Giro (aerodinámica)

En dinámica de vuelo, una barrena es una categoría especial de pérdida que resulta en autorrotación (balanceo no comandado) sobre el eje longitudinal de la aeronave y una trayectoria descendente, plana y rotatoria, aproximadamente centrada en un eje vertical. ^[1] Las barrenas se pueden ingresar intencionalmente o no, desde cualquier actitud de vuelo si la aeronave tiene suficiente guiñada mientras está en el punto de pérdida. ^[2] En una barrena normal, el ala en el interior del viraje se detiene mientras que el ala exterior permanece volando. Es posible que ambas alas entren en pérdida, pero el ángulo de ataque de cada ala, y en consecuencia su sustentación y resistencia , son diferentes. ^[3]

Cualquiera de estas situaciones hace que el avión gire automáticamente hacia el ala en pérdida debido a su mayor resistencia y pérdida de sustentación. Las barrenas se caracterizan por un ángulo de ataque alto, una velocidad aerodinámica por debajo de la pérdida en al menos un ala y un descenso suave. La recuperación y la evitación de un choque pueden requerir un conjunto específico y contraintuitivo de acciones.

Una barrena se diferencia de una picada en espiral , en la que ninguna de las alas está en pérdida y que se caracteriza por un ángulo de ataque bajo y una velocidad aerodinámica alta. Una picada en espiral no es un tipo de barrena porque ninguna de las alas está en pérdida. En una picada en espiral, la aeronave responde de manera convencional a las entradas del piloto a los controles de vuelo, y la recuperación de una picada en espiral requiere un conjunto diferente de acciones de las requeridas para recuperarse de una barrena. ^[2]

En los primeros años de la aviación, a un trompo se lo denominaba con frecuencia "barrena en picada". ^[4]

Muchos tipos de aviones entran en barrena solo si el piloto guiña y hace entrar en pérdida el avión simultáneamente (intencionadamente o no). ^[5] En estas circunstancias, una de las alas entra en pérdida, o entra en pérdida más profundamente que la otra. El ala que entra en pérdida primero desciende, aumentando su ángulo de ataque y profundizando la pérdida. ^[6] Al menos una de las alas debe entrar en pérdida para que se produzca una barrena. La otra ala se eleva, disminuyendo su ángulo de ataque, y el avión guiña hacia el ala que entró en pérdida más profundamente. La diferencia de sustentación entre las dos alas hace que el avión se incline, y la diferencia de resistencia hace que el avión continúe guiñando.

El diagrama de características de barrena ^[7] que se muestra en esta sección es típico de una aeronave con una relación de aspecto moderada o alta y poco o ningún retroceso, lo que genera un movimiento de barrena que consiste principalmente en balanceo con guiñada moderada. Para un ala en flecha con una relación de aspecto baja con una inercia de cabeceo y guiñada relativamente grandes, el diagrama será diferente e ilustrará un predominio de la guiñada. ^[7]

Un escenario común que puede llevar a un trompo involuntario es un viraje descoordinado hacia la pista durante la secuencia de aterrizaje. Un piloto que se está pasando del viraje hacia la aproximación final puede verse tentado a aplicar más timón para aumentar la velocidad de viraje. El resultado es doble: el morro del avión cae por debajo del horizonte y el ángulo de inclinación aumenta debido al balanceo del timón. Como reacción a estos cambios no deseados, el piloto comienza a tirar del control del elevador hacia atrás (lo que aumenta el ángulo de ataque y el factor de carga) mientras aplica el alerón opuesto para disminuir el ángulo de inclinación.

Llevado al extremo, esto puede resultar en un viraje descoordinado con un ángulo de ataque suficiente para hacer que el avión entre en pérdida. Esto se llama pérdida de control cruzado y es muy peligroso si ocurre a baja altitud donde el piloto tiene poco tiempo para recuperarse. Para evitar esta situación, los pilotos aprenden la importancia de hacer siempre virajes coordinados. Pueden simplemente optar por hacer el viraje final antes y con menos profundidad para evitar sobrepasar la línea central de la pista y proporcionar un mayor margen de seguridad. Los aviones monomotores ligeros certificados deben cumplir criterios específicos con respecto al comportamiento de pérdida y barrena. Las barrenas se introducen a menudo intencionalmente para entrenamiento, pruebas de vuelo o acrobacias.

