¿A qué altitud de un avión de pasajeros la altura adicional se vuelve insignificante si se estrella?

Answer 1

Por lo general, soy el fanático de la tecnología en este tipo de preguntas, pero los diversos aspectos de esta pregunta que se abordan en las respuestas publicadas actualmente son realmente buenos. Entonces, solo agregaré algo de sabiduría popular.

Las cosas más inútiles para un piloto son:

• El combustible todavía en el camión.
• La pista detrás de ti.
• El cielo sobre ti.

Mientras esté a una altitud donde el rendimiento de su avión no se vea comprometido, y donde sea legal operar según su plan de vuelo y licencia, más alto es casi siempre mejor.

La excepción: helicópteros. (Ver Reasoner para una excelente descripción de por qué “los pilotos de helicópteros son diferentes”)

Primero, los helicópteros vuelan significativamente mejor a altitudes más bajas (según cómo vuelan); El sistema de rotor prefiere el aire graso al aire fino, y la eficiencia del motor solo mejora una cantidad insignificante en altitudes más altas (y esa mejora se compensa casi por completo por la pérdida del rendimiento aerodinámico). En segundo lugar, generalmente es preferible mantener la cabeza hacia abajo en áreas donde están otros aviones (especialmente los de movimiento rápido), solo porque los helos son más lentos que los demás y es vergonzoso y desordenado ser golpeado por otro avión. (Ya es bastante malo que te engañen con los golpes de pájaros desde la parte trasera …)

Tercero, demasiada altitud puede significar que tomaría mucho tiempo llegar al suelo si las cosas se ponen feas. El manejo de las emergencias de helicópteros se trata de manera diferente a las emergencias de otras aeronaves … en parte porque generalmente no se necesita pavimento para bajar de manera segura, en parte porque es realmente difícil convencer a un helicóptero para que descienda a más de 2000-3000 pies por minuto, y en parte porque hay algunas condiciones que requieren respuestas prácticamente instantáneas antes de que tengan tiempo de matarte.

El no pavimento es una especie de obvio. Helos no necesita pistas (o incluso superficies planas largas), excepto por algunos problemas específicos y raros, como fallas hidráulicas o pedales de rotor de cola atascados. La capacidad de aterrizar verticalmente es una delicia continua, tanto en circunstancias rutinarias como no tan rutinarias.

La tasa de descenso limitada, por otro lado, realmente es un problema si estás muy lejos. Puede sumergirse en el suelo como un demonio enamorado si lo necesita, pero se topa con las limitaciones de velocidad de avance si no tiene cuidado. Intentar bajar lo más rápido posible para llegar a algo cercano debajo puede ser aún peor; hay una condición desagradable conocida por varios nombres (“conformarse con energía”, “estado del anillo de vórtice”, etc.), pero todos se refieren al mismo problema: quedarse atascado en una columna vertical de su propia corriente descendente. Lo único que tienen que morder tus palas es el aire ya perturbado por tu propio sistema de rotor, y cuanta más potencia apliques para tratar de detener tu descenso, más rápido descenderás.

(Irónicamente, esta es la única instancia en la que si las cosas ya están yendo mal, ser más alto podría ser una ventaja para usted, al menos un poco. Al descender desde una gran altitud, existe al menos la posibilidad de que reconozca que esta condición se está desarrollando y tenga espacio para volar, que es básicamente lo mismo que tiene que hacer para salir de un puesto en un avión: realice la acción contraintuitiva de empujar la nariz hacia abajo y perder más altitud para salir del aire perturbado eso está descendiendo contigo)

Finalmente, la necesidad potencial de estacionarlo rápido es algo único de los helicópteros simplemente por su complejidad y las consecuencias del daño a un componente de elevación crítico para el vuelo (es decir, el sistema del rotor) o una caja de cambios que falla (siempre hay al menos dos o tres, todos los cuales operan a velocidades notablemente altas). Aunque la terminología difiere ligeramente de una aeronave a otra, de operador a operador y de catástrofe a catástrofe, las emergencias de helicópteros se presentan en tres sabores básicos:

