Lección 9 de 16
Estabilidad
Estabilidad estática y dinámica, estabilidad longitudinal, lateral y direccional, el papel de los estabilizadores y del centro de gravedad, la guiñada adversa y las particularidades del pendular.
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GU09 Bloque 2 · Estabilidad
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La estabilidad es la tendencia de la aeronave a volver por sí sola a su condición de equilibrio después de una perturbación, como una ráfaga, sin que el piloto intervenga. No es lo mismo que la controlabilidad: una aeronave muy estable es tranquila pero perezosa a los mandos; una poco estable responde rápido pero cansa y perdona menos.
Estática y dinámica
Estabilidad estática
Tendencia inicial tras la perturbación. Positiva: tiende a volver. Neutra: se queda en la nueva posición. Negativa: se aleja cada vez más.
Estabilidad dinámica
Lo que pasa con el tiempo. Si las oscilaciones se amortiguan es positiva; si se mantienen, neutra; si crecen, negativa o divergente.
Ilustración en preparación
Tres bolas: en el fondo de un cuenco (estable), sobre una mesa plana (neutra) y en lo alto de una cúpula (inestable). Debajo, tres gráficas de oscilaciones: amortiguada, constante y divergente.
Estabilidad longitudinal (cabeceo)
Depende sobre todo de la posición del centro de gravedad respecto al punto donde actúa la sustentación del conjunto. En un multieje convencional el centro de gravedad está por delante del centro de presiones del ala: el peso tiende a bajar el morro y el estabilizador horizontal lo equilibra con una pequeña fuerza hacia abajo. Si una ráfaga levanta el morro, aumenta el ángulo de ataque del estabilizador, que produce más fuerza hacia arriba y devuelve el morro a su sitio, como las plumas de un dardo.
- Centro de gravedad adelantado: muy estable, mandos pesados, velocidad de pérdida algo mayor y quizá falta de profundidad para recoger en el aterrizaje.
- Centro de gravedad retrasado: menos estable, mandos muy sensibles y riesgo de no poder salir de una pérdida o de una barrena.
- Fuera de los límites del manual: nunca. Calcula siempre masa y centrado.
Estabilidad lateral (alabeo)
Si una ráfaga baja un ala, la aeronave empieza a resbalar hacia ese lado y le llega aire de costado. Con diedro, el ala baja recibe más ángulo de ataque, sustenta más y tiende a nivelarse. Contribuyen el diedro, la flecha (que actúa como un diedro efectivo) y la posición del ala respecto al fuselaje. En el pendular, además, la masa del carro cuelga muy por debajo del ala y actúa como un péndulo.
Estabilidad direccional (guiñada)
El estabilizador vertical, o deriva, funciona como una veleta: si el morro se desvía, el aire incide de lado sobre la deriva, situada detrás del centro de gravedad, y lo devuelve a la dirección del viento relativo. La flecha también ayuda. El ala pendular es estable en guiñada por su flecha y su torsión, con o sin pequeña deriva, y por eso no necesita mando de guiñada.
La guiñada adversa
Al meter alerón para virar, el alerón que baja aumenta la sustentación de su ala y también su resistencia inducida. Esa ala sube, pero se frena, y el morro guiña hacia el lado contrario al viraje. Es la guiñada adversa. Se corrige con pedal hacia el lado del viraje, coordinando con la bola centrada. Se nota más a baja velocidad, con mucho alerón y en aeronaves de gran envergadura.
Ejes y mandos en el pendular
El pendular gira en cabeceo y alabeo alrededor del punto de anclaje del ala. En cabeceo, su estabilidad no viene de una cola, sino de la combinación de flecha, torsión y réflex del ala: si el morro sube, las puntas, retrasadas, ganan sustentación y lo devuelven abajo. La velocidad de compensación, a la que vuela con la barra suelta, la fija la posición del punto de anclaje: más adelantado, más rápida.
Espiral y balanceo holandés
Las estabilidades lateral y direccional se influyen. Si la direccional es mucho más fuerte que la lateral aparece la inestabilidad en espiral: la inclinación crece poco a poco y la aeronave acaba en una espiral descendente cada vez más cerrada. Es lo que le ocurre a un piloto VFR que entra en nube y pierde las referencias. Si la lateral domina, aparece el balanceo holandés, una oscilación combinada de alabeo y guiñada. Los diseñadores buscan un equilibrio; muchas aeronaves ligeras son ligeramente inestables en espiral.
Ideas clave
- Estabilidad estática es la tendencia inicial; dinámica, la evolución en el tiempo.
- Longitudinal: centro de gravedad por delante del centro de presiones y estabilizador horizontal.
- Lateral: diedro y flecha (y efecto péndulo en el pendular). Direccional: deriva y flecha.
- La guiñada adversa se corrige con pedal hacia el lado del viraje.
- En el pendular, la estabilidad de cabeceo la dan flecha, torsión y réflex; el punto de anclaje fija la velocidad de compensación.
Para el examen
- El desplazamiento alrededor del eje lateral o transversal es el cabeceo.
- Un centro de gravedad muy retrasado reduce la estabilidad longitudinal; uno adelantado la aumenta pero hace pesados los mandos.
- La deriva vertical da estabilidad direccional; el estabilizador horizontal, longitudinal.
Glosario
Estabilidad estática
Tendencia inicial de la aeronave a volver o no a su equilibrio tras una perturbación.
Guiñada adversa
Guiñada hacia el lado contrario al alabeo, causada por la diferencia de resistencia entre alerones.
Velocidad de compensación
Velocidad a la que el pendular vuela con la barra suelta, fijada por el punto de anclaje.
Inestabilidad en espiral
Tendencia a aumentar lentamente la inclinación hasta entrar en una espiral descendente.
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Fuentes
AESA, FOR-ULM-P01-ETI01-GU09, Objetivos de aprendizaje ULM (Bloque 2)
seguridadaerea.gob.es