En las aeronaves que son capaces de recuperarse de un giro, el giro tiene cuatro fases. ^[8] A baja altitud, la recuperación del giro también puede ser imposible antes de impactar el terreno, lo que hace que las aeronaves bajas y lentas sean especialmente vulnerables a accidentes relacionados con el giro.

• Entrada – El avión se detiene al exceder el ángulo crítico de ataque del ala , mientras se permite que la aeronave guiñe , o al inducir el guiñe con un derrape iniciado por el timón en un vuelo descoordinado. ^[9]
• Zambullida: en el ángulo crítico de ataque, la capa límite del flujo de aire comienza a separarse del perfil aerodinámico del ala, lo que causa una pérdida de sustentación y da como resultado oscilaciones de las superficies de control debido al flujo de aire turbulento.
• Salida: La aeronave ya no puede mantener un vuelo constante en una condición de pérdida y se desvía de su trayectoria de vuelo original.
• Giro posterior a la pérdida: el avión comienza a girar sobre sus tres ejes, la actitud de cabeceo del morro puede caer o, en algunos casos, aumentar, el avión comienza a guiñar y un ala cae.

Los giros se pueden clasificar utilizando los siguientes descriptores:

• Incipiente – Con el ala interior más estancada que el ala que avanza, tanto el movimiento de balanceo como el de guiñada dominan.
• Desarrollado: la velocidad de rotación, la velocidad aerodinámica y la velocidad vertical del avión se estabilizan. Un ala se detiene más profundamente que la otra mientras el avión gira hacia abajo siguiendo una trayectoria en espiral . ^[10]
• Recuperación: con las entradas de control adecuadas, la rotación de guiñada se ralentiza o se detiene y la actitud del morro del avión se reduce, disminuyendo así el ángulo de ataque del ala y rompiendo la pérdida. La velocidad aerodinámica aumenta rápidamente en una actitud de morro bajo y el avión ya no está en barrena. Los controles responden de manera convencional y el avión puede regresar al vuelo normal.

La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos ( NASA ) ha definido cuatro modos diferentes de giro. Estos cuatro modos se definen por el ángulo de ataque del flujo de aire sobre el ala. ^[11]

Durante la década de 1970, la NASA utilizó su túnel de giro en el Centro de Investigación Langley para investigar las características de giro de los diseños de aviones monomotores de aviación general. Se utilizó un modelo a escala 1/11 con nueve diseños de cola diferentes. ^[12]

Algunos diseños de cola que causaban características de giro inapropiadas tenían dos modos de giro estables: uno empinado o moderadamente empinado; y otro que era moderadamente plano o plano. La recuperación del más plano de los dos modos era generalmente menos confiable o imposible. Cuando el centro de gravedad estaba más atrás, el giro era más plano y la recuperación era menos confiable. ^[13] Para todas las pruebas, el centro de gravedad del modelo estaba en el 14,5% de la cuerda aerodinámica media (MAC) o en el 25,5% de la MAC. ^[14]

Los tipos de aviones monomotor certificados en la categoría normal deben demostrar que pueden recuperarse de un giro de al menos un giro, mientras que los aviones monomotor certificados en la categoría de utilidad deben demostrar un giro de seis giros que no pueda ser irrecuperable en ningún momento durante el giro debido a la acción del piloto o a una característica aerodinámica. ^[15] La NASA recomienda varias configuraciones de cola y otras estrategias para eliminar el más plano de los dos modos de giro y hacer que la recuperación del modo más pronunciado sea más confiable. ^[16]

En los primeros tiempos de la aviación, las barrenas eran poco comprendidas y a menudo fatales. Se desconocían los procedimientos adecuados para recuperarse y el instinto del piloto de tirar de la palanca hacia atrás sólo servía para empeorar la barrena. Debido a esto, la barrena se ganó la reputación de ser un peligro impredecible que podía arrebatarle la vida a un aviador en cualquier momento y contra el cual no había defensa. En los primeros tiempos de la aviación, los pilotos individuales exploraban las barrenas realizando experimentos ad hoc (a menudo accidentalmente) y los aerodinamistas examinaban el fenómeno. Lincoln Beachey podía salir de las barrenas a voluntad, según Harry Bruno en Wings over America (1944).

