Flight Control Surfaces 

El propósito de los controles de vuelo es permitir al piloto maniobrar el avión y controlarlo desde el momento en que comienza el rodaje de despegue hasta que aterriza y se detiene de forma segura. Los controles de vuelo se asocian típicamente con el ala y los estabilizadores vertical y horizontal, porque son las partes del avión a las que más a menudo se unen los controles de vuelo. 

En vuelo, y hasta cierto punto en tierra, los controles de vuelo proporcionan al avión la capacidad de moverse alrededor de uno o más de los tres ejes. Los controles de vuelo funcionan cambiando la forma o las características aerodinámicas de la superficie a la que están unidos.

Controles de vuelo y el eje lateral

El eje lateral de un avión es una línea que va por debajo del ala, de punta a punta, y que pasa por el centro de gravedad del avión. El movimiento alrededor de este eje se llama cabeceo, y el control alrededor de este eje se llama control longitudinal. El control de vuelo que se encarga de este trabajo es el elevador unido al estabilizador horizontal, un estabilizador horizontal totalmente móvil, o en un avión configurado con cola en V, se llama timón.

Controles de vuelo y el eje longitudinal - Flight Controls and the Longitudinal Axis 

El eje longitudinal del avión pasa por el centro del avión, desde el morro hasta la cola, pasando por el centro de gravedad. El movimiento alrededor de este eje se conoce como balanceo, y el control alrededor de este eje se llama control lateral. El movimiento alrededor de este eje es controlado por los alerones, y en los aviones de transporte a reacción, es ayudado por superficies en el ala conocidas como alerones.

Controles de vuelo y el eje vertical - Flight Controls and the Vertical Axis 

El eje vertical de un avión va de arriba a abajo por el centro del avión, pasando por el centro de gravedad. El movimiento alrededor de este eje se conoce como guiñada, y el control alrededor de este eje se llama control direccional. El movimiento alrededor de este eje se controla con el timón, o en el caso del Beechcraft Bonanza.

Tabs 

Trim Tabs 

Las aletas de centrado son pequeñas superficies móviles que se fijan al borde de fuga de los mandos de vuelo. Estas lengüetas pueden ser controladas desde la cabina de vuelo, y su propósito es crear una fuerza aerodinámica que mantenga el control de vuelo en una posición desviada. Las lengüetas de Trim pueden ser instaladas en cualquiera de los controles de vuelo primarios.

Anti-servo Tab 

Algunos aviones, como el Piper Cherokee Arrow, no tienen un estabilizador horizontal fijo y un elevador móvil. El Cherokee utiliza una superficie horizontal móvil conocida como estabilizador. Debido a la ubicación del punto de pivote para esta superficie móvil, tiene una tendencia a ser extremadamente sensible a la entrada del piloto.

Para reducir la sensibilidad, se instala una lengüeta antiservo de longitud completa en el borde de salida del estabilizador. Cuando el borde de fuga del estabilizador se mueve hacia abajo, la lengüeta antiservo se mueve hacia abajo y crea una fuerza que intenta elevar el borde de fuga. Con esta fuerza actuando contra el movimiento del estabilizador, se reduce la sensibilidad a la entrada del piloto.

Balance Tab 

En algunos aviones, la fuerza necesaria para mover los controles de vuelo puede ser excesiva. En estos casos, se puede utilizar un Balance Tab para generar una fuerza que ayude a mover el mando de vuelo. Al igual que las anti-servo tabs, las balance tabs se mueven en la dirección opuesta al borde de salida del control de vuelo, proporcionando una fuerza que ayuda al movimiento del control de vuelo.

Servo Tab 

En los aviones grandes, debido a que la fuerza necesaria para mover los controles de vuelo está más allá de la capacidad del piloto, se utilizan actuadores hidráulicos para proporcionar la fuerza necesaria. En el caso de un mal funcionamiento o fallo del sistema hidráulico, algunos de estos aviones tienen Servo Tab en el borde de salida de los controles de vuelo primarios. 

Cuando la rueda de control se tira hacia atrás en un intento de mover el elevador, la Servo Tab se mueve y crea suficiente fuerza aerodinámica para mover el elevador. La Servo Tab  actúa como una lengüeta de equilibrio, pero en lugar de ayudar a la fuerza normal que mueve el elevador, se convierte en la única fuerza que hace que el elevador se mueva. Al igual que la lengüeta de equilibrio, la Servo Tab se mueve en la dirección opuesta al borde de fuga del mando de vuelo. El Boeing 727 tiene Servo Tab que respaldan el sistema hidráulico en caso de fallo. Durante el vuelo normal, las Servo Tab actúan como lengüetas de equilibrio.

Dispositivos suplementarios de modificación de la sustentación

Si el ala de un avión se diseñara para producir la máxima sustentación posible a baja velocidad del aire, para acomodar los despegues y aterrizajes, no sería adecuada para el vuelo a mayor velocidad debido a la enorme cantidad de resistencia que produciría. Para dar al ala la capacidad de producir la máxima sustentación a baja velocidad sin que la resistencia sea prohibitiva, se utilizan dispositivos retráctiles de alta sustentación, como flaps y slats.

Flaps 

El dispositivo de modificación de la sustentación más utilizado, tanto en los aviones pequeños como en los grandes, es el flaps. Los flaps pueden instalarse en el borde de ataque o en el borde de fuga, y las versiones del borde de ataque sólo se utilizan en aviones grandes. Los flaps modifican la inclinación del ala y aumentan tanto la sustentación como la resistencia para cualquier ángulo de ataque. Los cuatro tipos diferentes de flaps que se utilizan se denominan lisos, divididos, ranurados y Fowler.

Slots del borde de ataque - Leading Edge Slots 

Las ranuras del borde de ataque son conductos o pasajes en el borde de ataque de un ala que permiten que el aire de alta presión de la parte inferior del ala fluya hacia la parte superior del ala. Este aire canalizado fluye sobre la parte superior del ala a gran velocidad y ayuda a evitar que el aire de la capa límite se vuelva turbulento y se separe del ala. Las ranuras suelen colocarse en la parte del ala situada por delante de los alerones, de modo que en caso de pérdida, la parte interior del ala entra en pérdida primero y los alerones siguen siendo eficaces.

Slats del borde de ataque - Leading Edge Slats 

Los slats del borde de ataque tienen la misma función que las ranuras, con la diferencia de que los slats son móviles y pueden retraerse cuando no se necesitan. En algunos aviones, las lamas del borde de ataque son automáticas y se despliegan en respuesta a las fuerzas aerodinámicas que entran en juego durante un ángulo de ataque elevado. En la mayoría de los aviones comerciales actuales, los slats del borde de ataque se despliegan cuando se bajan los flaps del borde de salida.