Cuaderno de un Entusiasta de la Simulación de Vuelo

中文 English 日本語 Français Deutsch Español 한국어 Русский 繁體中文

Breve análisis del flujo de la hélice y el efecto del factor P en aviones ligeros monomotores – ¿Por qué mi avión siempre se desvía hacia la izquierda?

Los aficionados que comienzan con simuladores de vuelo suelen encontrar un problema: los aviones ligeros monomotores de hélice no avanzan en línea recta después de la “aceleración en el地面 / despegue / despegue del suelo”, sino que se desvían constantemente hacia la izquierda. Primero que nada, ¡felicidades! El software que estás utilizando está simulando fielmente los efectos de la aerodinámica del avión. ¡Has elegido un buen software!

Por supuesto, X-Plane es precisamente este tipo de software que simula la aerodinámica con realismo. Cabe mencionar que su versión comercial es reconocida por la Administración Federal de Aviación (FAA) de Estados Unidos como un simulador oficial para el entrenamiento de pilotos. El modelo de control de vuelo en la versión doméstica que usamos generalmente y en la versión comercial de X-Plane es el mismo, por lo que usar X-Plane brinda una sensación de pilotaje extremadamente realista, lo que incluye, desde luego, el wash de la hélice y el P-Factor. En un foro extranjero de X-Plane que sigo a menudo, hubo una discusión sobre el realismo, y algunos pilotos con licencia comercial elogiaron mucho este software.

Bien, a continuación intentaré explicar el principio y el método de solución, tomando como ejemplo un avión con hélice que gira a la derecha.

El wash de la hélice es el flujo de aire generado por las palas de la hélice al girar. Por un lado, hace que el aire fluya hacia atrás y, por otro, hace que el aire fluya alrededor del fuselaje siguiendo la dirección de rotación de la hélice. A esta aceleración y torsión del flujo de aire causada por la hélice se le llama wash de la hélice.

Cuando el flujo de aire torsionado de la hélice golpea un lado del estabilizador vertical del avión, debido al efecto de la fuerza de reacción, provocará un desvío en la dirección del avión. Como se muestra en la imagen de arriba, si la hélice gira hacia la derecha, la capa inferior del flujo de aire torsionado gira de derecha a izquierda, actuando sobre el estabilizador vertical desde la izquierda, haciendo que el estabilizador genere una fuerza aerodinámica hacia la derecha, formando un momento de giro a la derecha sobre el centro de gravedad del avión, es decir, la nariz del avión se desvía hacia la izquierda. Cuanto mayor sea la velocidad de giro de la hélice, más obvio será el efecto del flujo de aire torsionado sobre el desvío direccional del avión.

Cuando el avión está en el suelo preparándose para despegar o rodar, el wash de la hélice afecta constantemente al avión. La operación en este momento es pisar suavemente el pedal del timón de dirección derecho para controlar el tren de aterrizaje delantero para que gire a la derecha, manteniendo cuidadosamente al avión en la línea central de la pista o la calle de rodaje. Cuanto mayor sea la velocidad de rodaje del avión, mayor será la velocidad del flujo de aire hacia atrás, lo que contrarrestará gradualmente la influencia del flujo de aire torsionado; por lo tanto, el efecto del wash de la hélice será menor. Por consiguiente, a medida que aumenta la velocidad de rodaje, se puede reducir moderadamente la cantidad de pedaleo para evitar que el avión se desvíe hacia el lado derecho de la línea central de la pista.

El P-Factor (Factor de Hélice) es un fenómeno de deslizamiento que ocurre en aviones de hélice cuando vuelan en condiciones de “alto ángulo de ataque + baja velocidad + alta potencia”, Cuando el avión acaba de levantar el vuelo en el despegue, al aterrizar o durante el vuelo a baja velocidad, para obtener suficiente sustentación, la nariz del avión generalmente forma un ángulo de cabeceo hacia arriba con el eje del fuselaje (o con el suelo); se puede consultar el diagrama de la nariz en el lado derecho de la imagen de abajo, Los ángulos de ataque relativos al viento de las palas de la hélice a izquierda y derecha son diferentes; el ángulo de ataque del lado izquierdo es menor, por lo que el empuje generado es relativamente menor (parte izquierda de la imagen de arriba), El ángulo de ataque del lado derecho es mayor, por lo que el empuje generado es mayor (parte central de la imagen de arriba), lo que provoca que la nariz del avión se desvíe hacia la izquierda. Sobre cómo recordar la influencia del efecto de la hélice en el desvío de la nariz, se puede consultar el artículo <a href=Práctica básica de giros (turn) de este sitio.

