Spoiler (aeronáutica)

En aeronáutica , un spoiler (a veces llamado deflector de sustentación o amortiguador de sustentación ) es un dispositivo que aumenta la resistencia aerodinámica y disminuye la sustentación de un perfil alar de forma controlada. Generalmente, los spoilers son placas articuladas en la superficie superior del ala que se extienden hacia arriba, interponiéndose en el flujo de aire para alterar la línea de corriente. De esta manera, el spoiler provoca una entrada en pérdida controlada en la sección del ala situada detrás de él, reduciendo considerablemente la sustentación de dicha sección.

Los spoilers se diferencian de los frenos aerodinámicos en que estos últimos están diseñados para aumentar la resistencia sin alterar la distribución de sustentación a lo largo de la envergadura del ala, mientras que los spoilers alteran dicha distribución y, además, aumentan la resistencia. Sin embargo, en los aviones de transporte, los pilotos y fabricantes suelen referirse a los spoilers de vuelo como «frenos aerodinámicos», a pesar de que reducen significativamente la sustentación. ^{[ 1 ]}

Los spoilers se dividen en dos categorías: los que se despliegan en ángulos controlados durante el vuelo para aumentar la velocidad de descenso ("spoilers de vuelo") o controlar el alabeo (" spoilers "), y los que se despliegan completamente inmediatamente al aterrizar para reducir considerablemente la sustentación y aumentar la resistencia aerodinámica ("spoilers de tierra"). En las aeronaves modernas con sistema fly-by-wire, el mismo conjunto de superficies de control puede cumplir ambas funciones ("spoilers multifunción").

Hasta la década de 1960, la mayoría de los planeadores utilizaban alerones para controlar su velocidad de descenso y, por lo tanto, lograr un aterrizaje controlado. Desde entonces, los alerones en los planeadores han sido reemplazados casi por completo por frenos aerodinámicos, generalmente del tipo Schempp-Hirth . Tanto los alerones como los frenos aerodinámicos permiten modificar el ángulo de planeo durante la aproximación sin alterar la velocidad.

Los aviones comerciales suelen estar equipados con spoilers. Los spoilers se utilizan para aumentar la velocidad de descenso sin aumentar la velocidad de crucero. Los spoilers también pueden operarse diferencialmente para el control de alabeo, como spoilers en lugar de alerones ; Martin Aircraft fue la primera compañía en desarrollar tales spoilers en 1948. ^{[ 2 ]} Al aterrizar, los spoilers generalmente se despliegan por completo para ayudar a frenar la aeronave: el aumento en la resistencia de forma que crean los spoilers proporciona un efecto de frenado. Los spoilers también causan una pérdida significativa de sustentación, por lo que hay más peso actuando sobre el tren de aterrizaje, lo que permite usar más frenado sin derrapar.

En las aeronaves con motor de pistón refrigerado por aire , pueden ser necesarios los alerones para evitar el enfriamiento brusco del motor. En un descenso sin alerones, la velocidad del aire aumenta y el motor funciona a baja potencia, generando menos calor de lo normal. Esto puede provocar que el motor se enfríe demasiado rápido, causando válvulas atascadas, cilindros agrietados u otros problemas. Los alerones solucionan este problema permitiendo que la aeronave descienda a la velocidad deseada, manteniendo el motor funcionando a una potencia que evita un enfriamiento excesivo (especialmente en motores de pistón turboalimentados , que generan temperaturas más altas que los motores de aspiración natural ).

Los controles de los alerones se pueden utilizar para el control de balanceo (alerones exteriores o centrales) o para el control de descenso (alerones interiores).

Algunas aeronaves utilizan spoilers, en combinación con alerones o en lugar de ellos , para el control de alabeo, principalmente para reducir la guiñada adversa cuando la entrada del timón está limitada por las altas velocidades. Para estos spoilers se ha acuñado el término spoilerón . En el caso de un spoilerón, para que funcione como superficie de control, se eleva solo en un ala, lo que disminuye la sustentación y aumenta la resistencia, provocando alabeo y guiñada. Eliminar los alerones específicos también evita el problema de la inversión de control y permite que los flaps ocupen una mayor porción del borde de salida del ala.

Casi todos los aviones comerciales modernos están equipados con alerones de sustentación internos que se utilizan conjuntamente durante el descenso para aumentar la velocidad de descenso y controlarla. Algunos aviones utilizan los alerones de sustentación durante la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso sin modificar la actitud de la aeronave.

