¿Cómo se diseña la cola de un avión?

Un plano de cola, también conocido como estabilizador horizontal, es una pequeña superficie de elevación ubicada en la cola (empenaje) detrás de las superficies de elevación principales de un avión de ala fija, así como otros aviones de ala no fija, como helicópteros y giroplanos. No todos los aviones de ala fija tienen aviones de cola. Los aviones Canards, sin cola y de ala voladora no tienen un plano de cola separado, mientras que en los aviones con cola en V, el estabilizador vertical, el timón y el plano de cola y el elevador se combinan para formar dos superficies diagonales en un diseño en V. La función del plano de cola es proporcionar estabilidad y control. En particular, el plano de cola ayuda a ajustar los cambios en el centro de presión o centro de gravedad causados ​​por cambios en la velocidad y la actitud, el consumo de combustible o la caída de carga o carga útil.

Tipos de cola

El plano de cola comprende el estabilizador horizontal fijo montado en la cola y el elevador móvil. Además de su planform, se caracteriza por:

Número de aviones de cola: de 0 (sin cola o de canard) a 3 (triplano de huevas)

Ubicación del plano de cola: montado alto, medio o bajo en el brazo del fuselaje, aleta o cola.

Estabilizador fijo y superficies móviles del elevador, o un solo estabilizador combinado o (todos) la cola voladora. [1] (General Dynamics F-111 Aardvark)

Algunas ubicaciones han recibido nombres especiales:

  1. Cruciforme: medio montado en la aleta

2. Cola en T: montada en la aleta

Un ala con un perfil de perfil aerodinámico convencional contribuye negativamente a la estabilidad longitudinal. Esto significa que cualquier perturbación (como una ráfaga) que levanta la nariz produce un momento de cabeceo que tiende a elevar aún más la nariz. Con la misma perturbación, la presencia de un plano de cola produce un momento de cabeceo restaurado, que puede contrarrestar la inestabilidad natural del ala y hacer que el avión sea longitudinalmente estable. La estabilidad longitudinal de una aeronave puede cambiar cuando se vuela “sin intervención”; es decir, cuando los controles de vuelo están sujetos a fuerzas aerodinámicas pero no a fuerzas de entrada del piloto.

No es demasiado crítico, pero debe ser aproximadamente una cuarta parte del área del ala, con una sección transversal aerodinámica. Las aeronaves grandes y muy rápidas tienen un área de cola grande, pero en otros casos una cola sobredimensionada puede dar lugar a un “giro holandés”.