En agosto de 1912, el teniente Wilfred Parke RN se convirtió en el primer aviador en recuperarse de un trompo accidental cuando su biplano Avro Type G entró en trompo a 700 pies (210 m) AGL en el patrón de tráfico en Larkhill . Parke intentó recuperarse del trompo aumentando la velocidad del motor, tirando de la palanca hacia atrás y girando hacia el trompo, sin efecto. El avión descendió 450 pies (140 m) y los observadores horrorizados esperaban un choque fatal. Aunque incapacitado por las fuerzas centrífugas, Parke todavía buscó una vía de escape. En un esfuerzo por neutralizar las fuerzas que lo inmovilizaban contra el lado derecho de la cabina, aplicó el timón a toda velocidad a la derecha y el avión se niveló a 50 pies (15 m) ^[17] sobre el suelo. Con el avión ahora bajo control, Parke subió, hizo otra aproximación y aterrizó de manera segura.

A pesar del descubrimiento de la "técnica de Parke", los procedimientos de recuperación de barrena no fueron una parte rutinaria del entrenamiento de los pilotos hasta bien entrada la Primera Guerra Mundial. El primer caso documentado de una barrena intencional y recuperación es el de Harry Hawker . ^{[18] [19]} En el verano de 1914, Hawker se recuperó de una barrena intencional sobre Brooklands , Inglaterra, centralizando los controles. El aviador ruso Konstantin Artseulov, habiendo descubierto de forma independiente una técnica de recuperación, algo diferente de las de Parke y Hawker, en el frente, la demostró en una exhibición dramática sobre el aeródromo de la escuela de vuelo de Kacha el 24 de septiembre de 1916, haciendo volar intencionalmente su Nieuport 21 en una barrena y recuperándose de ella dos veces. ^[20] Más tarde, Artseulov, en ese momento instructor en la escuela, pasó a enseñar esta técnica a todos sus estudiantes, difundiéndola rápidamente entre los aviadores rusos y más allá. ^[21]

En 1917, el físico inglés Frederick Lindemann realizó una serie de experimentos en un BE2E ^[22] que condujeron a la primera comprensión de la aerodinámica del giro. En Gran Bretaña, a partir de 1917, los procedimientos de recuperación del giro fueron enseñados rutinariamente por instructores de vuelo en la Escuela de Vuelo Especial de Gosport, mientras que en Francia, en la Escuela de Acrobacia y Combate, los estadounidenses que se habían ofrecido como voluntarios para servir en la famosa Escuadrilla Lafayette estaban aprendiendo en julio de 1917 cómo hacer lo que los franceses llamaban una vrille . ^[23]

Durante las décadas de 1920 y 1930, antes de que los instrumentos para vuelo nocturno fueran comunes en los aviones pequeños, a los pilotos se les indicaba con frecuencia que entraran en barrena deliberadamente para evitar la espiral de cementerio, mucho más peligrosa , cuando de repente se veían envueltos en nubes, perdiendo así la referencia visual con el suelo. En casi todas las circunstancias, la capa de nubes termina por encima del nivel del suelo, lo que le da al piloto una oportunidad razonable de recuperarse de la barrena antes de estrellarse.

