A menudo, cuando me acerco al aterrizaje, siento que el avión se ralentiza considerablemente, aún no ha aterrizado, pero se mantiene suspendido esperando la autorización para aterrizar. Me preguntaba si existe alguna velocidad de crucero mínima definida para los aviones.
Respuesta
Se llama velocidad de pérdida. Por debajo de la cual las alas no darán suficiente sustentación para mantenerse en el aire.
Otra velocidad mínima a la que adherirse es la velocidad mínima de control. Por debajo de eso, las superficies de control no podrán contrarrestar la pérdida repentina de un motor.
Sin embargo, reducir la velocidad antes de aterrizar no tiene nada que ver con esperar su turno / autorización. Si necesitan esperar, dan la vuelta en círculo.
La desaceleración es para que aterricen con la menor velocidad posible para limitar la distancia de frenado necesaria en la pista.
Respuesta
La sustentación que puede generar un ala es proporcional al cuadrado de la velocidad¹. Si la aeronave se mueve en el aire demasiado lentamente, se detendrá², se inclinará hacia abajo y comenzará a descender rápidamente.
Por lo tanto, una aeronave de ala fija³ debe moverse al menos a cierta velocidad, llamada velocidad de pérdida o $ V_S $. Y normalmente debería dejarse un margen de error, por lo que la aeronave nunca vuela más lento que alrededor de $ 1.3 × V_S $.
Lo que es $ V_S $ depende de la aeronave y el peso . Debido a que se necesita elevación para equilibrar el peso, menos peso significa que se necesita menos elevación y, por lo tanto, menos flujo de aire para generarlo. Para los aviones de pasajeros, las velocidades de pérdida pueden variar desde alrededor de 100 nudos cuando hay poca luz (~ 185 km / h, ~ 115 mph) hasta tal vez 130 nudos (~ 240 km / h, ~ 150 mph) cuando están cargados⁴.
Por otro lado, a una altitud por debajo de los 10,000 pies, generalmente se define una velocidad máxima de 250 nudos (~ 463 km / h, ~ 288 mph) para que los pilotos tengan tiempo suficiente para verse cuando vuelan cerca los aeropuertos bajo reglas de vuelo visual o en caso de que el controlador cometa un error.
¹ En realidad, es proporcional a la presión dinámica , que es proporcional a la presión y al cuadrado de la velocidad, por lo que a medida que la aeronave asciende, la velocidad mínima aumenta. Los aviones de pasajeros modernos vuelan muy alto (generalmente de 32,000 a 42,000 pies) donde la presión más baja y el arrastre más bajo correspondiente permiten volar mucho más rápido, pero la velocidad mínima también es más alta.
² La sustentación es proporcional a la presión dinámica y al ángulo de ataque. A menor velocidad, el ala vuela con un ángulo de ataque más alto, que es la forma en que el morro del avión aún apunta hacia arriba cuando se acerca al aterrizaje. El ala es capaz de proporcionar más sustentación hasta un ángulo crítico de ataque por encima del cual se detiene.
³ Las aeronaves rotativas (helicópteros) crean el aire fluyen girando sus alas y, por lo tanto, no necesitan ninguna velocidad de avance. De hecho, se atascan cuando vuelan demasiado rápido cuando la hoja que se retira ya no se mueve hacia atrás lo suficientemente rápido.
⁴ Estos son valores para dispositivos de elevación alta (flaps y slats) desplegados. Con ellos retraídos, la velocidad de pérdida es mayor. La velocidad de pérdida también depende del área relativa del ala de la aeronave en particular. Por ejemplo A318, A319, A320 y A321-200 tienen el mismo ala y, por lo tanto, la misma velocidad de pérdida con el mismo peso, pero tienen diferentes tamaños y, por lo tanto, diferentes pesos típicos. Existe una diferencia similar entre, por ejemplo, B737-700, B737-800 y B737-900.
Comentarios
- ¡Muy bien! Me gusta la respuesta simple con las notas al pie para indicar que he cubierto todas sus bases.
