Parece bem simétrico que os ailerons opostos fiquem bloqueados, de modo que, quando os ailerons da asa esquerda se movem para cima, os da asa direita se movem para baixo, na mesma quantidade e na mesma velocidade.
De fato, esse é geralmente o caso em aviões? Ou eles podem ser movidos de forma independente, a taxas diferentes ou para posições diferentes (e que vantagem isso ofereceria)?
Finalmente, existem aviões nos quais eles podem ser movidos na mesma direção?
Na maioria dos aviões de aviação geral e em outras aeronaves controladas por cabo, eles se movem juntos e, por esse motivo, são reticulados ao mesmo cabo físico. Você pode ver isso muito bem no diagrama de controle do B-24
(fonte)
Alguns ailerons são projetados para combater guinadas adversas e podem se mover de maneira que sejam assimétricos ao fluxo sobre a asa.
1) Differential Ailerons: One aileron is raised a greater distance than the other aileron is lowered. The extra upward aileron movement produces more drag change than an increase in AOA on the downward aileron. This produces an increase in drag on the descending wing, which reduces adverse yaw.
2) Frise Ailerons: The aileron being raised pivots on an offset hinge. The leading edge of the aileron is now pushed into the airflow, creating drag and reducing adverse yaw. In this case, frise ailerons are using form drag to counter induced drag.
Mas nem todas as aeronaves contêm esses sistemas. Os sistemas fly-by-wire são teoricamente capazes de desviar qualquer superfície de controle como acharem conveniente e podem não se mover simetricamente, mas em geral sua direção de movimento é oposta. Algumas aeronaves fly-by-wire têm até ailerons divididos, que podem ver partes de um aileron desviar de maneira diferente. Esta resposta cobre isso muito bem.
Se você realmente quer voltar, o 1912 Farman HF.20 teve ailerons de ação única que apenas desviaram para baixo e foram empurrados de volta à posição pelo fluxo de ar. Eu diria (se isso conta como ailerons) que eles de fato não se movem em conjunto. Houve alguns outros cedo projetos cobertos aqui que funcionou um pouco diferente dos ailerons modernos.
Quanto ao seu segundo ponto, aeronaves que possuem eleves, que servem como elevador e o aileron (principalmente coisas de asa delta, como o Concorde e outras estruturas de alta velocidade), pode mover as superfícies na mesma direção. Geralmente outras superfícies são empregadas para o caso de uso de precisar mover os dois ailerons na mesma direção (freios de velocidade).
Or can they be moved ... at different rates ... ?
Vi um planador elétrico (talvez um SF-28 ou um RF-5) onde os ailerons se moviam com uma taxa diferente.
O motivo foi um efeito cujo nome em alemão se traduz em "efeito de curva negativo", mas não sei a palavra correta para o inglês:
Se você operar os ailerons para a direita, eles funcionarão de maneira que a asa esquerda produza mais sustentação e, portanto, mais resistência ao ar que a direita.
Portanto, operar os ailerons para a direita também terá um efeito semelhante ao operar o leme para a esquerda. (Por esse motivo, o leme deve ser operado à direita junto com os ailerons para compensar esse efeito.)
O planador elétrico que eu vi foi construído de uma maneira que o aileron esquerdo fez apenas um movimento muito menor que o direito ao colocar o manípulo à direita. Ao fazer isso, o aileron direito funcionou como um freio a ar, de modo que a resistência do ar de ambas as asas era quase igual e não houve "efeito de curva negativo".
Finally, are there any aeroplanes on which they can be moved in the same direction?
Existem aviões que usam "flapperons":
Isso significa que a mesma parte é usada como aba e aileron.
Sendo usados como retalhos, os flapperons se movem na mesma direção; sendo usados como ailerons, eles se movem em direções diferentes.
O princípio básico dos ailerons é que o aileron da asa descendente se desviará e o aileron da asa ascendente se desviará. Mas o movimento geralmente não é igual nos dois lados.
Mover o aileron para baixo aumenta a curvatura das asas e, portanto, levanta, o que também vem com arrasto. Esse arrasto produz um efeito de guinada oposto à direção de rotação desejada. Isso é conhecido como guinada adversa do aileron e precisa ser superado pelo uso coordenado do leme ao realizar operações bancárias.
Existem algumas maneiras diferentes de reduzir essa guinada adversa, a mais comum das quais é conhecida como ailerons diferenciais. É aqui que o aileron que desvia para cima tem uma maior amplitude de movimento do que aquele que desvia para baixo, reduzindo o arrasto desse lado para a mesma força bancária.
Em uma nota lateral, os aviões não usam ailerons em alta velocidade, porque isso torcerá a asa. Em vez disso, os spoilers são usados para controle de rolagem em cruzeiro, pois estão mais próximos da raiz da asa, proporcionando menos torção. Eles operam apenas desviando de um lado.
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