Spoiler (aeronáutica)

En aeronáutica, un spoiler (a veces llamado spoiler de elevación o volcador de elevación) es un dispositivo que reduce intencionalmente el componente de sustentación de un perfil aerodinámico de forma controlada. En la mayoría de los casos, los spoilers son placas en la superficie superior de un ala que pueden extenderse hacia arriba en el flujo de aire para estropear el flujo aerodinámico. Al hacerlo, el spoiler crea una pérdida controlada sobre la parte del ala detrás de él, reduciendo en gran medida la sustentación de esa sección del ala. Los spoilers se diferencian de los aerofrenos en que los aerofrenos están diseñados para aumentar la resistencia sin interrumpir la distribución de la sustentación a lo largo de la envergadura del ala, mientras que los spoilers interrumpen la distribución de la sustentación y aumentan la resistencia.

Los spoilers se dividen en dos categorías: los que se despliegan en ángulos controlados durante el vuelo para aumentar la velocidad de descenso o controlar el balanceo, y los que se despliegan completamente inmediatamente al aterrizar para reducir en gran medida la sustentación ("volcadores de elevación") y aumentar la resistencia. En los aviones modernos de vuelo por cable, el mismo conjunto de superficies de control cumple ambas funciones.

Los spoilers fueron utilizados por la mayoría de los planeadores (veleros) hasta la década de 1960 para controlar su velocidad de descenso y así lograr un aterrizaje controlado. Desde entonces, los spoilers de los planeadores han sido reemplazados casi por completo por frenos de aire, generalmente del tipo Schempp-Hirth. Los spoilers y los aerofrenos permiten modificar el ángulo de planeo durante la aproximación sin modificar la velocidad.

Los aviones de pasajeros casi siempre están equipados con spoilers. Los spoilers se utilizan para aumentar la velocidad de descenso sin aumentar la velocidad. Sin embargo, su uso suele ser limitado, ya que el flujo de aire turbulento que se desarrolla detrás de ellos provoca ruidos y vibraciones, que pueden causar molestias a los pasajeros. Los spoilers también pueden operarse de manera diferencial para controlar el balanceo en lugar de los alerones; Martin Aircraft fue la primera compañía en desarrollar tales spoilers en 1948. Sin embargo, al aterrizar, los spoilers casi siempre están completamente desplegados para ayudar a frenar el avión. El aumento de la resistencia generada por los spoilers contribuye directamente al efecto de frenado. Sin embargo, la mayor ganancia se produce cuando los spoilers provocan una pérdida dramática de sustentación y, por lo tanto, el peso del avión se transfiere de las alas al tren de aterrizaje, lo que permite que las ruedas se frene mecánicamente con menos tendencia a patinar.

En aviones con motor de pistón refrigerado por aire, es posible que se necesiten spoilers para evitar el enfriamiento brusco de los motores. En un descenso sin spoilers, la velocidad del aire aumenta y el motor estará a baja potencia, produciendo menos calor de lo normal. El motor puede enfriarse demasiado rápido, lo que provoca válvulas atascadas, cilindros agrietados u otros problemas. Los spoilers alivian la situación al permitir que la aeronave descienda a la velocidad deseada mientras deja que el motor funcione a una configuración de potencia que evita que se enfríe demasiado rápido (especialmente cierto para los motores de pistón turboalimentados, que generan temperaturas más altas que los motores de aspiración normal).

Controles de spoilers

Los controles de los spoilers se pueden usar para controlar el balanceo (spoilers externos o de mitad de tramo) o el control de descenso (spoilers internos).

Algunos aviones utilizan spoilers en combinación con o en lugar de alerones para controlar el balanceo, principalmente para reducir la guiñada adversa cuando la acción del timón está limitada por velocidades más altas. Para estos saboteadores se ha acuñado el término spoileron. En el caso de un spoiler, para que pueda usarse como superficie de control, se eleva solo en un ala, lo que disminuye la sustentación y aumenta la resistencia, lo que provoca balanceo y guiñada. La eliminación de los alerones dedicados también evita el problema de la inversión del control y permite que los flaps ocupen una mayor parte del borde de salida del ala.

Casi todos los aviones modernos están equipados con spoilers de elevación internos que se utilizan juntos durante el descenso para aumentar la velocidad de descenso y controlar la velocidad. Algunos aviones utilizan spoilers de elevación en la aproximación de aterrizaje para controlar el descenso sin cambiar la actitud del avión.