1. Aterriza tan pronto como sea posible (algo va mal y debes dejarlo en algún lugar donde los encargados del mantenimiento puedan llegar a la aeronave … pero no pierdas el tiempo eligiendo ese lugar).
2. Aterrice lo antes posible (está sucediendo algo que realmente no puede perder en el manejo; bájese en cualquier lugar donde pueda hacerlo mientras sufre el menor daño posible al avión, pero hágalo rápido o habrá mucho más daño) barrer).
3. Realice un aterrizaje de emergencia ( aterrice ahora , no importa si hay un buen lugar para ir o no, pero al menos aún tendrá cierto control sobre el avión a medida que baja a través de árboles o lo que sea, y la alternativa es simplemente date la vuelta, siéntate en el palo y deja que la tabla de accidentes lo resuelva).

Answer 2

La altitud de un avión no es realmente un factor en un accidente; La velocidad de un avión es. De hecho, un avión bajo control que accidentalmente vuela a una montaña estará mucho más devastado que uno que simplemente se cae del cielo por alguna razón.

Sin embargo, en referencia a la pregunta, supongo que sería la altitud mínima para que un avión de pasajeros alcance la velocidad terminal .

La velocidad terminal de un objeto es la velocidad del objeto cuando la suma de la fuerza de arrastre (Fd) y la flotabilidad es igual a la fuerza de gravedad hacia abajo (FG) que actúa sobre el objeto. Como la fuerza neta sobre el objeto es cero, el objeto tiene aceleración cero. @Velocidad terminal

Esta velocidad terminal variará enormemente, dependiendo de si la aeronave está en picada, un giro plano o se separa en fragmentos debido a las grandes variaciones en la resistencia contra la gravedad respectiva. Dado que la velocidad terminal generalmente se alcanza en segundos a pesar de las diferentes velocidades, se alcanzaría a altitudes muy bajas, negando cualquier efecto de altitudes más altas. Y a bajas altitudes, la velocidad del avión es el factor determinante, no la velocidad terminal.

Finalmente, debe tenerse en cuenta que si un avión de pasajeros está bajo control, aunque se pierdan todos los motores y ninguno se reinicie, la altitud se vuelve muy importante. De hecho, la mayoría de los aviones si se encuentran a altitudes normales de crucero pueden deslizarse por más de 100 millas, y tal vez 30 minutos y aterrizar.

Answer 3

No estoy muy seguro de lo que realmente está buscando, pero desde la perspectiva del piloto, la altura mínima desde la que uno puede recuperarse de una condición de pérdida / giro es lo más preocupante y debe ser demostrada por el fabricante de la aeronave como parte del programa de certificación. Durante el programa de prueba de vuelo, esto lo demuestran los pilotos de prueba, ya que los ingenieros los predijeron primero mediante un cálculo. Las otras personas que respondieron a su pregunta y eludieron que la velocidad sea el factor son correctas, ya que el ala produce Elevación en función del cuadrado de la velocidad del flujo de aire sobre él.

Sin embargo, podemos determinar la altura mínima desde la cual será posible recuperarnos simplemente preguntando cuánta energía potencial necesitaríamos para convertirla en energía cinética que nos proporcionaría la velocidad adecuada necesaria para generar una elevación suficiente para equilibrar el peso de la aeronave.

Donde se vuelve difícil es en el hecho de que, bajo ciertas maniobras, las cargas (fuerzas) en la aeronave pueden exceder su peso, por ejemplo, al salir de una inmersión, por lo tanto, la velocidad de pérdida aumentaría. Por lo tanto, tenemos que considerar la forma en que el piloto recuperaría el avión y, por lo tanto, la carga de maniobra a la que se sometería la célula durante la recuperación.

Aunque la ‘caída libre’ sugiere un g, la recuperación de una nariz hacia abajo cerca de una orientación de 90 grados (similar a un giro), por ejemplo, puede ver a un piloto tirando de más de 1 g. También habrá una distancia geométrica mínima requerida para que la aeronave pase de una trayectoria de vuelo casi vertical a horizontal.