En la actualidad, no se requiere entrenamiento en barrena para obtener una licencia de piloto privado en los Estados Unidos; además, la mayoría de las aeronaves de entrenamiento tienen carteles que indican que "se prohíben las barrenas intencionales". Algunos modelos de Cessna 172 están certificados para hacer barrena, aunque puede resultar difícil hacerla. Sin embargo, por lo general, el entrenamiento en barrena se realiza en un "curso de recuperación de actitud inusual" o como parte de una certificación de acrobacia aérea (aunque no todos los países exigen realmente entrenamiento para acrobacia aérea). Sin embargo, comprender y poder recuperarse de las barrenas es sin duda una habilidad que un piloto de ala fija podría aprender por seguridad. Se imparte de forma rutinaria como parte del entrenamiento en planeadores , ya que los planeadores a menudo operan lo suficientemente lento como para estar en condiciones cercanas a la pérdida mientras giran. Debido a esto, en los EE. UU. todavía se espera la demostración de la entrada y recuperación de la barrena para la certificación de instructor de planeador. Además, antes de su certificación inicial, tanto los instructores de aviones como de planeadores necesitan un certificado de aptitud en el entrenamiento de barrena, que, según el Reglamento Federal de Aviación 61.183(i), puede ser impartido por otro instructor. ^[24] En Canadá, las barrenas son un ejercicio obligatorio para obtener las licencias de piloto privado y comercial; los candidatos canadienses a la licencia de piloto recreativo (1 nivel por debajo de la licencia de piloto privado) deben hacer una pérdida y una caída de ala (el comienzo mismo de la entrada a una barrena) y deben recuperarse de una pérdida y una caída de ala como parte del entrenamiento. ^{[25] [26]}

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Algunas aeronaves no pueden recuperarse de una barrena utilizando únicamente sus propias superficies de control de vuelo y no se les debe permitir entrar en una barrena bajo ninguna circunstancia. Si una aeronave no ha sido certificada para la recuperación de una barrena, se debe asumir que las barrenas no son recuperables y no son seguras en esa aeronave. Equipos de seguridad importantes, como paracaídas de recuperación de pérdida/barrena , que generalmente no se instalan en aeronaves de producción, se utilizan durante las pruebas y la certificación de aeronaves para barrenas y recuperación de barrena.

Los procedimientos de entrada en barrena varían según el tipo y modelo de aeronave que se esté volando, pero existen procedimientos generales aplicables a la mayoría de las aeronaves. Estos incluyen reducir la potencia al ralentí y, al mismo tiempo, levantar el morro para inducir una pérdida vertical. Luego, cuando la aeronave se aproxima a la pérdida, aplique el timón de dirección a fondo en la dirección de barrena deseada mientras mantiene la presión total del elevador trasero para una barrena vertical. A veces, se aplica una entrada de alabeo en la dirección opuesta al timón de dirección (es decir, un control cruzado).

Si el fabricante de la aeronave proporciona un procedimiento específico para la recuperación de la barrena, se debe utilizar ese procedimiento. De lo contrario, para recuperarse de una barrena vertical, se puede utilizar el siguiente procedimiento genérico: primero se reduce la potencia al ralentí y se neutralizan los alerones. Luego, se agrega y se mantiene el timón opuesto completo (es decir, contra la guiñada) para contrarrestar la rotación de la barrena, y el control del elevador se mueve rápidamente hacia adelante para reducir el ángulo de ataque por debajo del ángulo crítico . Dependiendo del avión y el tipo de barrena, la acción del elevador podría ser una entrada mínima antes de que cese la rotación, o en otros casos, el piloto puede tener que mover el control del elevador a su posición completamente hacia adelante para efectuar la recuperación de la barrena vertical. Una vez que la rotación se ha detenido, el timón debe neutralizarse y el avión regresar al vuelo nivelado. Este procedimiento a veces se llama PARE , por P ower idle, A ilerons neutral, R udder opposite the spin and held, y Elevator through neutral.

El acrónimo "PARE" simplemente refuerza las probadas y verdaderas acciones de recuperación de giro estándar de la NASA, las mismas acciones prescritas por primera vez por la NACA en 1936, verificadas por la NASA durante un programa intensivo de pruebas de giro de una década de duración que se superpuso a las décadas de 1970 y 1980, y recomendadas repetidamente por la FAA e implementadas por la mayoría de los pilotos de prueba durante las pruebas de giro de certificación de aviones ligeros.

