Todas las aeronaves tienen límites determinados por muchas de las variables para incluir la resistencia del material, la estructura de diseño (colocación del puntal, parámetros de armadura, etc.).
Los límites son difíciles de determinar simplemente a partir de cálculos matemáticos. Por lo tanto, los ingenieros hacen todo lo posible para calcular los márgenes operativos seguros que luego se evalúan en varias pruebas. Por ejemplo, Boeing prueba cada uno de sus diseños de ala con pruebas de falla absoluta:
Arriba: el Boeing 787 se somete a una prueba de carga del ala.
Sin embargo, estas pruebas son más para evaluar la carga progresiva del ala frente a la carga aguda del ala. La carga aguda del ala sería causada por turbulencias, otros fenómenos de inestabilidad aerodinámica o cambios repentinos de peso y equilibrio como resultado de que algo se caiga literalmente de la aeronave en vuelo.
La tolerancia del fuselaje a la turbulencia también depende (como lo están todos los cuerpos sujetos a desplazamiento periódico) de la frecuencia, amplitud y simetría de las perturbaciones. Existen fenómenos adicionales que tienen efectos similares en la aeronave como la turbulencia, pero que son causados por diferentes factores como aleteo, golpeteo, resonancia armónica, etc. Estos fenómenos se consideran al diseñar la aeronave y al seleccionar materiales que tienen tolerancias adecuadas.
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Desde la perspectiva del piloto, los fabricantes y probadores de aeronaves presentan límites, como se indicó anteriormente, que el piloto debe seguir para garantizar que la aeronave se mantenga dentro de un límite de control. Estos límites incluyen (y a veces se llaman otros por otros nombres):
- Velocidad máxima de penetración de aire turbulento (o aire bruto máximo) – V_ra
- Límites máximos de aceleración: dados en términos de fuerza G para todos los ejes (x, y, z); http://en.wikipedia.org/wiki/Gf…
- Velocidad estructural máxima de crucero – V_no – que determina una velocidad de crucero segura que evitará oscilaciones armónicas causadas por fuerzas aerodinámicas desequilibradas
- Velocidad máxima de maniobra – V_a – que es una velocidad aérea que permite el lanzamiento completo de los controles de vuelo sin daños estructurales (pero desafortunadamente colocará a la aeronave en un vuelo fuera de control)
- No exceda la velocidad, V_ne, que es similar a la velocidad máxima de crucero estructural pero para casos más transitorios, como descensos rápidos
Si bien el piloto puede controlar su avión dentro de sus límites, no todos los casos están cubiertos. Sin embargo, estos casos de turbulencia severa rara vez se encuentran siempre que el piloto haya prestado atención en su informe sobre el clima. Además, es más probable que los pasajeros y la tripulación no asegurados resulten heridos por una turbulencia severa mucho antes de que el avión se desmorone.