- Una pérdida ‘ t no necesariamente resultará en una actitud de nariz hacia abajo (y por supuesto, recuperación por lo general, debe comenzar con el piloto inclinando el avión hacia abajo además de agregar potencia para la velocidad y luego retroceder). Tome AF447 como un ejemplo bien conocido; Koyovis ‘ respuesta a En Air France 447, ¿cuál habría sido la altitud más baja para iniciar la recuperación después de que se desarrolló la pérdida? cita el informe de investigación del accidente que especifica una caída vertical de 10912 pies / min y una actitud de inclinación de morro hacia arriba de 16,2 grados como los últimos valores registrados por el FDR.
- @MichaelKj ö rling, bueno, el estancamiento siempre creará un gran momento de caída. Sin embargo, el piloto puede tener la suficiente autoridad de ascensor y mantener el avión parado. En aviones estables con controles normales, la gran fuerza necesaria para mantener el morro alto puede considerarse un signo revelador de la disminución de la velocidad, pero algunos pilotos aún lograron detener sus aviones de esta manera, sin darse cuenta de lo que estaba sucediendo (I ‘ he leído acerca de al menos dos accidentes de este tipo, pero no ‘ recuerdo lo suficiente como para encontrarlos ahora). En AF447, la ley alternativa de Airbus empeoró las cosas al recortar automáticamente el morro hacia arriba a medida que disminuía la velocidad.
Respuesta
La velocidad mínima a la que la aeronave puede volar (crucero) se denomina parada velocidad . A esta velocidad, la sustentación es igual al peso de la aeronave.
La sustentación L viene dada por
$ L = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $,
donde,
$ C_ {L} $ es el coeficiente de elevación, $ \ rho $ es la densidad a esa altitud y $ S $ es el área de la forma en planta del ala. Durante el vuelo nivelado, sin aceleración, la elevación es igual al peso.
$ L = W = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $
Esto da la velocidad de pérdida como,
$ V_ {s} = \ sqrt {\ frac {2 W} {\ rho C_ {L_ {max}} S}} $
Esta es la velocidad mínima a la que puede volar la aeronave. Tenga en cuenta que depende de tres cosas: el peso del avión, la densidad del aire y el $ C_ {L_ {max}} $ de la sección del ala.
Durante el aterrizaje, suceden dos cosas: el peso es menor (comparado con el peso de despegue) y los flaps están desplegados, lo que aumenta el $ C_ {L_ {max}} $, lo que a su vez reduce la velocidad mínima requerida para el vuelo. Esta es la razón por la que sientes una reducción en la velocidad.
Fuente: assets.decodedscience.com
Fuente: Stall Speed, Prof. Dr. Mustafa Cavcar
En general, los aviones vuelan muy por encima de la velocidad de pérdida. se mantiene el margen (entre la velocidad de vuelo y la velocidad de pérdida), entonces su velocidad de vuelo se reducirá cuando se reduzca la velocidad de pérdida.
Respuesta
Podría decirse que una aeronave puede navegar a cualquier velocidad siempre que no se detenga. Sin embargo, a veces, el ATC notificará a la tripulación de vuelo y les indicará que mantengan una cierta velocidad debido al tráfico u otros factores. Tenga en cuenta que la pérdida es no se basa tanto en la velocidad como en el AOA (ángulo de ataque). El ángulo de ataque es el ángulo en el que el aire se encuentra con el ala (en caso de que no lo sepas). El estancamiento es cuando el flujo de aire pasa r un ala se rompe y turbulenta o se separa del ala. Hasta cierto punto, un ángulo de ataque más alto otorgará más sustentación (ese es el punto de los flaps). Sin embargo, puede ser peligroso ya que también puede provocar una pérdida.
La imagen de arriba muestra lo que estoy intentando decir. Por lo tanto, siempre que no se alcance el ángulo crítico de ataque, una aeronave técnicamente puede volar a cualquier velocidad al aterrizar (aunque el ATC a menudo solicitará a las aeronaves que mantengan la velocidad relativa alta o baja para que el tráfico funcione sin problemas). El libro «Stick and Rudder» tiene una sección enorme sobre AOA, entre muchas otras cosas.