El giro invertido y el giro vertical o erguido son dinámicamente muy similares y requieren esencialmente el mismo proceso de recuperación, pero utilizan un control de profundidad opuesto. En un giro vertical, tanto el balanceo como la guiñada van en la misma dirección, pero un giro invertido se compone de balanceo y guiñada opuestos. Es crucial contrarrestar la guiñada para lograr la recuperación. El campo visual en un giro típico (a diferencia de un giro plano) está fuertemente dominado por la percepción del balanceo sobre la guiñada, lo que puede llevar a una conclusión incorrecta y peligrosa de que un giro invertido determinado es en realidad un giro vertical en la dirección de guiñada inversa (lo que lleva a un intento de recuperación en el que se aplica por error el timón de dirección a favor del giro y luego se agrava aún más al mantener la entrada de profundidad incorrecta).

En algunos aviones que giran fácilmente hacia arriba y hacia abajo, como los aviones acrobáticos de alto rendimiento tipo Pitts y Christen Eagle, una técnica alternativa de recuperación de la barrena también puede tener un efecto en la recuperación, a saber: apagar la potencia, quitar las manos de la palanca/yugo, el timón completamente en sentido opuesto al giro (o más simplemente "presionar el pedal del timón que es más difícil de presionar") y mantenerlo (también conocida como la técnica de Mueller/Beggs). Una ventaja de la técnica de Mueller/Beggs es que no se requiere saber si la barrena es vertical o invertida durante lo que puede ser un momento muy estresante y desorientador. Aunque este método funciona en un subconjunto específico de aviones aprobados para barrena, el procedimiento estándar/PARE de la NASA también puede ser eficaz siempre que se tenga cuidado de garantizar que la barrena no pase simplemente de positiva a negativa (o viceversa) y que se evite una aplicación demasiado rápida del control del elevador, ya que puede causar una cobertura aerodinámica del timón que haga que el control sea ineficaz y simplemente acelere la barrena. Sin embargo, lo contrario puede no ser cierto en absoluto: existen muchos casos en los que Beggs/Mueller no logra recuperar el avión de la barrena, pero la norma PARE de la NASA hace que la barrena se detenga. Antes de hacer girar cualquier aeronave, el piloto debe consultar el manual de vuelo para determinar si el tipo de aeronave en particular tiene alguna técnica específica de recuperación de la barrena que difiera de la práctica estándar.

Un piloto puede inducir un trompo plano una vez que el trompo se establece aplicando alerones opuestos a la dirección de rotación, de ahí el requisito de neutralizar los alerones en la técnica normal de recuperación del trompo. La aplicación de alerones crea una resistencia inducida diferencial que eleva el morro hacia una actitud de cabeceo nivelado. A medida que el morro sube, la cola se aleja más del centro de rotación, lo que aumenta el flujo de aire lateral sobre el empenaje. El aumento del flujo lateral a través del estabilizador vertical/timón lo lleva a su ángulo crítico de ataque, lo que lo hace entrar en pérdida. La entrada de recuperación normal del timón opuesto aumenta aún más el ángulo de ataque, lo que profundiza la pérdida de sustentación de la cola y, por lo tanto, la entrada del timón es ineficaz para frenar/detener la rotación. La recuperación se inicia manteniendo el elevador y el timón a favor del trompo y aplicando alerones a toda potencia en el trompo. La resistencia diferencial ahora baja el morro y devuelve el avión a un trompo normal desde el que se utiliza la técnica PARE para salir de la maniobra.

Aunque las técnicas de entrada son similares, los aviones de combate militares modernos suelen requerir otra variación de las técnicas de recuperación de la barrena. Aunque la potencia se sigue reduciendo normalmente al empuje en vacío y se neutraliza el control de cabeceo, casi nunca se utiliza el timón opuesto. La guiñada adversa creada por las superficies de balanceo (alerones, colas horizontales diferenciales, etc.) de tales aviones suele ser más eficaz para detener la rotación en barrena que el o los timones, que suelen quedar bloqueados por el ala y el fuselaje debido a la disposición geométrica de los cazas. Por tanto, la técnica de recuperación preferida consiste en que el piloto aplique el control de alabeo completo en la dirección de la rotación ( es decir , una barrena a la derecha requiere una entrada de la palanca derecha), lo que generalmente se recuerda como "mantener la palanca en la barrena". Del mismo modo, esta aplicación de control se invierte para las barrenas invertidas.

