionar solo con los dedos de los pies, empujando solo las puntas de los pedales. De hecho, el frenado mantiene a los pilotos alerta.)
Una vez que estamos alineados en la pista para el despegue, hemos terminado con este pequeño inadaptado del volante. Ahora somos muchachos y vamos a usar esos pedales de timón. En la tirada de despegue, solo se usan pedales de timón para mantener el avión recto .
Los pedales del timón, además de girar un poco la rueda de la nariz, controlan principalmente el timón, la parte posterior de la cola vertical. Una vez que vamos lo suficientemente rápido , habrá suficiente flujo de aire para causar una fuerza aerodinámica significativa de esta sección de la cola cuando se balancea hacia la izquierda o hacia la derecha. Hará que el avión “guiñe” , lo que significa: mover la nariz en la dirección izquierda-derecha.
( Los pedales controlan el timón, la parte trasera de la aleta vertical. Hace que el avión se desvíe o, mientras todavía estamos en el suelo, simplemente gire).
A los cielos
Luego nos ponemos en el aire, realmente estamos volando ahora . Aquí es donde se complica. Si solo usáramos ese timón para hacer que la nariz gire hacia la izquierda y hacia la derecha, todos los pasajeros terminarán en las piernas de otros pasajeros sentados a su lado (lo cual es algo bueno si es bonita), así que quitamos los pies los timones y no los uses más. Solo los necesitaremos en el aire en caso de que un motor falle o para patear el avión directamente al aterrizar.
Necesitamos otros controles de vuelo para girar correctamente cuando volamos, así que echemos un vistazo a cuáles son esos controles de vuelo:
- Primero, está ese timón del que ya hablamos. Hace que el avión se desplace de izquierda a derecha y se encuentra en la parte posterior de la aleta vertical.
- En segundo lugar hay un ascensor . Está ubicado en la parte posterior de la sección de cola horizontal y puede “elevar” el avión: hacer que suba y baje ; o como dirían los pilotos: subir o bajar. Se controla tirando o empujando la barra lateral (en Airbus) o la gran columna de control (en aviones menos civilizados como Boeings, wink wink) .
- Tercero, hay alerones . Viven en la parte posterior de las secciones de las alas y, debido a que los alerones causan mucha tensión y fuerzas de flexión en el ala, en los aviones grandes hay un par de alerones externos y un par de alerones internos . Puede ser más complicado ya que los colgajos pueden ayudar en algunos tipos a actuar también como alerones, pero no hablemos de eso aquí. Los alerones hacen que el avión gire alrededor de su eje longitudinal . Los pilotos ruedan moviendo la columna lateral / columna de control hacia la izquierda o hacia la derecha.
- Cuarto, y a menudo olvidado en las respuestas simples a su pregunta, hay un montón de spoilers o frenos de velocidad en la parte superior de las alas . Tienen una doble función y actúan como spoilers para “estropear” el elevador o como frenos de velocidad para … bueno, actúan como “frenos” en el aire y hacen que el avión disminuya la velocidad. También suelen saltar al aterrizar para ayudar a frenar el avión aerodinámicamente y, al mismo tiempo, estropear la elevación del ala para que el avión esté más firme en el suelo, lo que ayuda a las ruedas a frenar mejor. Los pilotos usan estos dispositivos tirando de una palanca en la cabina pero para girar funcionan automáticamente.
( Muchos controles de vuelo en un gran avión. Relevantes para hacer un giro de avión son principalmente los alerones y los spoilers en las alas; pero también el elevador y el timón son importantes para hacer un giro coordinado y no hacer que su amarre termine en la cara de la linda chica sentada a tu lado.)
Por supuesto, ya has visto que los aviones ruedan para girar en el aire . Ruedan alrededor del eje longitudinal del avión para que su copa de champán permanezca nivelada con el piso del avión y no se derrame sobre ese gruñón gordo que reclinó su asiento junto a usted. Este rollo luego inclina un poco la elevación de las alas y esa fuerza provoca un giro mientras aún percibes que el piso debajo de tu asiento está horizontal.