Un avión de pasajeros que no contaba con alerones de sustentación era el Douglas DC-8 , que utilizaba el empuje inverso en vuelo en sus dos motores interiores para controlar la velocidad de descenso (aunque sí disponía de amortiguadores de sustentación). El Lockheed Tristar incorporaba un sistema llamado Control Directo de Sustentación que utilizaba los alerones durante la aproximación al aterrizaje para controlar el descenso.

Los aviones Airbus con control fly-by-wire utilizan alerones de gran envergadura para el control del descenso, la mitigación de ráfagas de viento y la reducción de sustentación. Especialmente durante la aproximación al aterrizaje, se puede observar cómo los alerones de ancho completo controlan la velocidad de descenso y la inclinación de la aeronave.

Los spoilers de tierra, a veces llamados informalmente amortiguadores de sustentación, son un tipo especial de spoiler diseñado para reducir la sustentación del ala durante el aterrizaje, diferenciándose de los spoilers de vuelo por tener solo dos posiciones: desplegado y retraído. Los spoilers tienen tres funciones principales: aumentar el peso que actúa sobre el tren de aterrizaje para lograr el máximo efecto de frenado, aumentar la resistencia de forma y evitar el rebote de la aeronave durante el aterrizaje. ^{[ 3 ]}

Los spoilers de tierra suelen desplegarse automáticamente al tocar tierra, y los spoilers de vuelo también se elevan para aumentar el efecto.

Prácticamente todos los aviones a reacción modernos están equipados con alerones de tierra. El British Aerospace 146 está equipado con alerones de gran envergadura para generar resistencia aerodinámica adicional y hacer innecesario el empuje inverso .

Se han producido varios accidentes, bien por el despliegue inadvertido de los alerones de tierra durante la aproximación al aterrizaje, o bien por olvidar configurarlos en modo "automático".

• Vuelo 621 de Air Canada  : El despliegue prematuro de los alerones a baja altitud contribuyó a este accidente ocurrido en Toronto el 5 de julio de 1970.
• El accidente del vuelo 553 de United Airlines , ocurrido en el aeropuerto internacional Chicago Midway el 8 de diciembre de 1972,  se debió a que el olvido de desactivar los alerones contribuyó a su caída.
• Vuelo 509 de Loftleiðir Icelandic Airlines  : El despliegue de los volquetes elevadores mientras se intentaba activarlos a 40 pies sobre la pista causó este accidente en el Aeropuerto Internacional John F. Kennedy el 23 de junio de 1973. ^{[ 4 ]}
• El accidente del vuelo 965 de American Airlines  , ocurrido el 20 de diciembre de 1995, se debió a que el olvido de desactivar los alerones durante el ascenso para evitar una montaña.
• Vuelo 1420 de American Airlines  : El olvido de desplegar los alerones contribuyó a este accidente en el Aeropuerto Nacional de Little Rock el 1 de junio de 1999.
• Vuelo 670 de Atlantic Airways  : Los spoilers no se desplegaron durante el aterrizaje en una pista mojada bastante corta, lo que provocó que el avión se saliera de la pista y cayera por un precipicio, el 10 de octubre de 2006.
• Vuelo 3054 de TAM Airlines : Los pilotos de  este Airbus A320 estaban al tanto de la desactivación del inversor de empuje del motor de estribor n.° 2, ^{[ 5 ]} por lo que aparentemente no intentaron usarlo para frenar al intentar aterrizar en el aeropuerto Congonhas de São Paulo el 17 de julio de 2007; según una teoría sobre la causa, utilizaron un procedimiento antiguo que reducía la longitud de pista necesaria para el aterrizaje, pero que fue reemplazado porque propiciaba errores del piloto, lo que les obligaba a dejar el motor en ralentí en lugar de invertir el empuje, y por error lo dejaron a máxima potencia. ^{[ 6 ]} Los spoilers del avión podrían haber sido su único método de frenado a alta velocidad. El avión se salió de la pista, pasó por encima de una autopista principal y se estrelló contra un almacén, matando a las 186 personas a bordo, así como a varias en tierra. Fue el peor desastre aéreo de Brasil . ^{[ 7 ]}
• Accidente de un Beechcraft 390 en Elmina en 2023  : El despliegue inadvertido de los spoilers de un jet ejecutivo Beechcraft 390 Premier I mientras se intentaba armarlos antes del aterrizaje provocó una pérdida repentina de sustentación y el posterior accidente en Sungai Buloh , Selangor , Malasia , el 17 de agosto de 2023. ^{[ 8 ]}

• Freno de aire (aeronave)