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Las características de un avión con respecto al trompo están significativamente influenciadas por la posición del centro de gravedad . En términos generales, cuanto más adelante esté el centro de gravedad, menos fácilmente girará el avión y más fácilmente podrá recuperarse de un trompo. Por el contrario, cuanto más atrás esté el centro de gravedad, más fácilmente girará el avión y menos fácilmente podrá recuperarse de un trompo. En cualquier avión, los límites delantero y trasero del centro de gravedad están cuidadosamente definidos. En algunos aviones que están aprobados para trompos intencionales, el límite trasero en el que se pueden intentar trompos no es tan trasero como el límite trasero para vuelos generales.

No se debe intentar hacer un trompo intencional sin pensarlo dos veces, y la precaución más importante antes del vuelo es determinar que el centro de gravedad del avión se encuentra dentro del rango aprobado para el trompo intencional. Por esta razón, los pilotos deben determinar primero qué tendencia tiene el avión antes de que entre en pérdida. Si la tendencia es a inclinarse hacia abajo (con el morro pesado) cuando entra en pérdida, entonces es probable que el avión se recupere por sí solo. Sin embargo, si la tendencia es a inclinarse hacia arriba (con la cola pesada) cuando entra en pérdida, es probable que el avión pase a un trompo plano donde la recuperación de la pérdida se retrasaría, o podría no ser recuperable en absoluto.

Antes de practicar las barrenas, un método recomendado es determinar la tendencia del avión a entrar en pérdida mediante una prueba de cabeceo. Para ello, reduzca lentamente la potencia hasta el ralentí y observe en qué dirección se inclina el morro. Si se inclina hacia abajo, el avión puede recuperarse de la pérdida. Si se inclina hacia arriba, la pérdida será difícil de recuperar o totalmente irrecuperable. La prueba de cabeceo debe realizarse justo antes de realizar una maniobra de barrena.

Si el centro de gravedad del avión está detrás del límite trasero aprobado para el giro, cualquier giro puede resultar irrecuperable excepto utilizando algún dispositivo especial de recuperación de giro, como un paracaídas de recuperación de giro especialmente instalado en la cola del avión; ^[27] o desechando el lastre especialmente instalado en la cola del avión.

Algunos aviones de la Segunda Guerra Mundial eran notoriamente propensos a hacer barrena cuando se cargaban incorrectamente; por ejemplo, el Bell P-39 Airacobra . El P-39 era un diseño inusual con el motor detrás del asiento del piloto y un gran cañón en el frente. Los pilotos soviéticos hicieron numerosas pruebas del P-39 y pudieron demostrar sus peligrosas características de barrena.

Los aviones de combate modernos no son inmunes al fenómeno de las características de barrena irrecuperable. Otro ejemplo de barrena irrecuperable ocurrió en 1963, con Chuck Yeager a los mandos del híbrido cohete-reactor NF-104A : durante su cuarto intento de establecer un récord de altitud, Yeager perdió el control y entró en barrena, luego se eyectó y sobrevivió. Por otro lado, el Cornfield Bomber fue un caso en el que la eyección del piloto desplazó el centro de gravedad lo suficiente como para permitir que el avión, ahora vacío, se recuperara por sí solo de una barrena y aterrizara por sí solo.

