¿Por qué un avión de hélice se inclina ligeramente hacia un lado?

Ninguna de las respuestas hasta ahora enumera las cuatro causas de guiñada adversa. Las cuatro causas son torque , slipstream , precesión giroscópica y factor p .

  • Par de torsión: una hélice de la aeronave, vista desde el punto de vista del piloto, gira en sentido horario, creando un momento de rotación en sentido antihorario en el cuerpo de la aeronave. En configuraciones de potencia del motor más altas, este par aumenta.
  • El efecto slipstream: el aire que fluye hacia atrás desde la hélice gira sobre la aeronave en la misma dirección que la hélice. Parte de este aire golpea el lado izquierdo del estabilizador vertical, empujando la nariz hacia la izquierda.
  • Precesión giroscópica: cuando se baja la nariz del avión, el centro de empuje aparente de la hélice se mueve hacia la parte superior del disco de la hélice. Debido a la precesión giroscópica, el punto de aplicación de la fuerza se gira 90 ° y, por lo tanto, el empuje se aplica al lado derecho de la hélice, lo que hace que la aeronave se desplace hacia la izquierda. Lo contrario ocurre cuando se levanta la nariz.
  • Factor P: cuando la punta de la aeronave no está nivelada y el viento golpea la hélice en ángulo, las palas de la hélice hacia arriba y hacia abajo tienen diferentes velocidades. En una subida, la pala hacia arriba “se retira” ligeramente con el viento, y por lo tanto produce menos empuje, mientras que la pala hacia abajo avanza hacia el viento, produciendo más empuje. La cuchilla hacia arriba siempre está en el lado izquierdo de la aeronave, por lo que el empuje adicional siempre se origina en el lado derecho de la aeronave, desviando la aeronave hacia la izquierda. Lo contrario es cierto en un descenso.

Los fabricantes diseñan aviones para que este efecto no sea aparente durante el vuelo de crucero:

  • Algunos motores de aviones están inclinados ligeramente para que el vector de empuje apunte ligeramente hacia la derecha, contrarrestando esta tendencia.
  • En algunos aviones, el ángulo de incidencia de su ala izquierda aumentó ligeramente, lo que aumenta el ángulo de ataque de esa ala y, por lo tanto, solo la elevación de esa ala, lo que crea un ligero momento de giro a la derecha. Esto también aumenta la resistencia en el lado izquierdo de la aeronave, por lo que el estabilizador vertical está ligeramente desplazado hacia la izquierda para volver a centrar la aeronave en vuelo de crucero.

La guiñada en un avión de hélice es causada por el factor P, la precesión giroscópica y la corriente en espiral.

El factor P es causado por las palas ascendentes y descendentes de la hélice que tienen diferentes ángulos de ataque cuando el avión está subiendo. Dado que la velocidad en las cuchillas a través del aire es la misma en ambos lados, se producen diferentes cantidades de empuje que se manifiestan como guiñada.

La corriente de deslizamiento en espiral describe el aire que la hélice empuja hacia atrás en espiral alrededor del fuselaje y golpea el estabilizador vertical, haciendo que el avión se desvíe.

La precesión giroscópica también puede causar guiñada cuando el plano de la hélice se inclina durante el despegue. Dado que la fuerza causada por la precesión giroscópica actúa a 90 grados de la fuerza sobre la hélice, esto hace que el avión se desvíe.

Referencia: Yaw Killer – Entrenamiento de vuelo

Editar: el par del motor no causa guiñada directamente. El par provoca un balanceo que requiere la entrada del alerón para contrarrestar cuando está en el aire (en oposición al guiñada, que requiere la entrada del timón para contrarrestar). En el suelo, el par puede traducirse en guiñada.

Adicional a lo que Tim ha escrito.
Los motores de avión más utilizados antes y durante la Primera Guerra Mundial fueron los rotativos, tipos Gnome.
Entonces, un motor tipo estrella con el cigüeñal parado y el motor girando.
Esto se hizo para superar el problema de enfriamiento.
Pero eso, por supuesto, fue una masa giroscópica grave.
Resultó que era difícil y lento girar 90 ° a la derecha y los pilotos prefirieron girar 270 ° a la izquierda, ya que era el más rápido.

El Vought Corsair era conocido por lanzar muy fuerte a la derecha en el despegue debido al par del motor de 2000 HP. Esto causó accidentes graves durante el entrenamiento.
Buena pregunta.

El par del motor. Así como empuja la hélice en una dirección, empuja el avión en la dirección opuesta. La hélice es mucho más ligera que el avión y se mueve mucho más.

Sin embargo, hace rodar el avión. No guiñada.

La misma situación en mayor grado se ve en un helicóptero. El rotor gira en una dirección pero el cuerpo gira en el opuesto. Aquí el problema es lo suficientemente significativo como para requerir una solución en forma de rotor de cola.

[Pido disculpas por dudar de la pregunta y responder otra cosa. Afortunadamente, algunas respuestas excelentes se presentaron rápidamente.]

Tienen este pequeño lado inclinado hélices en su cola que empuja en la otra dirección con exactamente la misma fuerza que empuja hacia los lados debido a la fricción aérea de las palas principales 😉