Básicamente terminaríamos con (Energía potencial = Energía cinética) mgH = 1/2 mV ^ 2 o … H = V ^ 2 / (2 g), donde V es la velocidad de pérdida de la aeronave para un vuelo recto y nivelado. Sin embargo, necesitamos H + h, donde h es la altura requerida para completar la transición de una dirección de nariz hacia abajo de 90 grados a vuelo horizontal. “h” representa el radio de giro, si la carga de maniobra es igual a 1 g (recuperación muy suave).

Si consideramos que estamos apuntando a que L = W al final de este turno y que el factor de carga permanezca en uno g (este es el salto de fe en este ejercicio teórico), entonces podemos decir que W = mV ^ 2 / h para el turno, donde W es el peso de la aeronave. Como asumimos que al final del turno W = mg, entonces tenemos h = V ^ 2 / g

Así, H + h = 3 V ^ 2 / 2g.
Para una aeronave con una velocidad de pérdida de 140 Kts, H + h = 2625 pies

Admito libremente que todo esto está fuera de mi alcance y es muy probable que los supuestos no sean ideales para algunos aspectos, sino los fundamentos de equilibrar la energía y luego obligar a resolver la geometría necesaria para completar la maniobra. debe permitir el cálculo de una altura mínima segura desde la cual recuperarse. Como piloto de un solo motor, no podemos practicar la recuperación de pérdida / rotación a menos de 2,500 pies en Canadá.

Sospecho que una buena altura mínima para que un piloto de un avión a reacción considere ser 1.5 x 2625 o aproximadamente 4,000 pies para recuperarse de manera segura.

Esperemos que un Piloto de Prueba de Vuelo o un Ingeniero de Prueba de Vuelo intervengan y corrijan mis errores (particularmente con respecto a los supuestos de carga de maniobra para la recuperación)

Answer 4

John Chesire ha declarado bien la respuesta.

Todo lo que puedo agregar es que una estructura de aeronave diseñada de manera eficiente es extremadamente sensible a las cargas de impacto que no están a lo largo de las rutas de carga diseñadas.
De hecho, la altitud podría ser cero pies sobre el suelo. Recientemente, un avión de negocios no pudo despegar, se quedó sin pista cuando intentó abortar su despegue, se estrelló al final de la pista y mató a todos a bordo.

En 1979, un DC-10 perdió un motor (el motor izquierdo se cayó del ala) durante el despegue y todos murieron en el choque repentino.
Vuelo 191 de American Airlines

Tenga en cuenta también que en el despegue, aproximadamente el 40% de la masa de la aeronave puede ser combustible. Si el choque no te mata, la explosión y / o fuego resultante lo harán.

Los aviones comerciales están diseñados para ser eficientes en cuanto al peso y para proteger a la tripulación y los pasajeros al tener una probabilidad extremadamente baja de estrellarse.

Answer 5

Estoy con John Chesire: no es la altitud, sino la velocidad lo que está en juego. Los detalles más espeluznantes de Tom Stagliano también son acertados.

Sin embargo, aquí hay un ángulo diferente sobre la pregunta: si estás hablando de caída libre, cuanto más altitud, mejor. Si levanta el avión y lo deja caer, hay una variedad de efectos. Si asumimos que un choque de 25 nudos mataría, eso es aproximadamente una caída de aproximadamente 20 ‘. Si el avión puede llegar lo suficientemente alto, podríamos tener suficiente viento sobre las alas para permitir que se deslice hacia un aterrizaje seguro, el heroico piloto salvará el día nuevamente. Asumiendo que nos gustaría tener 150 nudos para poder sacarlo y chirriar al rugido de la multitud, eso significará subirlo a 750 ‘. Si lo dejamos caer, necesitaremos otros 750 ‘para sacarlo. Eso es con un tirón de 3 g en la parte inferior, firme, pero no es probable que rasgue las alas. Cualquier cosa por encima de 1500 ‘es salsa.