En los aviones acrobáticos construidos especialmente, los giros pueden aplanarse intencionalmente mediante la aplicación de potencia y alerones dentro de un giro normal. Las velocidades de rotación experimentadas son dramáticas y pueden superar los 400 grados por segundo en una actitud que puede incluso tener el morro por encima del horizonte. Tales maniobras deben realizarse con el centro de gravedad en el rango normal y con el entrenamiento adecuado, y se debe tener en cuenta las fuerzas giroscópicas extremas generadas por la hélice y ejercidas sobre el cigüeñal. El Libro Guinness de los Récords enumera el mayor número de giros planos invertidos consecutivos con 98, establecido por Spencer Suderman el 20 de marzo de 2016, volando una variante experimental del Pitts S-1 denominada Sunbird S-1x. ^[28] Suderman partió desde una altitud de 24.500 pies (7.500 m) y se recuperó a 2.000 pies (610 m). ^[29]

Por razones de seguridad, todas las aeronaves monomotor de ala fija certificadas, incluidos los planeadores certificados , deben cumplir con criterios específicos en relación con el comportamiento en pérdida y barrena. Los diseños que cumplen con estos requisitos suelen tener un ala con un mayor ángulo de ataque en la raíz del ala que en la punta del ala, de modo que la raíz del ala entra en pérdida primero, lo que reduce la gravedad de la caída del ala en la pérdida y posiblemente también permite que los alerones sigan siendo algo efectivos hasta que la pérdida migre hacia afuera en dirección a la punta del ala. Un método para adaptar dicho comportamiento en pérdida se conoce como lavado . Algunos diseñadores de aeronaves recreativas buscan desarrollar una aeronave que sea característicamente incapaz de girar, incluso en una pérdida descoordinada .

Algunos aviones han sido diseñados con ranuras fijas en el borde de ataque . Cuando las ranuras están ubicadas por delante de los alerones, proporcionan una fuerte resistencia al estancamiento e incluso pueden impedir que el avión gire.

Los sistemas de control de vuelo de algunos planeadores y aeronaves recreativas están diseñados de manera que cuando el piloto mueve el control del elevador cerca de su posición completamente hacia atrás, como en vuelos a baja velocidad y vuelos con un ángulo de ataque alto , los bordes de salida de ambos alerones se elevan ligeramente de manera automática, de modo que el ángulo de ataque se reduce en las regiones exteriores de ambas alas. Esto requiere un aumento del ángulo de ataque en las regiones interiores (centrales) del ala y promueve la pérdida de sustentación de las regiones interiores mucho antes de las puntas de las alas.

Un estándar de certificación estadounidense para aviones civiles de hasta 12,500 lb (5,700 kg) de peso máximo de despegue es la Parte 23 de las Regulaciones Federales de Aviación , aplicable a aviones en las categorías normal, utilitaria y acrobática. La Parte 23, §23.221 requiere que los aviones monomotor deben demostrar la recuperación de un giro de un solo giro si los giros intencionales están prohibidos o giros de seis giros si los giros intencionales están aprobados. Incluso los aviones monomotor grandes que transportan pasajeros como el Cessna Caravan deben ser sometidos a giros de un solo giro por un piloto de pruebas y demostrar repetidamente que se recuperan en no más de un giro adicional. Con un pequeño número de tipos de aviones, la FAA ha realizado un hallazgo de nivel equivalente de seguridad (ELOS) de modo que no es necesaria la demostración de un giro de un solo giro. Por ejemplo, esto se ha hecho con el Cessna Corvalis ^{[ cita requerida ]} y el Cirrus SR20/22 . La demostración exitosa de la barrena de un solo giro no hace que un avión sea aprobado para barrena intencional. Para que un avión sea aprobado para barrena intencional, un piloto de pruebas debe someterlo repetidamente a una barrena de seis giros y luego demostrar la recuperación en un giro y medio adicional. La prueba de barrena es un ejercicio potencialmente peligroso y el avión de prueba debe estar equipado con algún dispositivo de recuperación de barrena, como un paracaídas de cola, lastre desechable o algún método para mover rápidamente el centro de gravedad hacia adelante.

