En aeronáutica , un spoiler (a veces llamado spoiler de elevación o volquete de elevación ) es un dispositivo que reduce intencionalmente el componente de elevación de un perfil aerodinámico de una manera controlada. La mayoría de las veces, los spoilers son placas en la superficie superior de un ala que se pueden extender hacia arriba en el flujo de aire para estropear el flujo aerodinámico. Al hacerlo, el spoiler crea una pérdida controlada sobre la parte del ala detrás de él, reduciendo en gran medida la sustentación de esa sección del ala. Los spoilers se diferencian de los frenos de aire en que los frenos de aire están diseñados para aumentar la resistencia sin afectar la elevación, mientras que los spoilers reducen la elevación y aumentan la resistencia.
Los spoilers se dividen en dos categorías: los que se despliegan en ángulos controlados durante el vuelo para aumentar la velocidad de descenso o el control de balanceo, y los que se despliegan por completo inmediatamente después del aterrizaje para reducir en gran medida la sustentación ("lift dumpers") y aumentar la resistencia. En los aviones modernos de vuelo por cable, el mismo conjunto de superficies de control cumple ambas funciones.
Casi todos los planeadores (planeadores) utilizan spoilers para controlar su velocidad de descenso y así lograr un aterrizaje controlado. Los spoilers permiten realizar la aproximación a una velocidad segura para el aterrizaje.
Los aviones de pasajeros casi siempre están equipados con spoilers. Los spoilers se utilizan para aumentar la velocidad de descenso sin aumentar la velocidad. Sin embargo, su uso suele ser limitado, ya que el flujo de aire turbulento que se desarrolla detrás de ellos causa ruido y vibración, que pueden causar incomodidad a los pasajeros. Los spoilers también se pueden operar de forma diferencial para controlar el balanceo en lugar de los alerones ; Martin Aircraft fue la primera compañía en desarrollar este tipo de spoilers en 1948. [1] En el aterrizaje , sin embargo, los alerones están casi siempre están completamente desplegados para ayudar a frenar la aeronave. El aumento en la resistencia de la forma creado por los spoilers ayuda directamente al efecto de frenado. Sin embargo, la ganancia real se produce cuando los spoilers causan una pérdida dramática de sustentación y, por lo tanto, el peso de la aeronave se transfiere de las alas al tren de aterrizaje, lo que permite que las ruedas se frenen mecánicamente con menos tendencia a patinar.
En aeronaves con motor de pistón refrigerado por aire , es posible que se necesiten spoilers para evitar que los motores se enfríen por choque . En un descenso sin spoilers, se aumenta la velocidad del aire y el motor estará a baja potencia, produciendo menos calor de lo normal. Es posible que el motor se enfríe demasiado rápido, lo que resultará en válvulas atascadas, cilindros agrietados u otros problemas. Los spoilers alivian la situación al permitir que la aeronave descienda a la velocidad deseada mientras deja que el motor funcione a una potencia que evita que se enfríe demasiado rápido (especialmente en el caso de los motores de pistón turboalimentados , que generan temperaturas más altas que los motores de aspiración normal ).
Controles de spoiler
Los controles de spoiler se pueden usar para controlar el balanceo (spoilers externos o intermedios) o el control de descenso (spoilers internos).
Algunas aeronaves usan spoilers en combinación con o en lugar de alerones para el control de balanceo, principalmente para reducir el desvío adverso cuando la entrada del timón está limitada por velocidades más altas. Para tales saboteadores se ha acuñado el término spoileron . En el caso de un spoileron, para que pueda usarse como superficie de control, se eleva en un solo ala, disminuyendo así la sustentación y aumentando la resistencia, provocando balanceo y guiñada. La eliminación de alerones dedicados también evita el problema de la inversión del control y permite que los flaps ocupen una mayor parte del borde de fuga del ala.
Casi todos los aviones de pasajeros modernos están equipados con spoilers de elevación internos que se utilizan juntos durante el descenso para aumentar la velocidad de descenso y controlar la velocidad. Algunas aeronaves utilizan spoilers de elevación en la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso sin cambiar la actitud de la aeronave.
Un avión de pasajeros que no estaba equipado con spoilers de elevación fue el Douglas DC-8, que utilizó el empuje inverso en vuelo en los dos motores internos para controlar la velocidad de descenso (sin embargo, la aeronave estaba equipada con dumpers de elevación ). El Lockheed Tristar estaba equipado con un sistema llamado Direct Lift Control que utiliza los spoilers en la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso.
