Giros del avión – técnica de vuelo

Un viraje se hace inclinando las alas en la dirección del giro deseado.

El piloto selecciona un ángulo específico de alabeo, se aplica presión al control para lograr el ángulo de alabeo deseado y se ejercen las presiones adecuadas de control para mantener el ángulo de alabeo deseado una vez establecido.

Los cuatro controles primarios se utilizan coordinadamente al realizar virajes. Sus funciones son las siguientes.

• Los alerones inclinan las alas y así determinan la velocidad de giro a una velocidad dada.
• El elevador mueve la nariz del avión hacia arriba o abajo en relación con el piloto, y perpendicular a las alas. Haciendo eso, se establece la actitud de cabeceo en el viraje y “tira” la nariz del avión en el giro.

• El acelerador proporciona el empuje que se puede utilizar para que la velocidad ajuste el viraje.
• El timón corrige los efectos de guiñada desarrolladas por los demás controles. El timón no vira el avión.

Para los propósitos de esta discusión, los virajes se dividen en tres clases: virajes suaves, virajes medios, y virajes escarpados.

• Los virajes suaves son aquellos en los que el alabeo (menos de aproximadamente 20°) es tan poco profundo que la estabilidad lateral inherente del avión actúa para nivelar las alas a menos que se aplique alerón para mantener el alabeo.
• Los virajes medios son los que resultan de un grado de alabeo (aproximadamente 20° a 45°) en el que el avión se mantiene en un alabeo constante.
• Los virajes escarpados son los que resultan de un grado de alabeo (45° o más) en el que la
  “tendencia a alabear” de un avión supera la estabilidad, y la inclinación aumenta si no se aplica alerón para evitarlo.

Cambio la dirección de la sustentación de las alas hacia un lado o el otro hace que el avión sea tirado en esa dirección.Ver figura. Esto se hace por la aplicación coordinada de alerones y timón para alabear el avión en la dirección deseada del viraje.

Cuando un avión está en vuelo recto y nivelado, la sustentación total actúa perpendicular a las alas y a la Tierra. A medida que el avión se inclina en un viraje, la sustentación se convierte en la resultante de dos componentes.

Primero, la componente de sustentación vertical, sigue actuando perpendicular a la Tierra y se opone a la gravedad.

Segundo, la componente de sustentación horizontal (centrípeta) actúa paralela a la superficie de la Tierra y se opone a la inercia (fuerza centrífuga aparente).

Estos dos componentes de sustentación actúan en ángulos rectos entre sí, haciendo que la fuerza total de sustentación resultante actúe perpendicular al ala inclinada del avión. Es la componente de sustentación horizontal la que realmente vira el avión, no el timón. Al aplicar alerones para alabear el avión, el alerón bajo (en el ala ascendente) produce una mayor resistencia que el alerón elevado (en el ala descendente).Ver figura.

Este aumento de alerón guiña el avión hacia el ala elevada, u opuesta a la dirección del viraje. Para contrarrestar este momento de guiñada adversa, debe ser aplicada presión sobre el timón simultáneamente con los alerones en la dirección deseada del viraje. Esta acción es necesaria para producir un viraje coordinado.

Después de que se ha establecido el alabeo en un viraje medio, toda la presión aplicada al alerón podrá relajarse. El avión se mantendrá con la inclinación seleccionada sin más tendencia a guiñar puesto que ya no hay una desviación de los alerones. Como resultado, la presión también puede ser relajada en los pedales del timón, y permitir al timón alinearse con la dirección de la corriente de aire. La presión del timón mantenida una vez establecido el viraje hará que el avión derrape hacia
el exterior del giro. Si se hace un esfuerzo para centrar el timón en lugar de dejar que se alinee a sí mismo al giro, es probable que se ejerza inadvertidamente algo de presión de timón en dirección opuesta. Esto forzará el avión a que guiñe opuesto a su trayectoria de giro, haciendo que el avión se deslice al interior del giro. La bola en el indicador de giros y derrapes será desplazada fuera del centro cuando el avión esté derrapando o deslizando lateralmente. Ver figura.