Un avión de pasajeros que no estaba equipado con spoilers de elevación fue el Douglas DC-8, que usaba empuje inverso en vuelo en los dos motores internos para controlar la velocidad de descenso (sin embargo, el avión estaba equipado con volcadores de elevación). El Lockheed Tristar estaba equipado con un sistema llamado Direct Lift Control que utilizaba los spoilers en la aproximación de aterrizaje para controlar el descenso.

Los aviones Airbus con control de vuelo por cable utilizan spoilers de gran envergadura para control de descenso, spoilerones, alivio de ráfagas y volcadores de elevación. Especialmente en la aproximación al aterrizaje, se puede ver todo el ancho de los spoilers controlando la velocidad de descenso y el alabeo del avión.

Dumpers elevadores

Los dumpers de elevación son un tipo especial de spoiler que se extiende a lo largo de gran parte de la longitud del ala y están diseñados para descargar la mayor cantidad de sustentación posible al aterrizar. Los dumpers elevadores tienen sólo dos posiciones, desplegada y retraída. Los dumpers elevadores tienen tres funciones principales: poner la mayor parte del peso de la aeronave sobre las ruedas para lograr el máximo efecto de frenado, aumentar la resistencia del formulario y evitar el "rebote" de la aeronave. al aterrizar.

Los dumpers elevadores casi siempre se despliegan automáticamente al aterrizar. El control de la cabina de vuelo tiene tres posiciones: apagado, automático ('armado') y manual (rara vez se usa). En aproximación de aterrizaje 'automática' Se selecciona y, al aterrizar, un sensor llamado interruptor de peso sobre ruedas indica a los volquetes elevadores que se eleven. Los spoilers de control de vuelo también están elevados como volquetes elevadores adicionales.

Prácticamente todos los aviones a reacción modernos están equipados con volquetes elevadores. El British Aerospace 146 está equipado con spoilers de envergadura particularmente ancha para generar resistencia adicional y hacer innecesario el empuje inverso.

Varios accidentes han sido causados por el despliegue inadvertido de los volquetes elevadores en la aproximación al aterrizaje o por el olvido de configurarlos en "automático".

Incidentes y accidentes

• Vuelo de Air Canada 621 – El despliegue prematuro de los spoilers a baja altitud contribuyó a este accidente en Toronto el 5 de julio de 1970.
• Vuelo de United Airlines 553 – Olvidar desactivar los spoilers contribuyó a estrellarse en el Aeropuerto Internacional de Chicago Midway el 8 de diciembre de 1972.
• Vuelo de Loftleiðir Icelandic Airlines 509 – El despliegue de voladores de ascensor mientras intentaba armarlos a 40 pies sobre la pista causó este accidente en el aeropuerto internacional John F. Kennedy el 23 de junio de 1973.
• Vuelo de American Airlines 965 – Olvidar desactivar los spoilers mientras escala para evitar una montaña contribuyó a este choque el 20 de diciembre de 1995.
• Vuelo de American Airlines 1420 – Olvidar desplegar los spoilers contribuyó a este accidente en el Aeropuerto Nacional Little Rock el 1o de junio de 1999.
• Vuelo de Atlantic Airways 670 – Los spoilers no se desplegaron durante el aterrizaje en una pista húmeda bastante corta, causando sobrecorrimiento y cayendo sobre un acantilado, el 10 de octubre de 2006.
• TAM Airlines Vuelo 3054 – Este Airbus Los pilotos de A320 eran conscientes de su desactivado motor a estribor #2 inversor de empuje, y por lo tanto aparentemente no intentaron utilizarlo para frenar al intentar aterrizar en el aeropuerto de São Paulo Congonhas el 17 de julio de 2007; bajo una teoría de la causa, utilizaron un viejo procedimiento, que redujo la longitud de la pista necesaria para aterrizar pero se superó porque invitó a error piloto, que les exigía abandonar el motor inverso en lugar de motor. Los spoilers del avión pueden haber sido su único método de frenado a velocidad. El avión se bajó de la pista, sobre una carretera principal, y se arrastró en un almacén, matando a los 186 a bordo, así como a varios en el suelo. Fue el peor desastre aéreo de Brasil.