Por que algumas aeronaves possuem múltiplos ailerons por asa?

Razões gerais

Existem três razões principais para ter múltiplos ailerons por asa em aeronaves de grande porte:

Reversão do Aileron

Em uma aeronave de grande porte, em altas velocidades, um aileron desviado pode torcer a asa o suficiente para causar um torque de rotação de rede oposto ao pretendido. Quanto mais distante estiver um aileron, maior a probabilidade de esse problema surgir. Para aeronaves de alta velocidade, isso requer um aileron externo / interno, com o motor de popa sendo bloqueado em um determinado limite de velocidade. No Airbus A380, o movimento para baixo do aileron para fora é bloqueado em 240 KIAS e movimento ascendente em 300 KIAS.

Redundância de Sistemas

Outra questão é que, na maioria das grandes aeronaves, é simplesmente inviável ter cabos que passam pela aeronave, de modo que os sistemas hidráulicos são usados. Ter ailerons split permitiria mais redundância de falhas do sistema, permitindo mais controlabilidade nessas condições de falha.

Função de Alívio de Carga

Com base no que Bret Copeland já discutiu em sua resposta, vários ailerons podem ser usados por computadores fly-by-wire para flexionar as asas da aeronave de uma maneira específica para permitir menos carga na asa durante o cruzeiro (contraria a asa tendência natural de flexionar para cima), bem como permitir a redução da turbulência dinâmica.

Um dos exemplos de uso é na revista Safety First da Airbus ( julho de 2012 ), onde eles usam a flexibilidade de ter três ailerons para compensar as acelerações laterais na parte traseira da aeronave, alterando os ganhos de cada um dos controles. Ao ser capaz de mover o aileron central uma fração após o aileron interno, eles conseguiram evitar essas mudanças iniciais durante o teste de vôo do A380.

Outras Aeronaves

A maioria dos aviões tem vários ailerons, no entanto, em alguns casos (como o Airbus A310), não há aileron de popa - esta função é substituída por spoilers.

Outro exemplo de uso de computadores em múltiplos ailerons é o Boeing 747-8, com o uso do aileron de popa para corrigir problemas relacionados ao desenvolvimento de flutter em certos extremos do envelope de vôo, chamado Supressão Modal do Aileron Externo (OAMS). ) sistema.

    

Não sei o raciocínio específico neste caso, mas se você pensar em vantagens mecânicas, quanto mais um aileron estiver fora do centro de gravidade, mais efeito de rolagem terá sobre o avião. Você notará na imagem que o aileron externo está defletido menos que o aileron interno, mesmo que eles provavelmente estejam produzindo aproximadamente o mesmo momento de rotação.

Um benefício que vejo é que, sem dúvida, reduz a carga das asas na extremidade das asas e, portanto, reduz o estresse / flexão na asa durante as curvas. Isso pode ser muito importante para uma aeronave tão pesada e pesada quanto uma A380, mas menos importante para aeronaves menores, onde a carga da asa é naturalmente menor.

    

No caso do A380, eu li na FCOM que eles não desviam todos os ailerons ao mesmo tempo para o conforto do passageiro e os ailerons são usados para amortecer as oscilações das asas, por exemplo. causada pela turbulência.

O A330 também tem um aileron de divisão.