Momento de cola

Cuando hablamos del momento de cola  o de morro en un avión nos estamos refiriendo al brazo de palanca o de forma más sencilla, a la distancia entre el eje de giro del modelo y el baricentro de la superficie de la que queremos conocer dicho momento.

Concepto de momento.

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.

Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.  O en nuestro caso, respecto a un punto del avión como podría ser el centro de gravedad.

Matemáticamente,  momento de una fuerza  es igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.

Expresada como ecuación, la fórmula es:

 M = F • d

Donde M es momento o torque

F = fuerza aplicada

d = distancia al eje de giro

El torque se expresa en unidades de fuerza-distancia, se mide comúnmente en Newton metro (Nm).

Efectos sobre el modelo

Modelo actual para f3A, en el que puede apreciarse el largo momento de cola con el que están dotados los aviones de esta disciplina.

Modelo de carreras Gee Bee R2, es un ejemplo claro de un brazo de palanca extremadamente corto.

En el diseño de nuestro modelo, el brazo de palanca al que llamamos momento de cola influye en que las reacciones del modelo al mando de profundidad sean más o menos enérgicas. Así, un modelo con momento de cola largo será más suave y preciso en las maniobras que un avión con poco momento de cola. Ya que la fuerza que tenga que ejercer el estabilizador será menor. Ejemplos de ambos casos son los modelos de acrobacia f3a, o los racers tipo gee bee.

En todo caso, el estabilizador debe ser dimensionado debidamente para conservar el coeficiente de volumen que nos garantice una adecuada estabilidad.

Como ya se ha comentado antes, al dimensionar el estabilizador en función de un mismo coeficiente de volumen,  al retrasar la cola, disminuye la superficie del conjunto estabilizador y por lo tanto su masa. Desde el punto de vista de la estabilidad este aumento de la distancia entre el estabilizador y el ala se traduce en un retraso del punto neutro y en consecuencia un aumento de la estabilidad y precisión de los movimientos del avión. El efecto sobre la posición del centro de gravedad no es tan sencillo ya que la masa disminuye pero el brazo aumenta.

Al contrario, si reducimos la distancia deberemos  aumentar la superficie del estabilizador para mantener dentro del margen la estabilidad.

En un velero, el momento de cola mas largo permite compensar la inestabilidad del perfil con un estabilizador relativamente pequeño y ligero. que ademas requiere menor fuerza para accionar el timón de profundidad.

Naturalmente esto se ve influido por el tipo de perfil tanto del ala como del estabilizador aunque principalmente por la primera. De modo que si el perfil es simétrico o de baja curvatura, el coeficiente de estabilidad del perfil es cercano a 0 o incluso positivo (en el caso de perfiles autoestables), el momento de cola puede ser más corto que en un modelo con perfil sustentador que induce un mayor grado de inestabilidad.