Los aviones agrícolas suelen estar certificados en la categoría normal con un peso moderado. En el caso de los aviones monomotor, esto requiere una demostración satisfactoria del giro de una sola vuelta. Sin embargo, con la tolva agrícola llena, estos aviones no están diseñados para hacer girar, y la recuperación es poco probable. Por este motivo, con pesos superiores al máximo para la categoría normal, estos aviones no están sujetos a pruebas de giro y, en consecuencia, solo pueden obtener el certificado de tipo en la categoría restringida. Como ejemplo de un avión agrícola, véase la serie Cessna AG .

Para hacer que algunos planeadores giren fácilmente con fines de entrenamiento o demostraciones, el fabricante ofrece un kit de giro.

Muchos aviones de entrenamiento pueden parecer resistentes a entrar en barrena, a pesar de que algunos están diseñados intencionalmente y certificados para barrenas. Un ejemplo bien conocido de un avión diseñado para girar fácilmente es el Piper Tomahawk , que está certificado para barrenas, aunque las características de barrena del Piper Tomahawk siguen siendo controvertidas. ^[30] Las aeronaves que no están certificadas para barrenas pueden ser difíciles o imposibles de recuperar una vez que la barrena excede el estándar de certificación de una vuelta.

Aunque el trompo se ha eliminado de la mayoría de los cursos de formación de vuelo , algunos países aún exigen formación de vuelo sobre recuperación del trompo. Estados Unidos exige formación en trompo para candidatos a instructores de vuelo civiles y pilotos militares. ^[31] Un trompo se produce solo después de una pérdida de sustentación , por lo que la FAA hace hincapié en la formación de los pilotos en el reconocimiento, la prevención y la recuperación de la pérdida de sustentación como medio para reducir los accidentes debidos a pérdidas de sustentación o trompos involuntarios. ^[32]

A menudo, una barrena resulta intimidante para los no iniciados, pero muchos pilotos entrenados en la entrada y recuperación de barrena descubren que la experiencia genera conciencia y confianza. En una barrena, los ocupantes del avión solo sienten una gravedad reducida durante la fase de entrada y luego experimentan una gravedad normal, excepto que la actitud extrema de morro abajo presiona a los ocupantes hacia adelante contra sus arneses de sujeción. La rápida rotación, combinada con la actitud de morro abajo, produce un efecto visual llamado flujo de tierra que puede desorientar.

El procedimiento de recuperación de un trompo requiere el uso del timón para detener la rotación, luego el elevador para reducir el ángulo de ataque para detener la pérdida, luego salir del picado sin exceder la velocidad aerodinámica máxima permitida ( VNE ) o la carga G máxima . La carga G máxima para un avión ligero en la categoría normal suele ser de 3,8 G. Para un avión ligero en la categoría acrobática suele ser de al menos 6 G.

• Hoja que cae : una maniobra posterior a la pérdida y previa al giro

• Manual de vuelo en avión, capítulo 4: vuelo lento, pérdidas y barrenas
• Nota técnica TN D-6575 de la NASA Resumen de la tecnología de giro relacionada con los aviones ligeros de aviación general . Consultado el 4 de junio de 2011.
• Documento técnico 1009 de la NASA: Investigación en túnel de giro de las características de giro de los diseños típicos de aviones monomotores de aviación general . Consultado el 4 de junio de 2011.
• Stengel, R. (2004), Dinámica de vuelo , Princeton University Press, ISBN 0-691-11407-2 
• Stowell, Rich (18 de enero de 2007). Guía para pilotos de aviones ligeros sobre cómo evitar la pérdida de sustentación y el giro. Ventura, California: Rich Stowell Consulting. ISBN 978-1-879425-43-9.
• **Aerodinámica para aviadores navales NA VAIR 00·801·80 Capítulo 4, página 307, GIROS Y PROBLEMAS DE RECUPERACIÓN DEL GIRO
• **Vuela por diversión para ganar de Bill Thomas, giros planos y acelerados

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Spin (vuelo) .

• Vídeos narrados de Cessna y Pitts realizados por Spencer Suderman
• Se estanca y gira
• Giro de 60 vueltas en un Cessna 152
• Vídeo de una vuelta en picado en un Cessna 152
• Vídeos narrados durante el vuelo de todos los modos de giro tomados desde un avión acrobático Extra 300