Johannes, sta je mij toe een kleine uitwijding te maken over de zin van de balansvlakken aan het hoogteroer? Ter lering en vermaak van de lezers, en misschien ook nog wel van jezelf. Het leek me wel op zijn plek in dit uitermate informatieve draadje.
Veel oude zweefvliegtuigen hebben nogal grote roervlakken. Dit veroorzaakt 2 problemen: grote controlekrachten en vergrote kans op flutter. Door het aanbrengen van balansvlakken op de roeren (stukken roer die voor de draaias uitsteken) kunnen beide problemen aangepakt worden.
De grote roerkrachten worden met balansvlakken verminderd door 'aerodynamische balancering'. Bij een uitslag omhoog wordt het hoogteroer door de luchtstroom teruggeduwd richting de neutrale stand, wat bij hoge snelheden forse krachten op de knuppel kan opleveren. De naar voren uitstekende balansvlakken leveren een tegengestelde kracht, wat de krachten op de knuppel vermindert.
Vaak worden deze naar voren uitstekende balansvlakken ook nog eens voorzien van extra massa, soms zelfs zoveel dat het zwaartepunt van het hele roer vóór de scharnieras komt te liggen, dit noemt men 'massabalancering'.
Ik neem even de rolroeren als basis voor de uitleg, hier is het probleem van flutter het vaakst aan de orde. Stel, een vleugeltip beweegt door een verstoring uit zichzelf een stukje naar beneden. Als het zwaartepunt van het roer achter de draaias ligt zorgt de versnelling van de vleugel ervoor dat het roer naar boven wil bewegen. Die roeruitslag verergert vervolgens de neergaande beweging van de vleugel. Op een gegeven moment buigt de vleugel flink door en stopt de beweging, de tip gaat dan weer terug naar boven bewegen. Door de massatraagheid slaat het roer door dit 'terugzwiepen' van de vleugel uit naar beneden en versterkt zo weer de beweging. Bij het ontstaan van flutter spelen nog veel meer zaken (speling op de aansturing, eigenfrequenties van de vleugel op buiging en torsie), maar een verkeerd gebalanceerd roer kan de flutter versterken.
Door de massa van het roer naar voren te brengen, tot zelfs voor de scharnierlijn, kan het effect worden omgekeerd. Als het zwaartepunt van het roer voor de scharnierlijn ligt zal bij het opwaarts versnellen van de vleugel het roer naar boven uit willen slaan, wat de vleugelbeweging tegenwerkt.
Een duidelijk (en ietwat ongenuanceerd) voorbeeld is te zien bij de rolroeren van de Ka-4 Rhonlerche, hier is een blok massa met een stang aan het rolroer bevestigd. Dit stuk metaal beweegt door een gat in de vleugelonderzijde naar boven als het rolroer naar beneden uitslaat.
Zelfs bij verkeersvliegtuigen wordt het principe van massabalancering toegepast. Hieronder een kleine foto van het richtingroer van een Boeing 737 (ken ik toevallig vrij goed

). Het witte streepje dat halverwege het roer naar voren uitsteekt is een flink stuk metaal dat aan het roer vast zit, het brengt het zwaartepunt van het roer naar voren. Net als het balansvlakje aan de bovenzijde. Dit omdat veel verkeersvliegtuigen de neiging tot 'Dutch roll' hebben, een gecombineerde gier- en rolbeweging. Door het zwaartepunt van het roer voor de scharnieras te brengen zal het roer de gierbeweging willen dempen.