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Diferencia entre revisiones de «Dispositivo hipersustentador»

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{{Referencias|t=20241119160658}}
[[Archivo:A340 flap.jpg|thumb|300px|Flaps de un [[Airbus A340]].]]
[[Archivo:A330 Landeklappe.jpg|thumb|300px|Flaps de un [[Airbus A330]].]]
Un '''dispositivo hipersustentador''' es un ingenio aerodinámico diseñado para aumentar la [[sustentación]], en determinadas fases del vuelo de una [[aeronave]]. Su fin es aumentar la cuerda [[aerodinámica ]] y la curvatura del [[perfil alar]], modificando la geometría del perfil de tal modo que la velocidad de [[entrada en pérdida]] durante fases concretas del vuelo, como el aterrizaje o el despegue, se reduzca de modo significativo, permitiendo un vuelo más lento que el de crucero. El dispositivo se inactiva replegándose de uno u otro modo durante el vuelo normal de crucero. De este modo permite al avión volar a velocidades más bajas en las fases de [[despegue]], ascenso inicial, aproximación y [[aterrizaje]], aumentando su coeficiente de sustentación. Se utilizan también, con bajos índices de extensión, cuando por alguna razón es necesario volar a bajas velocidades.
 
Los más comunes son planos móviles en el [[perfil alar]] que, cuando son utilizados, modifican ciertas características de la región del [[ala (aeronáutica)|ala]] donde se encuentran, como su curvatura o su cuerda.
 
Hay que tener en cuenta que introducircolocar un dispositivo hipersustentador en un [[ala (aeronáutica)|ala]] siempre introduce elementos mecánicos y por lo tanto, agrega peso en la misma. yPor por tantoende son, en un principio, elementos no deseables, yrazón por la quecual al instalarlos siempre se buscan los más sencillos.
 
Los dispositivos hipersustentadores se pueden dividir en dos tipos principales:
 
* pasivosPasivos: son dispositivos que modifican la geometría del [[ala (aeronáutica)|ala]], ya sea aumentando su curvatura, su superficie, o bien generando huecos para controlar el flujo.
* activosActivos: son dispositivos que requieren una aplicación activa de energía directamente al fluido.
 
== Dispositivos pasivos ==
 
Los sistemas de ''flaps'' más divulgados son aquellos en que los planos hipersustentadores, a medida que bajan creando un ángulo (que se mide en grados) con la cuerda del ala, se desplazan hacia atrás aumentando la superficie alar. Es por esa razón que generalmente el índice de extensión no se mide en grados sino en porcentaje, donde, por ejemplo, treinta por ciento podría significar veinte grados de deflexión, y un aumento de la superficie alar del siete por ciento.
 
Una clasificación muy general puede hacerse en dos grandes grupos:
 
=== ''FlapsFlap'' ===
 
[[Archivo:Flap boeing 737.jpg|250px|thumb|Flap de un [[Boeing 737]].]]
[[FileArchivo:Wing.slat.600pix.jpg|250px|thumb|Vista de un ala de un [[Airbus A300]] con los flaps y slats desplegados.]]
Situado en el [[borde de salida]] del ala. AumentaIncrementa el coeficiente de [[sustentación]] del [[ala (aeronáutica)|ala]] mediante el aumento de superficie o el aumento dedel coeficiente de [[sustentación]] del [[Perfil alar|perfil]], entrando en acción en momentos adecuados, cuando estese vuela a velocidades inferiores a aquellas para las cuales se ha diseñado el ala, replegándose posteriormente y quedando inactivo. Los hay también de [[borde de ataque]]. Los flaps modernos de borde de salida son estructuras muy complejas formadas por dos o tres series de cada lado, y de tres o cuatro planos sucesivos, que se van escalonando y dejando una ranura entre cada unodos de ellos.
 
