5.1.1 Controlli di volo #

I sistemi di controllo del volo degli aerei sono costituiti da sistemi primari e secondari. Gli alettoni, l’ascensore (o lo stabilizzatore) e il timone costituiscono il sistema di controllo primario e sono tenuti a controllare un aeromobile in sicurezza durante il volo. Le alette, i dispositivi all’avanguardia, gli spoiler e i sistemi di assetto costituiscono il sistema di controllo secondario e migliorano le caratteristiche prestazionali dell’aereo o alleviano il pilota da forze di controllo eccessive.

5.1.2 Controlli di volo primari #

I sistemi di controllo degli aeromobili sono accuratamente progettati per fornire un’adeguata reattività per controllare gli input consentendo al contempo una sensazione naturale. Alle basse velocità, i controlli di solito si sentono morbidi e lenti e l’aereo risponde lentamente alle applicazioni di controllo. A velocità più elevate, i controlli diventano sempre più fermi e la risposta degli aerei è più rapida.

Il movimento di una qualsiasi delle tre superfici di controllo di volo primarie (alettatori, ascensore o stabilizzatore o timone), cambia il flusso d’aria e la distribuzione della pressione sopra e intorno al profilo alare. Queste modifiche influiscono sulla portanza e sulla resistenza prodotte dalla combinazione di profili alari/superficie di controllo e consentono a un pilota di controllare l’aereo attorno ai suoi tre assi di rotazione.

Le caratteristiche di progettazione limitano la quantità di deflessione delle superfici di controllo del volo. Ad esempio, i meccanismi di controllo-stop possono essere incorporati nei collegamenti di controllo di volo o il movimento della colonna di controllo e/o dei pedali del timone possono essere limitati. Lo scopo di questi limiti di progettazione è impedire al pilota di controllare inavvertitamente e sovraccaricare l’aereo durante le manovre normali.

Un aereo progettato correttamente è stabile e facilmente controllabile durante le manovre normali. Gli input della superficie di controllo causano il movimento attorno ai tre assi di rotazione. I tipi di stabilità che un aeroplano mostra si riferiscono anche ai tre assi di rotazione. [Figure 5-4]

5.1.3 Alettoni #

Rotolo di controllo degli alettoni attorno all’asse longitudinale. Gli alettoni sono attaccati al bordo d’uscita fuoribordo di ciascuna ala e si muovono nella direzione opposta l’uno dall’altro. Gli alettoni sono collegati tramite cavi, campane, pulegge e/o tubi push-pull a una ruota di controllo o a una chiavetta di controllo.

Lo spostamento della ruota di controllo o del bastone di controllo a destra fa deviare l’aletta di alettone destro verso l’alto e l’alettone sinistro di deviare verso il basso. La deflessione verso l’alto dell’alettone destro diminuisce il camber con conseguente diminuzione della portanza sull’ala destra. La corrispondente deflessione verso il basso dell’alettone sinistro aumenta il camber con conseguente aumento della portanza sull’ala sinistra. Pertanto, l’aumento della portanza sull’ala sinistra e la ridotta portanza sull’ala destra fa rotolare l’aereo a destra.

5.1.4 Imbardata avversa #

Poiché l’alettone deviato verso il basso produce più portanza, come evidenziato dall’innalzamento dell’ala, produce anche più resistenza. Questa resistenza aggiuntiva fa rallentare leggermente l’ala. Ciò si traduce nell’imbardare l’aereo verso l’ala che aveva subito un aumento della portanza (e della resistenza). Dal punto di vista dei piloti, l’imbardata è opposta alla direzione della sponda. L’imbardata avversa è il risultato della resistenza differenziale e della leggera differenza nella velocità delle ali sinistra e destra. [Figure 5-5]

L’imbardata avversa diventa più pronunciata a basse velocità. A queste velocità più lente, la pressione aerodinamica sulle superfici di controllo è bassa e sono necessari input di controllo più grandi per manovrare efficacemente l’aereo. Di conseguenza, l’aumento della deflessione degli alettoni provoca un aumento dell’imbardata avversa. L’imbardata è particolarmente evidente negli aerei con lunghe campate ala.

