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Un estabilizador , más frecuentemente la cola que se mueve todo o la cola que todo lo vuela , es un estabilizador de aeronave totalmente móvil . Cumple las funciones habituales de estabilidad longitudinal, control y requisitos de fuerza del balancín [1] que de otro modo realizan las partes separadas de un estabilizador horizontal y un elevador convencionales . Además de una mayor eficiencia a un alto número de Mach, [2] es un dispositivo útil para cambiar el equilibrio de la aeronave dentro de amplios límites y para dominar las fuerzas del balancín. [3]
Estabilizador (un acrónimo de "estabilizador de ascensor") también se conoce en la terminología de las aeronaves como un todo-en movimiento plano de cola , todo-móvil cola (plano), todos de movimiento estabilizador, todo-volar cola (plano), de pleno vuelo estabilizador, cola voladora y plano de cola de losa.
Debido a que involucra una superficie balanceada en movimiento, un estabilizador puede permitir que el piloto genere un momento de cabeceo dado con una fuerza de control menor. Debido a las altas fuerzas involucradas en las cargas de equilibrio de la cola, los estabilizadores están diseñados para pivotar sobre su centro aerodinámico (cerca del cuarto de cuerda medio de la cola). Este es el punto en el que el momento de cabeceo es constante independientemente del ángulo de ataque y, por lo tanto, se puede realizar cualquier movimiento del estabilizador sin esfuerzo adicional del piloto. Sin embargo, para ser certificado por la agencia reguladora apropiada [Nota 1], un avión debe mostrar una resistencia creciente a una entrada (movimiento) creciente del piloto. Para proporcionar esta resistencia, los estabilizadores en aviones pequeños contienen una pestaña anti-servo (que generalmente actúa también como unlengüeta de ajuste ) que se desvía en la misma dirección que el estabilizador, [4] proporcionando así una fuerza aerodinámica que resiste la entrada del piloto. Los aviones de aviación general con estabilizadores incluyen el Piper Cherokee y el Cessna 177 . El planeador Glaser-Dirks DG-100 usó inicialmente un estabilizador pero sin una lengüeta de servo para aumentar la resistencia y el movimiento de cabeceo del planeador es muy sensible. Los modelos posteriores utilizaron un estabilizador y un elevador convencionales.
Los aviones de cola totalmente voladores se utilizaron en muchos aviones pioneros y los populares monoplanos Morane-Saulnier G , H y L de Francia, así como el primer monoplano Fokker Eindecker y los cazas biplano Halberstadt D.II de Alemania volaron con ellos, aunque con el costo de estabilidad: ninguno de estos aviones, con la posible excepción del biplano Halberstadts, pudo volar sin manos [ se necesitan más explicaciones ] .
Los estabilizadores se desarrollaron para lograr un control de cabeceo adecuado en vuelos supersónicos y son casi universales en los aviones de combate militares modernos . Todas las aeronaves supersónicas con alas no delta [ cita requerida ] usan estabilizadores porque con las superficies de control convencionales, las ondas de choque pueden formarse más allá de la bisagra del elevador, causando un severo plegado de machucado .
El proyecto supersónico británico Miles M.52 en tiempos de guerra fue diseñado con estabilizadores. Aunque el diseño solo voló como un cohete a escala, su cola voladora fue probada en el Miles "Gillette" Falcon . [5] El proyecto supersónico estadounidense contemporáneo, el Bell X-1 , adaptó su plano de cola de incidencia variable en un plano de cola en movimiento (basado en los datos del proyecto Miles M.52) y fue operado con éxito en 1947. [6]
Al entrar en servicio en 1951, el Boeing B-47 Stratojet fue el primer bombardero a reacción construido expresamente en el mundo que incluyó un diseño de estabilizador de una pieza.
El norteamericano F-86 Sabre , el primer avión de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Que podía volverse supersónico (aunque en una inmersión poco profunda) se introdujo con un estabilizador horizontal convencional con elevadores, que finalmente fue reemplazado por un estabilizador.
Cuando los estabilizadores pueden moverse de manera diferencial para realizar la función de control de balanceo de los alerones , como lo hacen en muchos aviones de combate modernos , se conocen como tailerons o colas rodantes . Una superficie canard , que parece un estabilizador pero no se estabiliza como un plano de cola, [7] también se puede montar en frente del ala principal en una configuración canard ( Curtiss-Wright XP-55 Ascender ).
Los estabilizadores en aviones militares tienen el mismo problema de fuerzas de control demasiado ligeras (induciendo un control excesivo) que los aviones de aviación general. En los aviones de combate a reacción más antiguos, se generaba una fuerza de resistencia dentro del sistema de control, ya sea por resortes o una fuerza hidráulica de resistencia, en lugar de por una lengüeta antiservo externa. Por ejemplo, en el F-100 Super Sabre de América del Norte , se colocaron resortes en la palanca de control para proporcionar una resistencia cada vez mayor a la entrada del piloto. En los cazas modernos, las entradas de control son moderadas por computadoras (" vuelo por cable "), y no existe una conexión directa entre la palanca del piloto y el estabilizador.
La mayoría de los aviones de pasajeros modernos ajustan el estabilizador horizontal para mantener el eje de cabeceo en equilibrio durante el vuelo a medida que se quema el combustible y se mueve el centro de gravedad . Los pilotos también usan sus interruptores de compensación del estabilizador horizontal, cuando vuelan en modo manual, para mantener el eje de inclinación del avión "en compensación", a medida que cambia la velocidad y la configuración. Estos ajustes los ordena el piloto automático cuando está activado, o el piloto humano si el avión se vuela manualmente. Sin embargo, tales estabilizadores ajustables no son lo mismo que estabilizadores; un estabilizador es controlado por el yugo de control del piloto (o palanca), mientras que un estabilizador ajustable es controlado por el sistema de compensación. Un ejemplo de un avión de pasajeros con un estabilizador genuino utilizado para el control de vuelo es el Lockheed L-1011 .