Timón de dirección
Un timón es un dispositivo utilizado para dirigir un buque o barco, submarino, aerodeslizador (hovercraft), o cualquier otro tipo de vehículo que se mueva a través de un fluido (generalmente, el aire o el agua). En una aeronave, el timón se utiliza principalmente para contrarrestar fenómenos aerodinámicos como los virajes involuntarios producidos por los alerones y el "factor p" o empuje asimétrico y no se utiliza como control principal para dirigir el avión.
Un timón funciona reorientando el fluido que pasa en torno al casco o fuselaje, transmitiendo así un movimiento de giro a la nave. En su forma básica, un timón es una tabla plana o una lámina de material fijado con bisagras a la popa o la cola de la nave o detrás de ésta. A menudo, los timones se construyen con una forma que reduzca al mínimo la hidrodinámica o resistencia aerodinámica.
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En una aeronave, el timón direccional es una superficie de control de la guiñada, del mismo modo que el timón de profundidad (habitualmente dispuesto en la estructura horizontal de la cola, aunque pueden estar dispuestos de forma independiente, denominándose en ese caso estabilizador horizontal) y los alerones (dispuestos en las alas), que controlan respectivamente los movimientos de cabeceo y de alabeo. El timon direccional esta habitualmente dispuesto a la aleta (o estabilizador vertical), permitiendo al piloto controlar los movimientos de guiñada sobre el eje vertical (es decir, cambiar la dirección horizontal hacia la que apunta el morro del avión). La orientación del timón en la aeronave ha sido controladapor el piloto, desde la “Época Dorada” de la aviación en el periodo de entreguerras hasta la actualidad, con el movimiento de dos pedales, mientras que en la época anterior a 1919 el control del timón era habitualmente realizado mediante una “barra de timón” sólida pivotante, que habitualmente tenía una pieza con forma de pedal o de estribo en sus extremos para permitir que los pies del piloto estuviesen cerca de la superficie trasera de la barra.
En la práctica, los alerones y el control de timón son usados en conjunción para girar la aeronave: los alerones proporcionando alabeo; el timón, proporcionando guiñada y al mismo tiempo compensando un fenomeno denominado contraguiñada. Un timón direccional, por sí sólo, conseguirá girar una aeronave de ala fija, pero mucho más lentamente que si los alerones son empleados en conjunción. El uso simultáneo del timón y de los alerones consigue giros coordinados, en los que el eje longitudinal de la aeronave está alineada con el arco de giro, sin deslizar (defecto de timón) ni derrapar (exceso de timón). Los giros realizados con aplicaciones indebidas de timón a bajas velocidades pueden ocasionar un trompo, que puede resultar muy peligroso a baja altitud.
En ocasiones los pilotos pueden accionar de forma intencionada el timón y los alerones en direcciones opuestas, en una maniobra denominada derrape. Esto puede hacerse para evitar vientos cruzados (perpendiculares a la dirección de la aeronave) y mantener el fuselaje alineado con la pista, o bien para disminuir de forma más rápida la altitud (o ambas). Los pilotos del vuelo 143 de Air Canada emplearon una técnica similar para aterrizar el avión, puesto que estaba demasiado por encima de la senda de descenso.
El timón de cualquier aeronave está sujeto a fuerzas considerables, que determinan su posición en función de una ecuación de balance de fuerza o de par. En casos extremos, dichas fuerzas pueden llegar a ser causa de pérdida de control o incluso destrucción del timón (estos mismos principios se aplican de igual modo a la ingeniería naval, aunque adquieren mayor importancia en ingeniería aeronáutica debido a que los márgenes de diseño son inferiores). El ángulo máximo posible de un timón en vuelo se denomina límite de bloqueo; se alcanza cuando la fuerza del aire iguala a la presión hidráulica máxima disponible
En aeronaves con varios motores, en las que los motores están desplazadas de la línea central, el timón puede emplearse también para contrarrestar el efecto de guiñada de un empuje asimétrico, por ejemplo, en caso de fallo de un motor.
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