A bajas velocidades de vuelo la rodadura se realiza moviendo el alerón en un ala hacia arriba mientras se mueve el alerón emparejado en el otro ala hacia abajo. Esto crea más elevación en un ala y menos elevación en la otra y, por lo tanto, hace que una ala suba y la otra baje: usted rueda.
( Mover el palo hacia la derecha hace que el alerón en el ala derecha suba mientras que al mismo tiempo hace que el alerón emparejado en el ala izquierda baje. El levantamiento se reduce a la derecha y se incrementa a la izquierda: usted rueda hacia la derecha.)
Cuando el avión ingresa al rodaje, muchas otras fuerzas comienzan a actuar y la dinámica de vuelo puede volverse bastante compleja. Por ejemplo, el ala que se levanta más que la otra también tiene más resistencia .
Por un lado, eso se debe a que el levantamiento crea algo llamado arrastre inducido, asociado con el vuelo, pero también porque el ala que se eleva viaja en el exterior del giro y, por lo tanto, tiene que cubrir más distancia al mismo tiempo; el ala volará más rápido por el aire, lo que causa más resistencia.
Este arrastre adicional en un lado debe compensarse en el otro lado. Eso se puede hacer desviando el timón hacia ese lado o levantando los spoilers de ese lado, o una combinación de los mismos .
En los jets grandes, los giros se coordinan automáticamente para que los pilotos no tengan que tirar de los spoilers o presionar el pedal del timón para que esto suceda.
Por lo tanto, algunos pilotos ni siquiera saben que el timón puede no hacer nada para coordinar el giro en los jets grandes. Es hecho por spoilers en el ala misma. El timón se coloca tan atrás en el avión que desviarlo sin incomodarlo es difícil e introduciría una gran flexión en el fuselaje. Más fácil y mejor que dejar que algunos spoilers se encarguen de ello.
( En los jets grandes en lugar del timón, son los spoilers los que ayudan a contrarrestar el viraje adverso creado por un mayor arrastre en un ala por turnos. Compruébelo la próxima vez que tenga un asiento en la ventana con vista sobre el ala).
El avión también tiene tendencia a deslizarse en el rollo, hacia el ala inferior. Como no quieres perder altitud solo para girar – y otras razones aerodinámicas – necesita tirar un poco de la palanca para desviar el elevador hacia arriba.
Definitivamente, esta no es una guía completa sobre lo que sucede en la dinámica de vuelo, pero le da una idea aproximada y demuestra que no es tan simple como podría pensar.
A altas velocidades se vuelve aún más complicado. Los alerones que están convenientemente ubicados lejos de las puntas de las alas ya no se usan. Si lo hicieran, crearía una gran cantidad de flexiones y torsiones sobre la envergadura y eso, por supuesto, es algo que se debe evitar.
Por lo tanto, hay un conjunto de alerones internos, colocados más cerca del fuselaje donde estás sentado.
A velocidades aún más altas, incluso los alerones internos ya no se usan demasiado, y el alerón que se debe soltar solo puede caerse con los alerones . El uso diferencial de spoilers puede hacer el trabajo, por supuesto complementado con un poco de elevador. Para que todo esto suceda, los ingenieros programaron todo esto meticulosamente cuando se diseñó el avión.
( Mira cómo no hay deflexión de alerones, solo spoilers aquí, ya que este A320 está en una curva).
Y de vuelta al suelo
Después de aterrizar, primero podemos usar el timón nuevamente para mantener el avión recto. Si es necesario, también podemos usar el frenado diferencial usando la punta de nuestros pies . Una vez que estamos a una velocidad lo suficientemente baja, volvemos al timón y nos sentimos humildes nuevamente.
( En el momento del aterrizaje, todos los spoilers saltan. No, el ala no pierde partes como una azafata, nueva en el trabajo, nos dijo alarmantemente en la cabina una vez).