Situados en la parte interior trasera de las alas, se deflectan hacia abajo de forma simétrica (ambos a la vez), en uno o más ángulos, con lo cual cambian la curvatura del perfil del ala (más pronunciada en el extradós y menos pronunciada en el intradós), la superficie alar (en algunos tipos de flap) y el ángulo de incidencia, todo lo cual aumenta la sustentación (ypero también la resistencia).
Se accionan desde la cabina, bien por una palanca, por un sistema eléctrico, o cualquier otro sistema, con varios grados de calaje (10º°, 15º, etc..) correspondientes a distintas posiciones de la palanca o interruptor eléctrico, y no se bajan o suben en todo su calaje de una vez, sino gradualmente. En general, deflexiones de flaps de hasta unos 15º aumentan la sustentación con poca resistencia adicional, pero deflexiones mayores incrementan la resistencia en mayor proporción que la sustentación.
 
Hay varios tipos de flaps: sencillo, de intradós, flap zap, flap fowler, flap ranurado, flap Krueger, etc.
 
* ''Sencillo''. Es el más utilizado en aviación ligera. Es una porción de la parte posterior del ala.
* ''De intradós''. Situado en la parte inferior del ala ([[intradós]]), su efecto es menor dado que solo afecta a la curvatura del intradós.
* ''Zap''. Similar al de intradós, al deflectarse se desplaza hacia el extremo del ala, aumentando la superficie del ala además de la curvatura.
* ''Fowler''. Idéntico al flap zap, se desplaza totalmente hasta el extremo del ala, aumentando enormemente la curvatura y la superficie alar.
* ''Ranurado''. Se distingue de los anteriores, en que al ser deflectado deja una o más ranuras que comunican el intradós y el extradós, produciendo una gran curvatura a la vez que crea una corriente de aire que elimina la resistencia de otros tipos de flaps.
* ''Krueger''. Como los anteriores, pero situado en el borde de ataque en vez del borde de salida.
 
Los flaps únicamente deben emplearse en las maniobras de despegue, aproximación y aterrizaje, o en cualquier otra circunstancia en la que sea necesario volar a velocidades más bajas que con el avión «limpio».
 
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* En el momento de su deflexión el avión tiende a ascender y perder velocidad.
 
En los aviones comerciales se necesita incluir FTFs[[FTF]]s (Flap Track Fairing),; son una especie de railesraíles sobre los que los flaps se extienden.
 
=== ''Slats'' ===
 
Situados en el [[borde de ataque]] del ala, son dispositivos móviles que crean una ranura entre el borde de ataque del ala y el resto del plano. A medida que el [[ángulo de ataque]] aumenta, el aire de alta presión situado en la zona inferior del [[ala (aeronáutica)|ala]] trata de llegar a la parte superior del [[ala (aeronáutica)|ala]], dando energía de esta manera al aire en la parte superior y por tanto aumentando el máximo ángulo de ataque que el [[avión]] puede alcanzar. Es un mecanismo de soplado que aporta [[cantidad de movimiento]] a la [[capa límite]] ayudando a vencer el gradiente adverso de presiones; así se retrasa el desprendimiento de la corriente con respecto al aumento del ángulo de ataque.
 
Son superficies hipersustentadoras que actúan de modo similar a los flaps. Situadas en la parte anterior del ala, al deflectarse canalizan hacia el [[extradós]] una corriente de aire de alta velocidad que aumenta la [[sustentación]] permitiendo alcanzar mayores [[Ángulo de ataque|ángulos de ataque]] sin entrar en [[Entrada en pérdida|pérdida]]. Se emplean generalmente en grandes aviones para aumentar la sustentación en operaciones a baja velocidad (aterrizajes y despegues), aunque también hay modelos de aeroplanos ligeros que disponen de ellos.
Se emplean generalmente en grandes aviones para aumentar la sustentación en operaciones a baja velocidad (aterrizajes y despegues), aunque también hay modelos de aeroplanos ligeros que disponen de ellos.
 
En muchos casos su despliegue y repliegue se realiza de forma automática; mientras la presión ejercida sobre ellos es suficiente los slats permanecen retraídos, pero cuando esta presión disminuye hasta un determinado nivel (cerca de la velocidad de pérdida) los slats se despliegan de forma automática. Debido al súbito incremento o disminución (según se extiendan o replieguen) de la sustentación en velocidades cercanas a la pérdida, se debe extremar la atención cuando se vuela a velocidades bajas en aviones con este tipo de dispositivo.
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== Dispositivos activos ==
 
Estos dispositivos aumentan la sustentación del [[avión]], no mediante modificación de geometría sino mediante la introducción (de manera inteligente) de energía en el fluido. Normalmente tratan de modificar la [[capa límite]] para evitar su desprendimiento mediante la introducción de energía.
 