L’applicazione del timone viene utilizzata per contrastare l’imbardata avversa. La quantità di controllo del timone richiesta è massima a basse velocità, angoli di attacco elevati e con grandi deviazioni di alettoni. Come tutte le superfici di controllo a velocità inferiori, lo stabilizzatore/timone verticale diventa meno efficace e amplifica i problemi di controllo associati all’imbardata avversa.

Tutti i giri sono coordinati mediante l’uso di alettoni, timone e ascensore. L’applicazione della pressione degli alettoni è necessaria per posizionare l’aereo nell’angolo di sponda desiderato, mentre l’applicazione simultanea della pressione del timone è necessaria per contrastare la conseguente imbardata avversa. Inoltre, poiché durante una svolta è necessario più portanza rispetto a un volo rettilineo e livellato, l’angolo di attacco (AOA) deve essere aumentato applicando la contropressione dell’ascensore. Più ripida è la svolta, maggiore è la contropressione dell’ascensore.

Quando viene stabilito l’angolo di sponda desiderato, le pressioni di alettoni e timoni dovrebbero essere allentate. Ciò impedisce l’aumento dell’angolo del banco, perché le superfici di controllo dell’alettone e del timone sono in posizione neutra e aerodinamica. La contropressione dell’ascensore dovrebbe essere mantenuta costante per mantenere l’altitudine. Il roll-out da una svolta è simile al roll-in, tranne per il fatto che i controlli di volo vengono applicati nella direzione opposta. Alettone e timone vengono applicati nella direzione del roll-out o verso l’ala alta. Man mano che l’angolo del banco diminuisce, la contropressione dell’ascensore dovrebbe essere allentata secondo necessità per mantenere l’altitudine.

Nel tentativo di ridurre gli effetti dell’imbardata avversa, i produttori hanno progettato quattro sistemi: alettoni differenziali, alettoni di tipo frise, alettoni accoppiati e timone e flaperoni.

Alettoni differenziali Con alettoni differenziali, un alettone viene sollevato a una distanza maggiore rispetto all’altro alettone viene abbassato per un dato movimento della ruota di controllo o della levetta di controllo. Ciò produce un aumento della resistenza sull’ala discendente. La maggiore resistenza deriva dal deviare l’alettone in su sull’ala discendente ad un angolo maggiore dell’alettone in discesa sull’ala in salita. Mentre l’imbardata avversa è ridotta, non viene eliminata completamente. [Figure 5-6]

Alettoni di tipo frise con alettone di tipo frise, quando la pressione viene applicata alla ruota di controllo o alla levetta di controllo, l’alettone che viene sollevato perno su una cerniera sfalsata. Questo proietta il bordo d’attacco dell’alettone nel flusso d’aria e crea resistenza. Aiuta a equalizzare la resistenza creata dall’alettone abbassato sull’ala opposta e riduce l’imbardata avversa. [Figure 5-7]

L’alettone tipo frise forma anche una fessura in modo che l’aria fluisca senza intoppi sull’alettone abbassato, rendendolo più efficace all’altezza

angoli di attacco. Gli alettoni di tipo Frise possono anche essere progettati per funzionare in modo differenziale. Come l’alettone differenziale, l’alettone di tipo frise non elimina completamente l’imbardata avversa. L’applicazione coordinata del timone è ancora necessaria ovunque vengano applicati gli alettoni.

Alettoni accoppiati e alettoni accoppiati e timone sono controlli collegati. Ciò si ottiene con le molle di interconnessione del timone-ailron, che aiutano a correggere la resistenza dell’alettone deviando automaticamente il timone nello stesso momento in cui gli alettoni vengono deviati. Ad esempio, quando la ruota di controllo o la levetta di controllo vengono spostati per produrre un rollio sinistro, il cavo di interconnessione e la molla tirano in avanti sul pedale del timone sinistro quel tanto che basta per evitare che il muso dell’aereo si imbatta a destra. la forza applicata

al timone da parte delle molle può essere ignorato se si rende necessario scivolare l’aereo. [Figure 5-8]

