¿ Por qué la cola de los aviones se divide?

El hecho de que el timón de una avión este partido en la mitad es básicamente por la redundancia.

El timón superior e inferior pueden ser alimentados por sistemas hidráulicos separados, de modo que se conserva la autoridad del timón si uno o más sistemas hidráulicos de la aeronave fallan. En el A380, los timones también tienen algo llamado actuadores de respaldo electrohidrostáticos (EHBA). Estos actuadores son accionados eléctricamente y cada actuador tiene su propio depósito hidráulico pequeño. El timón superior y el timón inferior del A380 tienen 4 EHBA (dos para cada uno) y 3 de ellos están alimentados por barras colectoras eléctricas separadas. Esto hace posible operar el timón en caso de una falla hidráulica total con algunas fallas eléctricas importantes. Hay que tomar en cue ya que la falta de timón hará que el avión vaya sin rumbo y por consiguiente moverse errante.

La otra razón para dividir los timones en dos es asegurar la integridad estructural del estabilizador vertical. En aviones muy grandes con el Boeing 747 o el Airbus A380 cuando aplica el timón en un avión, se aplica una carga en el estabilizador vertical. Si esta carga es demasiado alta, puede dañar la superficie y reducir su vida de fatiga. Una vez más, mirando el A380 como ejemplo, el estabilizador vertical de la aeronave tiene una altura de 47 pies, que es casi tan largo como el ala de un A320. Si tuviera que colocar una sola pieza de timón en el avión y permitir que se desvíe por sí solo, puede poner una cantidad increíble de carga en la cola. Con esto tienes dos opciones. Puede reducir la tasa de deflexión del timón o puede dividir el timón (superior e inferior) y darle a cada uno de los timones una tasa de deflexión individual. La primera opción no es tan deseable.

La segunda opción es más deseable porque si lo diseña de tal manera que el timón inferior tenga ángulos de deflexión más altos en comparación con el timón superior, hace que el sistema sea estructuralmente más sólido porque el timón inferior está más cerca del fuselaje del avión y eso significa que la mayor parte de la carga ahora se transfiere al fuselaje en lugar del estabilizador vertical. En el A380 o el Boeing 747 está diseñado de tal manera que ambos timones se desvían hasta un ángulo máximo de 30 grados cuando las velocidades son bajas. Sin embargo, a medida que la velocidad aumenta en unos 160 nudos, el limitador de recorrido del timón reduce los ángulos de desviación del timón superior. A unos 180 nudos, los ángulos del timón inferior también se reducen, pero a un ritmo mucho más lento en comparación con el timón superior. Esto continúa hasta cerca de 250 nudos, donde la deflexión inferior del timón se reduce a 10 grados a cada lado y permanece así hasta que la velocidad se reduce nuevamente. El ángulo superior del timón continúa disminuyendo hasta 5 grados a medida que la aeronave acelera.

Como vemos cada una de las dos secciones del timón está propulsada por diferentes sistemas hidráulicos. Si los sistemas hidráulicos que alimentan una de las secciones fallan, la otra sección seguirá funcionando.