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La cola en T es una configuración de empenaje en la que el plano de cola de una aeronave se monta en la parte superior de la aleta . La disposición se asemeja a la letra T mayúscula, de ahí su nombre. La cola en T se diferencia de la configuración estándar, en la que el plano de cola se monta en la base del fuselaje , junto a la aleta.
Ventajas
Las colas en T eran comunes en los primeros aviones a reacción. A los diseñadores les preocupaba que, de lo contrario, un fallo del motor dañara la cola horizontal.
La cola en T es muy común en aeronaves con motores montados en góndolas en aviones de ala alta o en aeronaves con los motores montados en la parte trasera del fuselaje, ya que mantiene la cola alejada de los gases de escape del reactor. El montaje trasero de los motores mantiene las alas despejadas y mejora el rendimiento en pistas cortas. Esto era necesario en los primeros aviones a reacción con motores menos potentes. [ 1 ]
Los aviones con cola en T pueden tener un mejor rendimiento en pistas cortas, [ 1 ] como en el Avro RJ-85 . El flujo de aire perturbado sobre un estabilizador inferior puede hacer que el control sea más difícil a velocidades más bajas.
Durante las condiciones normales de vuelo, el plano de cola de una cola en T está fuera del flujo de aire perturbado detrás del ala y el fuselaje, [ 1 ] lo que proporciona una respuesta del elevador más consistente.
El diseño y la estructura de una cola en T pueden ser más simples. [ 1 ]
En el caso de una aeronave transónica , una configuración de cola en T puede mejorar la eficacia del control de cabeceo, ya que el elevador no se encuentra en el aire turbulento detrás del fuselaje, especialmente en ángulos de ataque moderados.
Dependiendo de la ubicación del ala, el elevador puede permanecer en un flujo de aire no perturbado durante una pérdida . (Sin embargo, las aeronaves con cola en T pueden ser vulnerables a una pérdida profunda ; véase Desventajas más abajo).
Una aeronave con cola en T puede ser más fácil de recuperar de una barrena , ya que el elevador no está en una posición que bloquee el flujo de aire sobre el timón, lo que lo haría ineficaz, como puede ocurrir si la cola horizontal está directamente debajo de la aleta y el timón. [ 2 ]
La cola en T aumenta la efectividad de la cola vertical debido al efecto de "placa terminal". El estabilizador horizontal actúa como un winglet, reduciendo la resistencia inducida del timón. [ 3 ] [ 1 ] Las colas en T más pequeñas y ligeras se utilizan a menudo en planeadores modernos.
Cuando se inclina la cola vertical, la cola horizontal puede hacerse más pequeña porque está más retrasada y, por lo tanto, tiene un mayor brazo de palanca. La inclinación de la cola puede ser necesaria a números de Mach elevados.
Una cola en T puede tener menos resistencia por interferencia, como en el Tupolev Tu-154 .
Las colas en T pueden utilizarse para aumentar la altura libre en la parte trasera de un avión de carga, como el Boeing C-17 Globemaster , para proporcionar espacio adicional al cargar la aeronave.
Las colas en forma de T disminuyen la posibilidad de que algo impacte en el empenaje durante las operaciones de paracaidismo o lanzamiento aéreo, ya que la cola se encuentra muy por encima de la puerta de salto.
Desventajas
La aeronave puede ser propensa a la pérdida profunda ("superpérdida") a altos ángulos de ataque , cuando el flujo de aire sobre el plano de cola y los elevadores es bloqueado por las alas. [ 4 ] [ 1 ] El caza a reacción estadounidense McDonnell F-101 Voodoo sufrió este problema, al igual que los británicos Gloster Javelin , Hawker Siddeley Trident y BAC One-Eleven . Se puede instalar un empujador de palanca para solucionar este problema. [ 1 ] [ 5 ]
En el caso de los aviones de hélice, una configuración de cola en T puede reducir la eficacia del control de cabeceo si los elevadores se encuentran fuera de la corriente de aire generada por la hélice.
El estabilizador vertical debe reforzarse (y, por lo tanto, hacerse más pesado) para soportar el peso del plano de cola. (Sin embargo, otros factores pueden hacer que la cola en T sea más pequeña y ligera; véase la sección Ventajas más arriba).