=== Flap soplado ===
Línea 79 ⟶ 78:
== ''Spoilers'' o aerofrenos ==
{{AP|Spoiler (Aeronáutica)}}
Al contrario que los anteriores, el objetivo de esta superficie es destruir la [[sustentación]] del [[avión]]. Se emplean sobre todo en reactores que desarrollan altas velocidades y sirven para posar el [[avión]] en la [[pista de aterrizaje]] (al disipar la [[sustentación]] no hay nada que lo eleve), durante el descenso para incrementar el régimen de descenso, funcionando como aerofreno facilitando el aterrizaje, ayudando a frenar en tierra y, en algunos aviones, como complemento de los alerones para el control lateral y los virajes en vuelo. También son imprescindibles en los planeadores, de donde provienen, pues con su gran sustentacionsustentación, no podrían adoptar una senda de aterrizaje sin ellos.
 
En los [[Avión comercial|aviones comerciales]], aeronavesnormalmente queexisten siempre poseen aerofrenos, existenestos 4 modos para este dispositivo, los cuales son configurados manualmente:
 
'''DownDown detent:''' los spoilers están desactivados, se configuran de esta manera para el despegue, ascenso, crucero y en la mayoría del descenso.
 
'''FlightFlight detent:''' los spoilers se activan de tal manera que no se extienden del todo. Son usados en el descenso, generalmente para perder velocidad si el avión no logra hacerlo fácilmente. Si se activan se reconfiguran en "down" cuando la velocidad deseada sea alcanzada.
 
'''Up:''' los spoilers se extienden completamente. Esta configuración se activa en el [[aterrizaje]] cuando es necesario romper la sustentación del ala favoreciendo así la efectividad de los frenos de las ruedas.
'''Up:''' su uso es poco común, al configurarlos de esta manera se extenderán completamente. Son utilizados cuando es necesario perder velocidad rápidamente.
 
'''ArmedArmed''': este modo siempre es utilizado, se configura previamente al aterrizaje. Al activar este modo cuando se estéactivarlo en el aire, no sucederáocurre nada, yasin queembargo, cuando esteel modoavión estédetecta activoque seha extenderántocado completamentetierra únicamenteactiva cuandolos laspoilers aeronaveautomáticamente hayaen tocadomodo y'''"up"''' aterrizadoliberando enasí lacarga pista.de trabajo para los pilotos.
 
Uso
 
== Uso ==
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Ha habido accidentes de aviones comerciales debido al despliegue inadvertido de alguna de estas superficies en vuelo, lo cual ha llevado a mejorar los diseños, incorporando elementos que eviten su accionamiento a velocidades inadecuadas.
 
En los aviones comerciales, todos estas superficies (primarias y secundarias) se mueven por medios eléctricos e hidráulicos. La razón es obvia; su [[envergadura]] hace que las superficies de control sean mayores; están más alejadas de los mandos que las controlan, y además soportan una presión mucho mayor que en un avión ligero. Todo esto reunido hace que se necesite una fuerza extraordinaria para mover dichas superficies, fuerza que realizan los medios mencionados.
 
El objetivo principal de estos elementos es el de permitir la operación a velocidades menores para el despegue, aterrizaje y vuelo lento de las aeronaves que los utilizan.
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== Véase también ==
* [[Control de la capa límite]]
* [[Ala de control de circulación]]
 
== Bibliografía ==
* {{cita libro|título=The Lore of Flight|idioma=en|nombres=John W. R.|apellido={{versalita|Taylor}}|editor=Barnes & Noble Books|ubicación=Estados Unidos|año=1996|página=304|url=https://books.google.com.ec/books/about/The_Lore_of_Flight.html?id=pqK50TaA1jEC&redir_esc=y|isbn=9780760703649}}
 
== Enlaces externos ==
* [[FTF]]
{{wiktionary}}
* [[mini-flaps Gurney]]
 
{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Aerodinámica]]
[[Categoría:Componentes de aeronaves]]