Plano de cola

Además de proporcionar una fuerza restauradora (que por sí sola causaría un movimiento oscilatorio), el estabilizador horizontal proporciona amortiguación. Esto se debe al viento relativo que percibe la cola mientras la aeronave gira alrededor de su centro de gravedad. Por ejemplo, cuando la aeronave oscila, pero se alinea momentáneamente con el movimiento general del vehículo, el estabilizador horizontal sigue percibiendo un viento relativo que se opone a la oscilación.

Dependiendo del diseño de la aeronave y del régimen de vuelo, su plano de cola puede generar sustentación positiva o negativa (fuerza descendente). A veces se asume que en una aeronave estable esto siempre será una fuerza descendente neta, pero esto no es cierto. ^{[ 8 ]}

En algunos diseños pioneros, como el Blériot XI , el centro de gravedad se ubicaba entre el punto neutro y el plano de cola, que también proporcionaba sustentación positiva. Sin embargo, esta disposición puede ser inestable y estos diseños a menudo presentaban graves problemas de manejo. Los requisitos de estabilidad no se comprendieron hasta poco antes de la Primera Guerra Mundial , época en la que se diseñó el biplano ligero británico Bristol Scout para uso civil, con una cola sustentadora con perfil aerodinámico durante toda su producción hasta los primeros años de la Primera Guerra Mundial y su servicio militar británico de 1914 a 1916. Fue entonces cuando se comprendió que desplazar el centro de gravedad más hacia adelante permitía el uso de un plano de cola sin sustentación, en el que la sustentación nominalmente no es ni positiva ni negativa, sino cero, lo que resulta en un comportamiento más estable. ^{[ 9 ]} Ejemplos posteriores de aeronaves de la Primera Guerra Mundial y del período de entreguerras que tenían planos de cola de sustentación positiva incluyen, cronológicamente, el Sopwith Camel , el Spirit of St. Louis de Charles Lindbergh , el Gee Bee Model R Racer, todas aeronaves con fama de ser difíciles de volar, y el biplano de entrenamiento canadiense biplaza Fleet Finch , más fácil de volar, que a su vez poseía una unidad de plano de cola con perfil aerodinámico de fondo plano similar a la del anterior Bristol Scout. Pero con cuidado, un plano de cola sustentador puede hacerse estable. Un ejemplo lo proporciona el interceptor propulsado por cohete VTOL Bachem Ba 349 Natter , que tenía una cola sustentadora y era estable y controlable en vuelo. ^{[ 10 ]}

Some aircraft and flight modes can require the tailplane to generate substantial downforce. This is particularly so when flying slowly and at a high angle of attack (AoA). On some types, the demand in this flight mode has been so extreme that it has caused the tailplane to stall. On the Gloster Meteor T.7 a stall could be triggered by turbulence when the airbrakes were deployed. On the McDonnell Douglas F-4 Phantom II it initially occurred during takeoff and landing approach, and leading-edge slats were fitted to the tailplane upside-down in order to maintain smooth airflow and downforce "lift" at high AoA. The Pilatus P-3 trainer required a ventral keel to cure a similar effect when spun, while the McDonnell Douglas T-45 Goshawk suffered excess downwash from the wing when the flaps were deployed, necessitating a small "SMURF" surface fixed to the fuselage, such that it aligned with the stabiliser leading-edge root at the critical angle.^[11]

Using a computer to control the elevator allows aerodynamically unstable aircraft to be flown in the same manner.

Aircraft such as the F-16 are flown with artificial stability. The advantage of this is a significant reduction in drag caused by the tailplane, and improved manoeuvrability.

At transonic speeds, an aircraft can experience a shift rearwards in the centre of pressure due to the buildup and movement of shockwaves. This causes a nose-down pitching moment called Mach tuck. Significant trim force may be needed to maintain equilibrium, and this is most often provided using the whole tailplane in the form of an all-flying tailplane or stabilator.