Los principales métodos para contrarrestar el wash de la hélice y el P-Factor durante el despegue son los siguientes:

  1. Aumentar la potencia gradualmente y despacio para que el avión acelere progresivamente.
  2. La nariz del avión derivará hacia arriba con la aceleración; usar el bastón (ailerones) y controlar el elevador para mantener la nariz abajo.
  3. Observar el exterior para ver si el avión está en la línea central de la pista; si se produce un desvío, pisar ligeramente el pedal derecho para corregir la dirección.
  4. Después de despegar, continuar observando las referencias externas; si se produce un desvío, pisar ligeramente el pedal derecho para corregir la dirección.

Además, mi recomendación es que, para buscar mayor realismo, compren unos pedales de timón; este accesorio vale mucho la pena. Yo estoy usando los siguientes Saitek Pro Flight Rudder Pedals, Saitek Pro Flight Rudder Pedals

Sin embargo, dicen que los CH Products Pro Pedales de la imagen de abajo también son muy buenos, CH Products Pro Pedals USB Flight Simulator Pedals ( 300-111 )<img src=http://www.chproducts.com/Pro-Pedals-v13-d-716.html?do=thumbnailer.get&src=images/chproducts/products/Simulation/PP.jpg&w=200&h=200&method=surface&quality=80> Su precio ronda los 100 dólares, absolutamente vale la pena.

Después de comprar los pedales, no olviden configurarlos, スクリーンショット(2012-09-29 7.47.35).png La configuración del timón de dirección y los pedales va junta, es decir, el elemento “yaw”; Y los frenos izquierdo y derecho, left toe brake y right toe brake, dos elementos en total. Con estos 3 elementos es suficiente.

Otro factor que afecta la estabilidad de los aviones de hélice es el efecto giroscópico, ya que para el avión se puede imaginar el motor giratorio como un giroscopio. El giroscopio tiene dos características: precesión y rigidez giroscópica. Cuando un giroscopio de alta rotación encuentra una fuerza externa, la dirección de su eje no cambia con la dirección de la fuerza externa, sino que el eje precesa alrededor de un punto fijo. Quienes hayan jugado con un trompo sabrán que cuando el trompo gira en el suelo, su eje se retuerce constantemente; esto es la precesión. En términos simples, el efecto giroscópico es la inercia de un objeto giratorio para mantener su dirección de rotación (dirección del eje de rotación). Se puede considerar la operación del bastón de mando sobre el avión como una fuerza externa sobre el giroscopio; por lo tanto, en cualquier momento en que se aplique una fuerza que perturbe el plano de rotación de la hélice, la fuerza resultante se ubicará 90 grados adelante de la dirección de rotación, en la misma dirección que la fuerza aplicada, lo que resultará en un movimiento de cabeceo o un movimiento de guiñada, o una combinación de ambos, dependiendo del punto de aplicación de la fuerza.

Específicamente: Tirar del bastón hacia atrás para subir la nariz produce una guiñada a la derecha; Empujar el bastón para bajar la nariz produce una guiñada a la izquierda; La operación de giro a la derecha hará que la nariz baje; La operación de giro a la izquierda hará que la nariz suba.

Sobre cómo recordar la influencia de la precesión en el desvío de la nariz, se puede consultar el artículo <a href=Práctica básica de giros (turn) de este sitio.

Conociendo la influencia del efecto giroscópico en la actitud del avión, se pueden operar adecuadamente el elevador y el timón de dirección para evitar movimientos de cabeceo y guiñada innecesarios.

Fin