I flaperoni combinano entrambi gli aspetti dei lembi e degli alettoni. Oltre a controllare l’angolo di inclinazione di un aeromobile come gli alettoni convenzionali, i flaperoni possono essere abbassati insieme per funzionare più o meno come un set dedicato di alette. Il pilota mantiene controlli separati per alettoni e lembi. Un mixer viene utilizzato per combinare gli ingressi pilota separati in questo unico insieme di superfici di controllo chiamate flaperoni. Molti progetti che incorporano flaperoni montano le superfici di controllo lontano dall’ala per fornire un flusso d’aria indisturbato ad alti angoli di attacco e/o basse velocità d’aria. [Figure 5-9]

5.1.5 Ascensore #

L’ascensore controlla il passo attorno all’asse laterale. Come gli alettoni su piccoli aerei, l’ascensore è collegato alla colonna di controllo nel ponte di volo da una serie di collegamenti meccanici. Il movimento di poppa della colonna di controllo devia il bordo di uscita della superficie dell’ascensore verso l’alto. Questo di solito viene indicato come “elevatore”. [Figure 5-10]

La posizione dell’elevatore verso l’alto diminuisce la campanatura dell’ascensore e crea una forza aerodinamica verso il basso, che è maggiore della normale forza di coda-down che esiste nel volo diritto e livellato. L’effetto complessivo fa sì che la coda dell’aereo si muova e il muso si alzi. Il momento di beccheggio si verifica attorno al baricentro (CG). La forza del momento di beccheggio è determinata dalla distanza tra il CG e la superficie della coda orizzontale, nonché dall’efficacia aerodinamica della superficie della coda orizzontale. Spostare la colonna di controllo in avanti ha l’effetto opposto. In questo caso, il camber dell’elevatore aumenta, creando più portanza (meno forza di coda) sullo stabilizzatore/elevatore orizzontale. Questo sposta la coda verso l’alto e lancia il naso verso il basso. Ancora una volta, il momento di beccheggio si verifica attorno al CG.

Come accennato in precedenza nella copertura sulla stabilità, la potenza, la linea di spinta e la posizione delle superfici orizzontali della coda sull’empennage sono fattori nell’efficacia dell’ascensore che controlla il passo. Ad esempio, le superfici della coda orizzontali possono essere fissate vicino alla parte inferiore dello stabilizzatore verticale, nel punto medio o nel punto alto, come nel disegno della coda a T.

T-tail In una configurazione a coda a T, l’ascensore è al di sopra della maggior parte degli effetti del downwash dall’elica e del flusso d’aria attorno alla fusoliera e/o alle ali durante le normali condizioni di volo. Il funzionamento degli ascensori in questa aria indisturbata consente movimenti di controllo coerenti nella maggior parte dei regimi di volo. I design a T-Tail sono diventati popolari su molti aerei leggeri e di grandi dimensioni, in particolare quelli con motori montati sulla fusoliera a poppa perché la configurazione a T-Tail rimuove la coda dall’esplosione di scarico dei motori. Gli idrovolanti e gli anfibi hanno spesso delle code a T per mantenere le superfici orizzontali il più lontano possibile dall’acqua. Un ulteriore vantaggio è la riduzione delle vibrazioni e del rumore all’interno dell’aereo.

A velocità basse, l’ascensore su un aeromobile a T code deve essere spostato attraverso un numero maggiore di gradi di corsa per alzare il muso di una determinata quantità rispetto a un velivolo a coda convenzionale. Questo perché l’aereo a coda convenzionale ha il downwash dell’elica che spinge verso il basso sulla coda per aiutare a sollevare il muso.

Poiché i controlli sull’aereo sono truccati in modo che siano necessarie forze di controllo crescenti per una maggiore corsa di controllo, le forze necessarie per sollevare il muso di un aeromobile a coda a T sono maggiori di quelle per un velivolo a coda convenzionale. La stabilità longitudinale di un aeromobile tagliato è la stessa per entrambi i tipi di configurazione, ma il pilota deve essere consapevole che le forze di controllo richieste sono maggiori a velocità basse durante i decolli, gli atterraggi o le stalle rispetto a velivoli di dimensioni simili equipaggiati con code convenzionali.