Una cola en T produce un fuerte momento de cabeceo hacia abajo en deslizamiento lateral .
Las colas en T pueden provocar vibraciones aeroelásticas , como se observa en el Lockheed C-141 Starlifter . El fuselaje debe reforzarse para contrarrestar este efecto.
Muchos aviones grandes pueden plegar la aleta y el timón para reducir su altura en los hangares; sin embargo, esto generalmente no es factible ni útil si tienen cola en T.
La configuración de cola en T también puede causar problemas de mantenimiento. Los conductos de control hacia los elevadores son más complejos y las superficies son más difíciles de inspeccionar desde tierra. La pérdida del vuelo 261 de Alaska Airlines se atribuyó a un mantenimiento inadecuado de la cola en T. Debido a su altura, las colas en T pueden ser más difíciles de inspeccionar o mantener.
Adopción
La cola en T se puede encontrar a menudo en aviones de transporte militar, como el Airbus A400M , el Boeing C-17 Globemaster III y el Embraer C-390 Millennium . Fue utilizada en la década de 1950 por aviones de combate como los interceptores Gloster Javelin , McDonnell F-101 Voodoo y Lockheed F-104 Starfighter , y en el avión de ataque Blackburn Buccaneer .
Las colas en T se utilizan con frecuencia en aviones regionales y aeronaves de negocios, especialmente cuando se emplean motores turbofán montados en la parte trasera del fuselaje.
En la década de 1960, las colas en T se utilizaron en los aviones BAC One-Eleven , Vickers VC10 , McDonnell Douglas DC-9 , Boeing 727 , Fokker F28 Fellowship , Ilyushin Il-62 y Tupolev Tu-154 . La familia Gulfstream la ha utilizado desde el Grumman Gulfstream II . La familia Learjet la ha utilizado desde su primer avión, el Learjet 23. También se ha utilizado en las familias de jets ejecutivos Embraer Phenom 100 , Phenom 300 y Legacy/Praetor .
En la década de 1970, se utilizó en el McDonnell Douglas MD-80 y el Ilyushin Il-76 , así como en el bimotor turbohélice Beechcraft Super King Air . En la década de 1980, se utilizó en el Fokker 100 y el British Aerospace 146 .
En la década de 1990, se utilizó en el Boeing 717 , la serie Bombardier CRJ , la familia Embraer ERJ , el Fokker 70 y el McDonnell Douglas MD-90 , así como en el monomotor turbohélice Pilatus PC-12 .
La cola en T es especialmente popular en los planeadores modernos debido a su alto rendimiento, la seguridad que proporciona frente a giros accidentales y la protección que ofrece al estabilizador y al elevador contra daños por objetos extraños durante el despegue y el aterrizaje.
Véase también
- cola cruciforme
- cola de pelícano
- Cola doble
- cola en V
- Hans Multhopp , un usuario pionero del concepto de cola en T cerca del final de la Segunda Guerra Mundial.
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 Smith, Jim (5 de abril de 2020). "¿Hora de la T? Por qué Gran Bretaña se enamoró del avión de cola en T" . Hush-Kit . Recuperado el 13 de octubre de 2022 .
- ↑ Bowman, JS (diciembre de 1971). "Resumen de la tecnología de giro en relación con los aviones ligeros de aviación general" (PDF) .
- ↑ Hoerner y Borst, Sustentación dinámica de fluidos , Características direccionales, Cola en T, páginas 13-11
- ↑ "Gloster Javelin - Historia" . Truenos y relámpagos .
- ↑ Davies, David P. (1971). Manejo de los grandes aviones a reacción: Una explicación de las diferencias significativas en las cualidades de vuelo entre los aviones de transporte a reacción y los aviones de transporte con motor de pistón, junto con otros aspectos del manejo de los aviones de transporte a reacción (3.ª ed.). Air Registration Board. págs. 116–118 . ISBN 0903083019.
Lecturas adicionales
- "Cola en T y tecnología de punta" . Flight International . 13 de octubre de 1979.
- Aerodinámica de las aeronaves
- Configuraciones de cola de aeronaves