¿Cuántas veces la velocidad del aire es más rápida que la velocidad del viento cuando el avión está volando?

La respuesta a esto dependería en gran medida del tipo de avión y la velocidad que los pilotos decidan volar … y obviamente cuán fuerte sopla el viento.

Si no hay viento y el avión vuela 480 nudos, entonces sería: multiplicado por infinito. Si hay 60 nudos de viento en contra y el avión vuela 60 nudos por el aire, entonces tiene velocidad cero sobre el suelo y vuela 1x la velocidad del viento … pero también volaría 1x velocidad del viento en velocidad aérea (todavía 60 nudos) si luego se da vuelta y vuela 120 nudos sobre el suelo de repente.

(A2A: Madeline, veo que eres de Taiwán, así que sospecho que has visto un video que he incluido en esta respuesta que provocó esta pregunta).

¿Tal vez crees que el vuelo solo es posible cuando la velocidad del avión es un cierto múltiplo de, o porcentaje sobre, la velocidad del viento? Eso no es asi.

De hecho, todo el problema con la velocidad y la aerodinámica es un poco más complicado, pero reduzcamoslo a estas dos velocidades principales:

  • TAS o True Airspeed: la velocidad del avión en relación con el aire .
  • GS o velocidad de avance: la velocidad del avión en relación con el terreno .

Para poder volar , tiene que haber algo de flujo de aire sobre las alas. La velocidad importante para esto sería TAS, no GS .

Si estás en un Cessna 152 y solo necesitas 55 nudos para volar, entonces quedarte quieto durante un gran tifón en Taipei te hará volar, sin ningún GS. Esto se debe a que su TAS ya será lo suficientemente alto, aunque su GS sea cero. Mejor estaciona tu avioneta en el hangar o encadenala al suelo si es necesario.

La rapidez con que el flujo de aire tiene que soplar sobre las alas depende del tipo de avión y el peso del avión, además de algunos otros factores. Un Airbus A340 pesado normalmente vuela alrededor de 150 a 160 nudos. (Un nudo es una milla náutica por hora, por lo que sería más de 270 km / h) Un Airbus A330 ligero gira con más de 130 nudos (más de 240 km / h).

Es poco probable que lleguen al aire en el asfalto en Taipei durante los tifones, aunque como lo ilustra el siguiente video (y que posiblemente desencadenó su pregunta), un 747 estacionado no es inmune a los fuertes vientos, incluso si no lo hace volar:

El viento es lo rápido que fluye el aire sobre el suelo. Una vez que el avión está en el aire, está en su propia aerodinámica, por lo que ya no importa lo que haga el viento o qué tan rápido se mueva el aire alrededor del avión sobre la tierra . La única razón por la que el viento importa es la navegación, no la aerodinámica. Entonces no hay “cuántas veces se necesita la velocidad del viento”.

Para la navegación, los pilotos deben tener en cuenta cuánto este viento los está desacelerando o soplando hacia el destino.

Compárelo con remar un bote en un río. Si vas río abajo, llegarás antes. Si está remando río arriba, tendrá que hacer un esfuerzo para ir al menos tan rápido como el río lo lleve al mar, o nunca llegará al destino.

La única diferencia es que necesita una velocidad aérea mínima para poder volar . Esa velocidad mínima es independiente del viento. En un barco puede decidir no remar y quedarse quieto en el agua y seguir flotando hacia su destino si está río abajo. Un avión necesitará una velocidad mínima, pero esa velocidad mínima no tiene nada que ver con qué tan rápido fluiría ese río hacia el mar.

Primero permítanme decir que no hay relación entre la velocidad del aire de un avión y la velocidad del viento sobre el suelo. Los dos combinados te darán velocidad de avance.

Las aeronaves se mueven por el aire. La velocidad de ese movimiento se llama velocidad aérea. El aire se mueve sobre el suelo. La aeronave no tiene una forma natural de determinar cómo se mueve el aire sobre el suelo, ya que está volando por el aire. La velocidad de avance puede determinarse observando el avance y determinando la velocidad de avance real experimentada por el avión.

Para un ejemplo práctico de cómo se pueden combinar estos dos, considere la velocidad de un avión que generalmente varía entre 50 millas por hora y 500 millas por hora. La velocidad del viento en la superficie de la Tierra generalmente se mantiene por debajo de 30 millas por hora más o menos. Cuando son más altos que eso, se considera una tormenta. A altitudes muy altas en la atmósfera donde los aviones a reacción les gusta volar, es común que la velocidad del viento sea de varios cientos de millas por hora. Aquellas áreas donde esto es comúnmente más alto se llaman corrientes en chorro.

La relación entre la velocidad del aire y la velocidad del viento puede variar tanto que simplemente no puedo dar una respuesta directa a esta pregunta. Para una aeronave dada, la velocidad del aire es normalmente mayor que la velocidad del viento, pero no hay razón para creer que este sea siempre el caso.

Suponiendo que entendí correctamente su pregunta, la respuesta es simple.

  • Cada vez que el avión vuela con viento de cola
  • En cualquier momento hay vientos cruzados cuya dirección está sesgando desde la parte posterior del ala más cercana en lugar de la parte delantera.
  • Siempre que la velocidad del aire indicada (IAS), la velocidad del aire verdadera (TAS) y / o la velocidad del aire calibrada (CAS) de la aeronave excedan la velocidad del viento si se encuentra en contra del viento o en contra del viento cruzado que se inclina hacia el viento en contra.

Me detendré antes de entrar en detalles sobre cada uno de los tipos de velocidad aérea mencionados anteriormente. Simplemente lo haré simple aquí: TAS es básicamente la velocidad que se mueve un avión en relación con el suelo cuando no hay vientos presentes. Podría ser posible que un avión vuele hacia atrás en relación con el suelo debajo si hay un viento en contra que se mueve más rápido que el TAS del avión. Ejemplo: el TAS de la aeronave en su altitud es de 150kts, pero está en una corriente de chorro de viento de 200kt, el avión estaría volando hacia atrás a una velocidad de 50kts en relación con el suelo.

Pero volar a esa velocidad contra un viento de frente tampoco tiene sentido, salvo que solo se quiera no hacer nada más que demostrar que se puede hacer. Dado eso, supongo que la respuesta que está buscando es que la velocidad aérea siempre excede la velocidad del viento en todos los vuelos.

Más interesante es cuando la velocidad del aire cae por debajo de la velocidad del viento / vientos en altura, como en las acrobacias aéreas, donde generalmente puede pasar una gran cantidad de tiempo en condiciones estancadas y actitudes inusuales. Por ejemplo, la parte superior de una cabeza de martillo lo llevará a través de 0 velocidades aéreas a menos de la velocidad del viento (en términos vectoriales, al menos el avión todavía se mueve pero no en una dirección en la que normalmente mediría la velocidad del viento, excepto en casos especiales como corrientes descendentes o micro ráfagas) a más de la velocidad del viento.

No estoy seguro de entender la pregunta. A menos que esté en un globo o un avión pequeño en un huracán, la velocidad del aire es casi siempre mayor que la velocidad del viento mientras el avión está volando.