Mecánica de vuelo de aviones
Una nave más pesada que el aire (aeronave) sólo puede volar si intervienen una serie de fuerzas aerodinámicas.
En vuelo se puede considerar que sobre una aeronave propulsada actúan cuatro fuerzas: sustentación, peso, empuje y resistencia.
[2] La sustentación actúa perpendicularmente al vector que representa la velocidad de la aeronave con respecto a la atmósfera.
Además, si la aeronave no está acelerando, el empuje es igual y opuesto a la resistencia.
Cuando un avión asciende a velocidad constante, es su empuje el que le permite ascender y ganar energía potencial adicional.
La sustentación actúa perpendicularmente al vector que representa la velocidad de la aeronave respecto a la atmósfera, por lo que la sustentación no puede alterar la energía potencial ni la energía cinética de la aeronave.
El movimiento del timón cambia el tamaño y la orientación de la fuerza que produce la superficie vertical.
En un avión grande puede haber varios timones independientes en la aleta única tanto por seguridad como para controlar las acciones interrelacionadas de guiñada y alabeo.
Utilizar únicamente la guiñada no es una forma muy eficaz de ejecutar un giro nivelado en una aeronave y provocará cierto deslizamiento lateral.
Debe generarse una combinación precisa de inclinación y sustentación para provocar las fuerzas centrípetas necesarias sin producir un deslizamiento lateral.
En este caso, el cabeceo se modifica moviendo toda la superficie horizontal de la cola.
Esta innovación aparentemente sencilla fue una de las tecnologías clave que hicieron posible el vuelo supersónico.
Las superficies de control actúan entonces como timones y elevadores, moviéndose en la dirección adecuada según sea necesario.
En la atualidad, los aviones emplean distintos tipos de alerones que permiten modificar la forma del perfil alar.