Gli aeroplani a T coda richiedono anche ulteriori considerazioni di progettazione per contrastare il problema del flutter. Poiché il peso delle superfici orizzontali si trova nella parte superiore dello stabilizzatore verticale, il braccio del momento creato provoca carichi elevati sullo stabilizzatore verticale che può causare flutter. Gli ingegneri devono compensare questo aumentando la rigidità del progetto dello stabilizzatore verticale, di solito con conseguente penalità di peso rispetto ai modelli di coda convenzionali.

Quando si vola su un AOA molto alto con una bassa velocità aerea e un CG di poppa, l’aereo a coda a T può essere suscettibile a uno stallo profondo. In uno stallo profondo, il flusso d’aria sopra la coda orizzontale è coperto dal flusso d’aria disturbato dalle ali e dalla fusoliera. In queste circostanze, il controllo dell’ascensore o dello stabilizzatore potrebbe essere ridotto, rendendo difficile il recupero dalla stalla. Va notato che un CG di poppa è spesso un fattore che contribuisce a questi incidenti, poiché problemi di recupero simili si trovano anche con velivoli di coda convenzionali con un CG di poppa. [Figure 5-11]

Poiché il volo ad alto AOA con una bassa velocità e una posizione CG a poppa può essere pericoloso, molti aerei hanno sistemi per compensare questa situazione. I sistemi vanno da

Il controllo si ferma agli ascensori verso il basso delle molle. Un ascensore verso il basso aiuta ad abbassare il muso dell’aereo per prevenire uno stallo causato dalla posizione del CG di poppa. Lo stallo si verifica perché l’aereo opportunamente tagliato vola con l’ascensore in posizione di uscita in basso, forzando la coda verso l’alto e il muso verso il basso. In questa condizione instabile, se l’aereo incontra turbolenza e rallenta ulteriormente, la linguetta di assetto non posiziona più l’ascensore nella posizione del muso verso il basso. L’ascensore quindi si razionalizza e il muso dell’aereo si inclina verso l’alto, provocando possibilmente una stalla.

La molla dell’ascensore produce un carico meccanico sull’ascensore, facendolo muovere verso la posizione del muso se non altrimenti bilanciato. La linguetta di assetto dell’ascensore bilancia la molla dell’ascensore per posizionare l’ascensore in una posizione tagliata. Quando la linguetta di assetto diventa inefficace, la molla giù porta l’ascensore in posizione di muso in giù. Il muso dell’aereo si abbassa, la velocità si accumula e viene impedita una stalla. [Figure 5-12]

L’ascensore deve anche avere un’autorità sufficiente per tenere il muso dell’aereo durante il round per un atterraggio. In questo caso, un CG in avanti può causare un problema. Durante il bagliore di atterraggio, la potenza viene solitamente ridotta, il che diminuisce il flusso d’aria sopra l’empennage. Questo, insieme alla velocità di atterraggio ridotta, rende l’ascensore meno efficace.

Come dimostra questa discussione, i piloti devono comprendere e seguire le procedure di carico adeguate, in particolare per quanto riguarda la posizione CG. Maggiori informazioni sul carico degli aeromobili, nonché sul peso e sull’equilibrio, sono incluse nel Capitolo 9, Peso e bilanciamento.

5.1.6 Stabilizzatore #

Come accennato nel capitolo 2, la struttura dell’aeromobile, uno stabilizzatore è essenzialmente uno stabilizzatore orizzontale in un unico pezzo che ruota

da un punto di cerniera centrale. Quando la colonna di controllo viene tirata indietro, solleva il bordo di uscita degli stabilizzatori, tirando verso l’alto il muso dell’aereo. Spingendo la colonna di controllo in avanti si abbassa il bordo d’uscita dello stabilizzatore e fa cadere il muso dell’aereo verso il basso.

