Una superficie di controllo è una superficie mobile, che agisce in aria e utilizzata per pilotare un aeroplano, un dirigibile o un razzo, tramite i comandi di volo , secondo uno dei suoi tre assi:
Di solito è una superficie articolata il cui cambio di orientamento genera una forza aerodinamica , proprio come il timone di una barca utilizza una forza idrodinamica .
Questa forza, che agisce con un braccio di leva, crea un momento (il prodotto di una forza per una distanza) per ottenere la rotazione del mobile attorno a uno dei tre assi:
Gli aerodinamici o missili hanno superfici per il cuscinetto (ali) e la stabilizzazione (coda). Queste ultime superfici sono generalmente dotate di parti mobili utilizzate per il pilotaggio. Le parti mobili sono disposte con il braccio di leva più grande possibile:
Controllo del tono, utilizzando:
Controllo del rollio, utilizzando:
Il rollio può essere ottenuto anche indirettamente agendo sul timone di imbardata (il timone). Il movimento rotatorio provoca un'asimmetria di portanza delle ali che dà luogo al rollio. Questo viene quindi denominato "rollio indotto". Questa tecnica è usata dai cosiddetti alianti “a due assi” che non hanno alettoni, così come dagli aerei della formula Mignet “Sky Pou” (ali tandem senza alettoni).
Controllo dell'imbardata, utilizzando:
Per ridurre le forze sui comandi, è possibile installare dei compensatori . Possono essere meccanici (molle) o aerodinamici (piccola superficie mobile installata sul bordo di uscita della superficie di controllo).
Una superficie di controllo può agire su due assi, il che richiede un miscelatore meccanico o elettronico:
Un timone può agire su un asse e in sollevamento o trascinamento:
Comandi meccanici: il timone è collegato meccanicamente (cavi o aste) allo stick tenuto (o lasciato libero) dal pilota.
Comandi elettrici o elettroidraulici tramite "servocomandi": il piano di comando è costantemente bloccato nella posizione determinata dal pilota (modelli radiocomandati) o da martinetti comandati dal computer di bordo (aerei di linea Airbus).
Gli elicotteri non hanno superfici di controllo aerodinamiche (a seconda della velocità): sono controllati dalle variazioni di portanza dei loro rotori: imbardata per variazione della forza laterale generata dal rotore di coda , in beccheggio e rollio da un'asimmetria di sollevamento del rotore principale.
I dispositivi di sollevamento elevato (lamelle del bordo anteriore, alette del bordo di uscita) non sono superfici di controllo. Non servono per pilotare l'aereo sui suoi tre assi, ma per variare la portanza (e la resistenza) dell'ala. Gli effetti significativi della deflessione del lembo sul bilanciamento del tono sono effetti indotti indesiderati.
Miraggi, Concorde . Le bretelle o gli elevoni sono sollevati verso l'alto a forte Cz (decollo e atterraggio), come su tutti gli aeromobili ad ala delta che non hanno e non possono avere dispositivi ad alta portanza (il momento a prua dei flap è impossibile da bilanciare. colpa).
Utilizzando un sistema di miscelazione, gli alettoni possono essere inclinati verso il basso e fungere da dispositivo di sollevamento elevato , aumentando l' area disponibile dei flap . L'aereo Rafale è dotato di aerei a papera che possono generare un momento di punta in su. In atterraggio, invece di essere inclinati verso l'alto, gli elevoni sono leggermente inclinati verso il basso, il che ha permesso di abbassare la velocità minima di avvicinamento (atterraggio su una portaerei). Questo ascensore è tuttavia inferiore a quello dei flap di atterraggio a una o due fessure montati su aeroplani convenzionali.
I materiali e le tecniche moderne consentono di influenzare la direzione del getto di gas in uscita dall'ugello e di orientarlo (vedi l'aereo sperimentale Rockwell-MBB X-31 ), il che consente di aumentare la manovrabilità per eseguire manovre acrobatiche come il cobra . L'eliminazione delle superfici verticali consente un miglioramento della furtività o della furtività , ma le superfici di controllo aerodinamico rimangono essenziali in caso di avaria del motore.
L'X-31 ha mantenuto il suo stabilizzatore verticale. Non ha una coda orizzontale perché ha un'ala delta. Le macchine volanti senza stabilizzatori sono naturalmente instabili su tutti e tre gli assi. I momenti stabilizzanti sono necessari: si ottengono o stabilizzando le superfici, oppure modificando la forma che ne alterano l'efficienza, riducono la portanza massima e l'escursione di centraggio.
La rimozione delle superfici di controllo è possibile in teoria, ma di fatto solo in alcuni casi. Quando si riduce l'acceleratore (o in caso di avaria al motore), non c'è più alcun controllo. Si possono rimuovere le superfici di controllo e pilotare con la spinta solo se la macchina funziona solo a tutto gas (missile, razzo) o ha più motori funzionanti a potenza diversa da zero a bassa velocità (macchina a decollo verticale VTOL).