El alabeo fue uno de los primeros sistemas para el control lateral (balanceo) de un avión de ala fija. La técnica, utilizada y patentada por los hermanos Wright , consistía en un sistema de poleas y cables para torcer los bordes de fuga de las alas en direcciones opuestas. En muchos aspectos, este enfoque es similar al que se utiliza para recortar el rendimiento de un avión de papel rizando el papel en la parte posterior de sus alas.
Descripción
En 1900, Wilbur Wright escribió: "... mis observaciones del vuelo de las aves me convencen de que las aves usan métodos más positivos y enérgicos para recuperar el equilibrio que el de cambiar el centro de gravedad ... recuperan su equilibrio lateral ... por una torsión de las puntas de las alas. Si el borde posterior de la punta del ala derecha se tuerce hacia arriba y la izquierda hacia abajo, el pájaro se convierte en un molino de viento animado y al instante comienza a girar, siendo el eje una línea desde la cabeza hasta la cola. " Después de que Wilbur demostró el método, Orville señaló: "A partir de esto, era evidente que las alas de una máquina del ChanuteEl tipo de dos pisos, con la armadura de proa y popa quitada, podría deformarse de manera similar, de modo que al volar las alas en los lados derecho e izquierdo podrían deformarse para presentar sus superficies al aire en diferentes ángulos de incidencia y así asegurar elevaciones desiguales en los dos lados ". [1]
Las aves usan visiblemente el alabeo para lograr el control. Esta fue una influencia significativa en los primeros diseñadores de aviones. Los hermanos Wright fueron el primer grupo en usar alas alabeadas. Su primer avión imitó los patrones de vuelo y la forma de las alas del ave. [2]
En la práctica, dado que la mayoría de los diseños de alabeo involucraban la flexión de miembros estructurales, eran difíciles de controlar y podían causar fallas estructurales. Los alerones habían comenzado a reemplazar el alabeo como el medio más común de lograr el control lateral ya en 1911, especialmente en los diseños de biplanos . Las alas de monoplano de la época eran mucho más flexibles y demostraron ser más fáciles de deformar, pero incluso para los diseños de monoplano, los alerones se convirtieron en la norma después de 1915.
El control lateral (balanceo) en los primeros aviones era, en el mejor de los casos, problemático. Un ala demasiado flexible que se tuerce involuntariamente puede provocar un balanceo involuntario, pero lo que es peor, puede convertir los intentos de corrección, ya sea de ala deformación o alerones, en un efecto de contrarrestar el efecto de " servo tabulador ". Una vez que esto se entendió completamente, las estructuras de las alas se hicieron progresivamente más rígidas, lo que impidió la deformación del ala por completo, y la aeronave se volvió mucho más controlable en el plano lateral.
La tecnología actual ha permitido a los científicos revisar el concepto de ala deformación (también conocida como alas morphing).
Aplicaciones
La deformación del ala era una característica común de los primeros aviones, que incluyen:
- El aviador de Wright (1903)
- El Santos-Dumont Demoiselle (1907), la primera casa construida.
- El Antoinette V (1908), una variante de ala deformada del Antoinette IV
- El Blériot XI (1909), que realizó el primer vuelo a través de una importante masa de agua, a saber, el Canal de la Mancha .
- El Etrich Taube (1910) originalmente usó un estabilizador horizontal deformado por cable para brindar funcionalidad de ascensor también.
- El monoplano deportivo y de carreras Nieuport IV (1911) utilizado para el primer bucle.
- Los Bristol Coanda Monoplanes (1912), cuyas fallas estructurales (junto con las de un monoplano Deperdussin ) llevaron a la prohibición de los monoplanes con el Royal Flying Corps .
- Las primeras versiones de la Royal Aircraft Factory BE2 (1912) usaban alabeo, mientras que la variante "C" y luego usaba alerones.
- El Morane-Saulnier L (1913), el primer avión de combate y el primero en derribar otro avión.
- El Morane-Saulnier N (1914), un explorador francés de la Primera Guerra Mundial derivado de los anteriores G y H
- El Caudron G.4 (1915), un biplano francés con dos motores.
- El Fokker Eindecker (1915), el primer avión de combate alemán.
- El Fokker D.III (1916), uno de los últimos cazas operativos con ala deformada.
- The Christmas Bullet (1919), cuyas alas alabeadas y largueros de acero con resortes sin refuerzo contribuyeron a su notoriedad.
Reevaluación moderna
Varios de los aviones de reproducción construidos para la película Los hombres magníficos en sus máquinas voladoras utilizaron los sistemas de control de alabeo del avión original, con resultados mixtos. El alabeo del Avro Triplane resultó sorprendentemente exitoso, mientras que en la reproducción Antoinette, con su ala muy flexible, el alabeo ofrecía poco control lateral efectivo. Dado que los alerones originales de estilo Antoinette probablemente habrían sido incluso menos efectivos, se insertaron alerones "modernos" discretos, incluso con estos, el control lateral siguió siendo muy deficiente. [3]
La transformación del ala es una extensión moderna de la deformación del ala en la que la forma aerodinámica del ala se modifica bajo el control de una computadora. La investigación en este campo se lleva a cabo principalmente por la NASA , como con el Mission Adaptive Wing (MAW) probado desde 1985 en el General Dynamics – Boeing AFTI / F-111A Aardvark .
Muchas empresas y científicos importantes están trabajando en el desarrollo de alas morphing. La NASA está trabajando para desarrollar un ala morphing hecha de células que se retorcerán para imitar a las aves. Las células que la NASA está usando para construir el ala son pequeños módulos negros que consisten en fibra de carbono. Las alas algún día podrán formar aviones civiles que vuelen en cualquier condición. Actualmente, la NASA se está enfocando en drones no tripulados. [4]
Inman es otra empresa que trabaja en la transformación de alas. Inman trabaja con biólogos de aves con la esperanza de imitar completamente los patrones de vuelo de los animales. Las compañías de automóviles han invertido en Inman para aplicar técnicas de transformación de alas a los automóviles para hacerlos más eficientes en el consumo de combustible. [5]
Ver también
- Alerón
- MPW Boulton , el inventor británico (1868) del alerón
- Elevon : una combinación de elevador / alerón utilizado en los primeros diseños de Bleriot y más recientemente en los aviones de ala voladora y ala delta .
Referencias
- ^ Combs, Harry (1979). Kill Devil Hill descubrir el secreto de los hermanos Wright, . Englewood: TernStyle Press, Ltd. págs. 68–71, 79. ISBN 0940053020.
- ^ "Los hermanos Wright | Familiarizarse con la aeronáutica" . airandspace.si.edu .
- ^ Wheeler, Allen H. Construcción de aviones para "esos hombres magníficos". . Londres: GT Foulis, 1965.
- ^ "La idea de 100 años que podría cambiar de vuelo" . www.pbs.org .
- ^ "La idea de 100 años que podría cambiar de vuelo" . www.pbs.org .
Enlaces externos
- NASA - diagrama interactivo de alabeo utilizado en el Wright Flyer
- Park Ranger demuestra ala deformación en una reproducción del folleto de 1902 en el Wright Brothers National Memorial
- Centenario del vuelo : ilustración de la invención de Wilbur Wright del alabeo usando una caja de cartón
- Aerospaceweb - Orígenes de las superficies de control
- PBS - ¿Qué se deforma en las alas?
- Demostración de vuelo de la reproducción de Etrich Taube del Owl's Head Transportation Museum, que muestra la deformación de las puntas de las alas y el estabilizador