Poiché gli stabilizzatori ruotano attorno a un punto di cerniera centrale, sono estremamente sensibili agli ingressi di controllo e ai carichi aerodinamici. Le schede antiservo sono incorporate sul bordo di uscita per diminuire la sensibilità. Si deviano nella stessa direzione dello stabilizzatore. Ciò si traduce in un aumento della forza necessaria per spostare lo stabilizzatore, rendendolo così meno soggetto a un sovracontrollo indotto dal pilota. Inoltre, un peso del bilanciamento è solitamente incorporato davanti al longherone principale. Il peso del bilanciamento può proiettarsi nell’impegnativo o può essere incorporato sulla parte anteriore delle punte dello stabilizzatore. [Figure 5-13]

5.1.7 Canard #

Il design di Canard utilizza il concetto di due superfici di sollevamento, il canard che funge da stabilizzatore orizzontale situato davanti alle ali principali. In effetti, il canard è un profilo alare simile alla superficie orizzontale su un convenzionale design a coda di poppa. La differenza è che il canard crea effettivamente sollevamento e solleva il naso, al contrario del design della coda a poppa che esercita una forza verso il basso sulla coda per evitare che il naso ruoti verso il basso. [Figure 5-14]

Il design di Canard risale ai Pioneer Days of Aviation, in particolare utilizzati sul volantino Wright. Recentemente, la configurazione di Canard ha riguadagnato popolarità e sta comparendo sui nuovi aerei. I disegni di canard includono due tipi, uno con una superficie orizzontale di circa le stesse dimensioni di una normale coda di poppa

design, e l’altro con una superficie della stessa dimensione e profilo aerodinamico approssimativo dell’ala montata a poppa nota come configurazione dell’ala tandem. Teoricamente, la canard è considerata più efficiente perché l’utilizzo della superficie orizzontale per aiutare a sollevare il peso dell’aereo dovrebbe comportare una minore resistenza per una data quantità di sollevamento.

5.1.8 Timone #

Il timone controlla il movimento dell’aereo attorno al suo asse verticale. Questo movimento si chiama imbardata. Come le altre superfici di controllo primarie, il timone è una superficie mobile incernierata su una superficie fissa, in questo caso allo stabilizzatore verticale, o pinna. Spostando il pedale del timone sinistro o destro controlla il timone.

Quando il timone viene deviato nel flusso d’aria, una forza orizzontale viene esercitata nella direzione opposta. [Figure 5-15] Premendo il pedale sinistro, il timone si sposta a sinistra. Ciò altera il flusso d’aria attorno allo stabilizzatore/timone verticale e crea a

Sollevamento laterale che sposta la coda a destra e sbadiglia il muso dell’aereo a sinistra. L’efficacia del timone aumenta con la velocità; Pertanto, possono essere necessarie grandi deviazioni a basse velocità e piccole deviazioni ad alte velocità per fornire la reazione desiderata. In velivoli a elica, qualsiasi pendenza che scorre sul timone ne aumenta l’efficacia.

Coda a V Il design della coda a V utilizza due superfici di coda inclinate per svolgere le stesse funzioni delle superfici di un ascensore e una configurazione convenzionale del timone. Le superfici fisse agiscono come stabilizzatori sia orizzontali che verticali. [Figure 5-16]

Le superfici mobili, che di solito sono chiamate timone, sono collegate attraverso un apposito collegamento che consente alla ruota di controllo di spostare entrambe le superfici contemporaneamente. D’altra parte, lo spostamento dei pedali del timone muove le superfici in modo differenziale, fornendo così un controllo direzionale.

Quando entrambi i controlli del timone e dell’elevatore vengono spostati dal pilota, un meccanismo di miscelazione di controllo sposta ogni superficie della quantità appropriata. Il sistema di controllo per la coda a V è più complesso di quello richiesto per una coda convenzionale. Inoltre, il design della coda a V è più suscettibile alle tendenze del rollio olandese rispetto a una coda convenzionale e la riduzione totale della resistenza è minima.

5.1.9 Controlli di volo secondari #

I sistemi di controllo del volo secondario possono essere costituiti da alette alari, dispositivi all’avanguardia, spoiler e sistemi di allestimento.

5.1.10 Flap #

I flap sono i dispositivi ad alto sollevamento più comuni utilizzati sugli aerei. Queste superfici, che sono attaccate al bordo d’uscita dell’ala, aumentano sia il sollevamento che la resistenza indotta per un dato AOA. I lembi consentono un compromesso tra alta velocità di crociera e bassa velocità di atterraggio, perché possono essere estese quando necessario e ritratte nella struttura delle ali quando non necessario. Ci sono quattro tipi comuni di lembi: lembi semplici, spaccati, scanalati e uccelli. [Figure 5-17]

Il lembo semplice è il più semplice dei quattro tipi. Aumenta il camber del profilo alare, determinando un aumento significativo del coefficiente di portanza (Cl) in un dato AOA. Allo stesso tempo, aumenta notevolmente la resistenza e sposta il centro di pressione (CP) a poppa sul profilo alare, provocando un momento di pitching a testa in giù.