En vuelo coordinado, no hay derrape o deslizamiento. Una habilidad para el vuelo básica esencial es la capacidad del piloto de “sentir” cualquier condición de falta de coordinación (derrape o deslizamiento) sin mirar al instrumento de referencia. Durante esta etapa de instrucción, el instructor hará hincapié en el desarrollo de esta capacidad e insistirá en su uso para lograr una
perfecta coordinación en toda la formación posterior.

En todos los virajes de altitud y velocidad constantes, es necesario aumentar el ángulo de ataque del ala al virar mediante la aplicación de elevador arriba. Esto es necesario debido a que parte de la sustentación vertical se ha desviado hacia sustentación horizontal. Por lo tanto, la sustentación total se debe aumentar para compensar esta pérdida.

Para detener el viraje, las alas se vuelven a vuelo nivelado por el uso coordinado de los alerones y el timón aplicados en la dirección opuesta. Para entender la relación entre velocidad, alabeo, y radio de giro, debe tenerse en cuenta que la velocidad de giro a cualquier velocidad verdadera dada depende de la componente horizontal de sustentación. La componente horizontal de sustentación varía en proporción a la cantidad de inclinación. Por lo tanto, la velocidad de giro a una determinado velocidad verdadera aumenta al incrementarse el ángulo de alabeo. Por otra parte, cuando se hace un giro a una mayor velocidad verdadera a un ángulo de alabeo determinado, la inercia es mayor y la componente horizontal de sustentación requerida para el viraje es mayor, haciendo que la velocidad de giro sea más lenta. Ver figura.

Por lo tanto, a un ángulo de alabeo determinado, una velocidad verdadera mayor hace que el radio de giro sea más grande porque el avión gira a un ritmo más lento.

Cuando se cambia de un alabeo suave a uno medio, la velocidad del ala en el exterior del giro aumenta en relación con el ala interna ya que el radio de giro disminuye. La sustentación adicional desarrollada debido a este aumento en la velocidad del ala equilibra la estabilidad lateral inherente del avión. A cualquier velocidad dada, no se requiere una presión sobre los
alerones para mantener el alabeo. Si se permite que el alabeo aumente de medio a escarpado, el radio de giro se reduce aún más. La sustentación del ala exterior produce que el alabeo se incremente y es necesario aplicar alerón opuesto para mantener constante la inclinación.

Al reducirse el radio de la giro, se desarrolla una diferencia significativa entre la velocidad del ala interna y la externa. El ala externa al giro recorre un camino más largo que el ala interna, sin embargo, ambas completan sus respectivos caminos en el mismo período de tiempo. Por lo tanto, el ala externa viaja más rápido que el ala interna, y como resultado, desarrolla más
sustentación. Esto crea una tendencia excesiva a alabear que debe ser controlada por el uso de los alerones. Ver figura. Debido a que el ala exterior desarrolla más sustentación, también tiene más resistencia inducida. Esto provoca un ligero deslizamiento durante los virajes escarpados que debe ser corregido por el uso del timón de dirección.

A veces, al inicio de la instrucción en virajes escarpados, la nariz se puede caer excesivamente
resultando en una pérdida significativa de altitud. Para recuperarse, el piloto debe primero reducir el ángulo de alabeo con el uso coordinado del timón y alerones, y luego levantar la nariz del avión con el elevador para un vuelo nivelado. Si se intenta la recuperación de una condición de alabeo escarpado y excesiva nariz abajo sólo mediante el uso del elevador, causará un aumento del alabeo, y podría sobre estresar el avión. Normalmente, durante virajes escarpados sólo pequeñas
correcciones de cabeceo se llevan a cabo con el elevador, y el alabeo se mantiene constante con los alerones.

Ver: Giros del avión – técnica de vuelo cap-2

Bibliografía.

U.S. Department of Transportation

Federal Aviation Administration