Los aviones Airbus con control fly-by-wire utilizan spoilers de gran envergadura para control de descenso, spoilerons, alivio de ráfagas y dumpers de elevación. Especialmente en la aproximación al aterrizaje, se puede ver todo el ancho de los spoilers controlando la velocidad de descenso y la inclinación de la aeronave.
Dumpers elevadores
Los dúmperes de elevación son un tipo especial de spoiler que se extiende a lo largo de gran parte de la longitud del ala y están diseñados para descargar la mayor elevación posible en el aterrizaje. Los dumpers elevadores tienen solo dos posiciones, desplegados y retraídos. Los dumpers elevadores tienen tres funciones principales: poner la mayor parte del peso del avión sobre las ruedas para lograr el máximo efecto de frenado, aumentar la resistencia de forma y evitar que el avión "rebote" al aterrizar.
Los volquetes elevadores casi siempre se despliegan automáticamente al aterrizar. El control de la cabina de vuelo tiene tres posiciones: apagado, automático ('armado') y manual (rara vez se usa). En el aterrizaje, se selecciona "automático" y, en el momento del aterrizaje, un sensor llamado interruptor de peso sobre las ruedas indica a los dumpers de elevación que se eleven. Los spoilers de control de vuelo también se elevan como volquetes de elevación adicionales.
Prácticamente todos los aviones a reacción modernos están equipados con volquetes elevadores. El British Aerospace 146 está equipado con spoilers particularmente amplios para generar una resistencia adicional y hacer innecesario el empuje inverso .
Varios accidentes han sido causados por el despliegue inadvertido de los dumpers elevadores en la aproximación al aterrizaje o por el olvido de ponerlos en "automático".
Incidentes y accidentes
- Vuelo 621 de Air Canada : el despliegue prematuro de los spoilers a baja altitud contribuyó a este accidente en Toronto el 5 de julio de 1970.
- Vuelo 553 de United Airlines : Olvidar desactivar los spoilers contribuyó al accidente en el Aeropuerto Internacional Midway de Chicago el 8 de diciembre de 1972.
- Vuelo 509 de Loftleiðir Icelandic Airlines - El despliegue de volquetes elevadores al intentar armarlos 40 pies por encima de la pista causó este accidente en el Aeropuerto Internacional John F Kennedy el 23 de junio de 1973. [2]
- Vuelo 965 de American Airlines : Olvidar desactivar los spoilers mientras escalaba para evitar una montaña contribuyó a este accidente el 20 de diciembre de 1995.
- Vuelo 1420 de American Airlines : Olvidar desplegar los spoilers contribuyó a este accidente en el Aeropuerto Nacional de Little Rock el 1 de junio de 1999.
- Vuelo 3054 de TAM Brazilian Airlines : los pilotos de este Airbus A320 eran conscientes de que su motor de estribor n. ° 2 estaba desactivado, [3] y, por lo tanto, aparentemente no intentaron usarlo para frenar cuando intentaron aterrizar en el aeropuerto de Congonhas de São Paulo el 17 de julio. 2007; Según una teoría de la causa, utilizaron un procedimiento antiguo, que redujo la longitud de pista requerida para el aterrizaje, pero fue reemplazado porque invitaba a un error del piloto, lo que requería que dejaran el motor en ralentí en lugar de empujar hacia atrás, y por error dejó el motor en poder completo. [4] Los spoilers del avión pueden haber sido su único método para frenar a gran velocidad. El avión se salió de la pista, sobre una carretera importante y se estrelló contra un almacén, matando a los 186 a bordo y a varios en tierra. Fue el peor desastre de aviación de Brasil . [5]
Ver también
- Freno de aire (avión)
Referencias
- ^ "Spoilers ayuda al control de alerones". Popular Science , agosto de 1948, pág. 91.
- ^ "Informe de accidente AAR-73-20" (PDF) . NTSB. 5 de diciembre de 1973. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2012 . Consultado el 21 de noviembre de 2012 .CS1 maint: URL no apta ( enlace )
- ^ "La transcripción completa de la voz de la cabina del TAM A320 revela pistas para estrellarse" . flightglobal.com . Consultado el 19 de marzo de 2008 .
- ^ Informe final (PDF), Centro de prevención e investigación de accidentes aeronáuticos , 27 de octubre de 2009.
- ^ "Últimas palabras de los pilotos de Brasil" . BBC . 1 de agosto de 2007 . Consultado el 19 de marzo de 2008 .