Il lembo diviso viene deviato dalla superficie inferiore del profilo alare e produce un aumento leggermente maggiore della portanza rispetto al lembo liscio. Viene creata più resistenza a causa del turbolento modello d’aria prodotto dietro il profilo alare. Quando sono completamente estese, sia le alette semplici che quelle divise producono un’elevata resistenza con poco sollevamento aggiuntivo.

Il lembo più popolare sugli aerei oggi è il flap a fessura. Variazioni di questo design sono utilizzate per piccoli aerei, così come per quelli di grandi dimensioni. Le alette scanalate aumentano il coefficiente di sollevamento significativamente più dei lembi semplici o divisi. Su un piccolo aereo, la cerniera si trova sotto la superficie inferiore del lembo e, quando il lembo viene abbassato, si forma un condotto tra il lembo nell’ala e il bordo anteriore del lembo. Quando il lembo scanalato si abbassa, l’aria ad alta energia dalla superficie inferiore viene convogliata alla superficie superiore dei lembi. L’aria ad alta energia dalla fessura accelera lo strato limite di superficie superiore e ritarda la separazione del flusso d’aria, fornendo un Cl più alto. Pertanto, il lembo scanalato produce aumenti molto maggiori del coefficiente di portanza massimo (Cl-max) rispetto al lembo semplice o diviso. Mentre ci sono molti tipi di flap a fessura, i grandi aerei spesso hanno lembi a doppio e persino triplo. Questi consentono il massimo aumento di resistenza senza il flusso d’aria sopra i lembi che separano e distruggono la portanza che producono.

Le alette Fowler sono un tipo di lembo scanalato. Questo design a patta non solo cambia il camber dell’ala, ma aumenta anche l’area dell’ala. Invece di ruotare verso il basso su una cerniera, scivola all’indietro sui binari. Nella prima parte della sua estensione, aumenta molto poco la resistenza, ma aumenta molto la portanza man mano che aumenta sia l’area che il camber. Mentre l’estensione continua, il lembo si sposta verso il basso. Durante l’ultima parte della sua corsa, il lembo aumenta la resistenza con un piccolo aumento aggiuntivo della portanza.

5.1.11 Dispositivi all’avanguardia #

I dispositivi ad alto sollevamento possono anche essere applicati al bordo anteriore del profilo alare. I tipi più comuni sono fessure fisse, doghe mobili, flap sul bordo d’attacco e polsini. [Figure 5-18]

Le fessure fisse dirigono il flusso d’aria alla superficie dell’ala superiore e ritardano la separazione del flusso d’aria ad angoli di attacco più elevati. La fessura non aumenta il camber alare, ma consente un CL massimo più alto perché lo stallo viene ritardato fino a raggiungere un AOA maggiore.

Le doghe mobili sono costituite da segmenti di bordo d’attacco, che si muovono su binari. A bassi angoli di attacco, ogni lamella viene tenuta a filo contro il bordo d’attacco delle ali dall’alta pressione che si forma sul bordo d’attacco delle ali. All’aumentare dell’AOA, l’area ad alta pressione si muove a poppa sotto la superficie inferiore dell’ala, consentendo alle lamelle di muoversi in avanti. Alcune lamelle, tuttavia, sono pilotate e possono essere schierate in qualsiasi AOA. L’apertura di una lamella consente all’aria sotto l’ala di fluire sulla superficie superiore delle ali, ritardando la separazione del flusso d’aria.

Le alette del bordo anteriore, come le alette del bordo di uscita, vengono utilizzate per aumentare sia il CL-MAX che il camber delle ali. Questo tipo di dispositivo di bordo d’attacco viene utilizzato frequentemente insieme ai lembi del bordo di uscita e può ridurre il movimento di beccheggio a testa in giù prodotto da quest’ultimo. Come è vero con le alette del bordo di uscita, un piccolo incremento di alette del bordo d’attacco aumenta la portanza in misura molto maggiore rispetto alla resistenza. Man mano che le quantità maggiori di lembi vengono estese, la resistenza aumenta a una velocità maggiore di Lift.

