Sistemas de control y automatización
La historia y el desarrollo de los ailerones en los pioneros de la aviación temprana
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Introducción
El control posterior, la capacidad de rodar un avión, es uno de los tres ejes fundamentales del vuelo, junto con el lanzamiento y el yaw. Sin un método confiable para inclinar las alas izquierda o derecha, girar un avión sería torpe en el mejor y peligroso en el peor de los casos. Los pioneros de la aviación temprana reconocieron este desafío casi inmediatamente después de alcanzar el vuelo motorizado. Su búsqueda de control de rollos preciso llevó a una de las innovaciones más consecuentes
Origen de Ailerons
El concepto de una superficie de control separada dedicada al rodaje no surgió completamente. Desarrolló de métodos anteriores, el más famoso de los cuales fue el ala de ala de ala. El volante de los hermanos Wright 1903 usó ala para lograr el control lateral. Al girar las alas a través de cables, los Wright podrían aumentar el ascensor en un lado y disminuirlo en el otro, iniciando un rollo.
Early Theoretical Foundations
Mucho antes de los Wrights, los inventores habían considerado la idea de un aplauso de ala acolchada. En 1868, el ingeniero británico Matthew P. W. Boulton recibió una patente para un “afilamiento con una solapa móvil” destinada a controlar el rollo. Sin embargo, no existían aviones prácticos en ese momento, y el concepto de Boulton seguía siendo teórico.
Pioneers of Aileron Development
La transición de la ala a los aileros ocurrió rápidamente en la primera década de la aviación de poder. Dos figuras clave —Robert Esnault-Pelterie en Francia y Glenn Curtiss en los Estados Unidos— se destacan como los primeros adoptantes y desarrolladores más influyentes del aileron.
Robert Esnault-Pelterie
Esnault-Pelterie, un diseñador de aviones francés, construyó su primer ala en 1904 y su primer avión propulsado en 1906. Pronto se descontento con el ala de ala, encontrando estructuralmente débil y difícil de controlar. En 1907, introdujo ailerones en su monoplano, pequeños paneles de alambrado montados en los métodos de ala de rastreo y operaron de forma independiente.
Glenn Curtiss
En todo el Atlántico, Glenn Curtiss estaba experimentando con el control lateral de una manera diferente. Su 1908 June Bug, un biplano diseñado para el trofeo científico americano, utilizó pequeñas colas entre las alas, llamadas “ailerones de interplano”—en vez de las superficies de tracción afiladas. Estos trabajaron en el mismo principio pero fueron montados en el ala vendidos.
Otros colaboradores de primera edad
Mientras que Esnault-Pelterie y Curtiss son los más famosos, varios otros aviadores contribuyeron al desarrollo de aileron. Henri Farman, un aviador francés, aileron a su Biplano Farman III en 1909, mejorando la respuesta del rollo durante turnos. Alberto Santos-Dumont experimentó con pequeñas superficies afiladas en su monoplano de Demoiselle.
El debate de Aileron vs. Wing Warping
¿Por qué los ailerones finalmente ganaron? El debate no era puramente técnico; implicaba patentes, orgullo nacional y rendimiento de los aviones. El ala de ala tenía una ventaja: podría integrarse sin añadiduras externas o arrastre. Sin embargo, a medida que aumentaban las velocidades de los aviones y las alas se vuelven más rígidas, el ala de ala flexible, que la eficiencia estructural limitada, por contraste, se podría diseñar
La batalla legal entre los Wrights y Curtiss se centró en el amplio control lateral de Wrights, que cubre cualquier medio de retorcer o doblar las alas. La corte inicialmente confirmó el monopolio de los Wrights, pero el brote de la Primera Guerra Mundial obligó al gobierno de los Estados Unidos a crear una piscina de patentes, rompiendo el establo y permitiendo a los fabricantes utilizar aileron libremente.
Evolución del diseño de Aileron
Una vez que los ailerones se convirtieron en la norma, los ingenieros continuaron perfeccionando su forma, colocación y mecanismo. Dos innovaciones notables surgieron en los años veinte y treinta: ailerones frisos y ailerones diferenciales.
Frise Ailerons
Inventada por el ingeniero británico Leslie G. Frise a principios de los años 30, el ailero Frise está diseñado con una bisagra asimétrica que proyecta el borde líder del ailero ascendente en el flujo de aire. Esto crea arrastrar el ala descendente, contrarrestando el yaw adverso. Los ailerones frisos se hicieron populares en muchos aviones, incluyendo el Supermarine Spitfire, y hoy se utilizan en algún avión ligero.
Ailerones diferenciales
Los aileros diferenciales se mueven hacia arriba a mayor distancia que hacia abajo. Debido a que el ailero descendente produce más arrastre, limitando su viaje reduce el desvío adverso. Este simple truco mecánico fue ampliamente adoptado en los años 1930 y sigue siendo común en los aviones de aviación general modernos. Permitió a los diseñadores lograr una mejor coordinación de rollos sin añadir complejidad.
Impacto en el diseño y la seguridad de aeronaves
La adopción de ailerones revolucionó el diseño de aviones de varias maneras. Primero, permitió cargas de alas más altas y estructuras más fuertes. Las alas ya no necesitan ser flexibles para el avionamiento; podrían construirse de metal y acantilado, dando lugar a aviones más rápidos y pesados. Segundo, los ailerones mejoraron la autoridad de control a baja velocidad, haciendo despegue y aterrizaje más seguro.
El control espacial [LT] [FLT] [4] ofrece un control de la superficie de los aviones, a menudo integrado con spoilers o aletas en diseños avanzados. Su historia es un testimonio de cómo un simple abono afilado, desarrollado a través de pruebas y errores por un puñado de pioneros determinados, puede transformar toda una industria.
Conclusión
La historia del aileron es una historia de mejora incremental impulsada por la necesidad. Desde los frágiles cables de ala de Wright hasta las superficies de precisión en los jets modernos, el control lateral ha avanzado mucho en poco más de un siglo. Los primeros pioneros — Esnault-Pelterie, Curtiss, Farman, y otros— han sido reconocidos no sólo por inventar un dispositivo sino por la persistencia de los riesgos estructurales,