Slats, flaps y spoilers: mecanismos de sustentación y control en aeronaves

Resumen

El documento explica los slats, que retrasan la pérdida aerodinámica al permitir volar con mayor ángulo de ataque y menor velocidad, y los distintos tipos de flaps (de intrados, ranurado, Fowler y Krüger). También describe las funciones de los spoilers: mando de alabeo, aerofreno y carga de maniobra. Es un material útil para repasar los dispositivos hipersustentadores y de control de una aeronave.

Puntos clave

Los slats retardan la pérdida aerodinámica y permiten volar con mayor ángulo de ataque y menor velocidad.
Existen slats fijos, automáticos y controlables; los automáticos se extienden cuando el coeficiente de sustentación se aproxima a su valor crítico.
El flap ranurado tiene una ranura que lleva aire de la parte inferior del ala a la superior para estabilizar la capa límite del extradós.
El flap Fowler se extiende hacia atrás mediante articulaciones o carriles y es el más utilizado por su gran aumento de sustentación.
El flap Krüger aumenta la curvatura del borde de ataque y actúa como un tabique que dirige el aire hacia la parte superior del ala.
Los spoilers actúan en combinación con los alerones como mando de alabeo, reduciendo la sustentación del ala baja.
Como aerofreno en vuelo, los spoilers se extienden entre 30 y 35 grados y aumentan la resistencia al avance.

Ponte a prueba

Funcionamiento de los Slats

El flujo de aire circula por la ranura, de abajo hacia arriba, entre la aleta y el perfil del ala. El aire proviene de la parte inferior del plano, y la corriente de aire baña la superficie superior del ala. El slat es un retardador de la pérdida aerodinámica, un mecanismo que permite volar con mayor ángulo de ataque y a menor velocidad.

Tipos de Slats

Slats fijos: Aletas auxiliares que se sitúan a cierta distancia del borde de ataque. Están siempre en posición extendida; cuando el avión está en velocidad de crucero, presentan resistencia al avance.
Slats automáticos: Están situados delante del borde de ataque y se extienden cuando el coeficiente de sustentación se aproxima a su valor crítico de pérdida.
Slats controlables: Permiten la extensión manual de los slats por medio de un husillo.

Tipos de Flaps

Flap de intrados (flap partido): Se extiende desde la parte inferior del flap.
Flap ranurado: Es un flap simple que tiene una ranura entre el ala y el flap. La ranura permite que el aire de la parte inferior del ala pase a la parte superior para estabilizar la capa límite del extradós.
Flap Fowler: El flap por excelencia. Se asemeja al flap ranurado, pero la aleta está diseñada para que se extienda hacia atrás mediante articulaciones o carriles de desplazamiento.
Flap Fowler de dos y tres aletas: Mejoran aún más la sustentación, pero los mecanismos de accionamiento son muy costosos y complicados en el mantenimiento.
Flap Krüger: Es un flap que aumenta la curvatura del borde de ataque; actúa como un tabique que fuerza el aire hacia la parte superior del ala.

Spoilers y sus Funciones en Vuelo

Función de mando de alabeo: Se emplean en combinación con el mando de alerones. Si el volante se gira solicitando un viraje más ceñido, los spoilers del ala baja se extienden automáticamente rompiendo la capa límite del extradós del ala. Esto disminuye la sustentación del plano y refuerza la acción del mando de alabeo.
Función de aerofreno: Los spoilers se abren aumentando la resistencia al avance, lo que disminuye la velocidad. El ángulo de extensión en función aerofreno actuando en vuelo es mucho menor que el ángulo cuando actúa en la carrera de aterrizaje. El ángulo de aerofreno actuando en vuelo es de 30 a 35 grados.
Función de la carga de maniobra: Solo disponible en los sistemas de pilotaje por mando eléctrico.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirven los slats en un avión?

Los slats retardan la pérdida aerodinámica, lo que permite volar con mayor ángulo de ataque y a menor velocidad. Se sitúan delante del borde de ataque del ala.

¿Qué diferencia hay entre un flap ranurado y un flap Fowler?

El flap ranurado tiene una ranura entre el ala y el flap que lleva aire a la parte superior del ala. El flap Fowler se asemeja a él, pero se extiende hacia atrás mediante articulaciones o carriles de desplazamiento.

¿Cómo actúan los spoilers como mando de alabeo?

Cuando se gira el volante para un viraje más ceñido, los spoilers del ala baja se extienden y rompen la capa límite del extradós. Así disminuye la sustentación de ese plano y se refuerza la acción de los alerones.