I polsini del bordo d’attacco, come le alette del bordo d’attacco e le alette del bordo di uscita, vengono utilizzati per aumentare sia il CL-MAX che il camber delle ali. A differenza delle alette del bordo anteriore e delle alette del bordo di uscita, i polsini del bordo d’attacco sono dispositivi aerodinamici fissi. Nella maggior parte dei casi i polsini del bordo anteriore estendono il bordo anteriore in basso e in avanti. Ciò fa sì che il flusso d’aria si attacchi meglio alla superficie superiore dell’ala ad angoli di attacco più elevati, abbassando così la velocità di stallo di un aereo. La natura fissa dei polsini all’avanguardia estrae una penalità nella velocità massima di crociera, ma i recenti progressi nel design e nella tecnologia hanno ridotto questa penalità.

5.1.12 Spoiler #

Trovato su molti alianti e su alcuni aerei, i dispositivi ad alta resistenza chiamati spoiler vengono dispiegati dalle ali per rovinare il flusso d’aria regolare, riducendo la portanza e aumentando la resistenza. Sugli alianti, gli spoiler vengono spesso utilizzati per controllare la velocità di discesa per atterraggi precisi. Su altri velivoli, gli spoiler vengono spesso utilizzati per il controllo del rollio, un vantaggio del quale è l’eliminazione dell’imbardata avversa. Per girare a destra, ad esempio, lo spoiler sull’ala destra viene sollevato, distruggendo parte dell’ascensore e creando più resistenza a destra. L’ala destra scende e l’aeromobile banchi e imbardate a destra. Il dispiegamento di spoiler su entrambe le ali contemporaneamente consente all’aereo di scendere senza guadagnare velocità. Gli spoiler vengono inoltre dispiegati per ridurre il rollio a terra dopo l’atterraggio. Distruggendo il sollevamento, trasferiscono il peso alle ruote, migliorando l’efficacia della frenata. [Figure 5-19]

5.1.13 Sistemi di assetto #

Sebbene un aeromobile possa essere azionato in un’ampia gamma di atteggiamenti, velocità e impostazioni di potenza, può essere progettato per volare a mani off solo all’interno di una combinazione molto limitata di queste variabili. I sistemi di trim vengono utilizzati per alleviare il pilota dalla necessità di mantenere una pressione costante sui controlli di volo e di solito sono costituiti da controlli del ponte di volo e piccoli dispositivi a cerniera attaccati al bordo di uscita di una o più delle superfici di controllo di volo primarie. Progettato per aiutare a ridurre al minimo il carico di lavoro dei piloti, i sistemi di assetto assistono aerodinamicamente il movimento e la posizione della superficie di controllo del volo a cui sono collegati. I tipi comuni di sistemi di assetto includono il trim

Schede, linguette di bilanciamento, linguette antiservo, linguette regolabili a terra e stabilizzatore regolabile.

5.1.14 Tasti di assetto #

L’installazione più comune su un piccolo aereo è un’unica linguetta di assetto attaccata al bordo di uscita dell’ascensore. La maggior parte delle linguette di assetto sono azionate manualmente da una piccola ruota di controllo montata verticalmente. Tuttavia, in alcuni velivoli è possibile trovare una manovella di assetto. Il controllo del ponte di volo include un indicatore di posizione della linguetta di assetto. Posizionando il controllo del trim nella posizione del naso giù, sposta la linguetta di assetto nella sua posizione completamente sollevata. Con la linguetta di assetto verso l’alto e nel flusso d’aria, il flusso d’aria sulla superficie della coda orizzontale tende a forzare il bordo di uscita dell’ascensore. Questo fa sì che la coda dell’aereo si muova e il naso si muova. [Figure 5-20]

Se la linguetta di assetto è impostata sulla posizione del naso verso l’alto, la linguetta si sposta nella sua posizione completamente abbassata. In questo caso, l’aria che scorre sotto la superficie della coda orizzontale colpisce la linguetta e forza il bordo di uscita dell’ascensore, riducendo gli ascensori AOA. Questo fa sì che la coda dell’aereo si muova e il naso si muova.

Nonostante il movimento direzionale opposto della linguetta di assetto e dell’ascensore, il controllo dell’assetto è naturale per un pilota. Se il pilota ha bisogno di esercitare una contropressione costante su una colonna di controllo, viene indicata la necessità di assetto nose-up. La normale procedura di assetto consiste nel continuare a tagliare fino a quando l’aereo non è bilanciato e la condizione di pesantezza del muso non è più evidente. I piloti normalmente stabiliscono prima la potenza desiderata, l’atteggiamento di beccheggio e la configurazione, quindi tagliano l’aereo per alleviare le pressioni di controllo che possono esistere per quella condizione di volo. Ogni volta che la potenza, l’atteggiamento del tono o la configurazione vengono modificati, aspettatevi che sia necessario rifilare per alleviare le pressioni di controllo per la nuova condizione di volo.

5.1.15 Schede di saldo #

Le forze di controllo possono essere eccessivamente elevate in alcuni velivoli e, per diminuirle, il produttore può utilizzare le linguette del bilanciamento. Sembrano le linguette di assetto e sono incernierati all’incirca negli stessi punti delle linguette di rivestimento. La differenza essenziale tra i due è che la linguetta di bilanciamento è accoppiata all’asta della superficie di controllo in modo che quando la superficie di controllo primaria viene spostata in qualsiasi direzione, la linguetta si muove automaticamente nella direzione opposta. Il flusso d’aria che colpisce la linguetta controbilancia parte della pressione dell’aria contro la superficie di controllo primaria e consente al pilota di muoversi più facilmente e di mantenere la superficie di controllo in posizione.

Se il collegamento tra la linguetta del bilanciamento e la superficie fissa è regolabile dalla cabina di pilotaggio, la linguetta funge da combinazione di assetto e tasche di bilanciamento che possono essere regolate in base a qualsiasi deflessione desiderata.

5.1.16 Schede Antiservo #

Le schede antiservo funzionano allo stesso modo delle schede di bilanciamento tranne che, invece di muoversi nella direzione opposta, si muovono nella stessa direzione del bordo di uscita dello stabilizzatore. Oltre a diminuire la sensibilità dello stabilizzatore, una linguetta antiservo funge anche da dispositivo di alleggerimento per alleviare la pressione di controllo e mantenere lo stabilizzatore nella posizione desiderata. L’estremità fissa del collegamento si trova sul lato opposto della superficie dal corno sulla linguetta; Quando il bordo di uscita dello stabilizzatore si sposta verso l’alto, il collegamento forza il bordo di uscita della linguetta verso l’alto. Quando lo stabilizzatore si sposta verso il basso, anche la scheda si sposta verso il basso. Al contrario, le linguette di taglio sugli ascensori si muovono di fronte alla superficie di controllo. [Figure 5-21]

5.1.17 Linguette regolabili a terra #

Molti piccoli aerei hanno una linguetta di metallo non mobile sul timone. Questa scheda è piegata in una direzione o nell’altra mentre è a terra per applicare una forza di assetto al timone. Lo spostamento corretto è determinato da tentativi ed errori. Di solito, sono necessarie piccole regolazioni fino a quando l’aereo non scivola più a sinistra oa destra durante il normale volo di crociera. [Figure 5-22]

5.1.18 Stabilizzatore regolabile #

Invece di utilizzare una linguetta mobile sul bordo d’uscita dell’ascensore, alcuni aerei hanno uno stabilizzatore regolabile. Con questa disposizione, i collegamenti ruotano lo stabilizzatore orizzontale attorno al suo longherone posteriore. Ciò si ottiene utilizzando una vite a martinetto montata sul bordo anteriore del stabilizzatore. [Figure 5-23]

Su un piccolo aereo, la vite a martinetto è azionata a cavo con una ruota di assetto o una manovella. Su un aereo più grande, è a motore. L’effetto di rifilatura e le indicazioni del ponte di volo per uno stabilizzatore regolabile sono simili a quelle di una linguetta di assetto.