¿Cuáles son las velocidades de despegue y aterrizaje? ¿Por qué?

Hiciste una pregunta específica: “¿Cuáles son las velocidades de despegue y aterrizaje? ¿Por qué?”

La respuesta relacionada con la aviación clásica es: “Depende” de lo siguiente:

  1. El avión en particular: algunos aviones están diseñados para despegar y aterrizar a velocidades lentas, a veces tan lentas como 30 mph (o menos). Algunas aeronaves requieren velocidades mucho más altas tanto para aterrizar como para despegar. Los aviones de pasajeros, por ejemplo, están a más de 100 mph. Lo que determina la diferencia es, en términos simples, el diseño de la misión de la aeronave y eso incluye el peso de la aeronave, el tamaño y la forma de las alas (incluidos los dispositivos de gran elevación, si los hay) y la potencia del motor.
  2. Peso de la aeronave: de lo que la mayoría de las personas no se dan cuenta es que muchas de las velocidades limitantes de una aeronave se ven afectadas por el peso actual de la aeronave. La mayoría de las velocidades se consideran en el peso bruto de la aeronave. Pero los aviones hacen sus cálculos de despegue y aterrizaje con el peso actual del avión. Puede haber una diferencia sustancial. Toma mi avión por ejemplo. Con un peso de 3400 lbs (incluyendo combustible, pasajeros, equipaje), la velocidad de pérdida es de aproximadamente 58 nudos. Con un peso de 2700 cae a 52 nudos. Esa es una diferencia del 9%. En mi último avión, la diferencia fue más del orden del 12%.

Una cosa a tener en cuenta es que casi siempre hay dos velocidades de despegue y dos de aterrizaje para cada avión con un peso determinado. La primera y más importante para el piloto es la velocidad del aire. Esa es la velocidad del avión por el aire. Es la velocidad que el piloto considera para todo el control de vuelo y la gestión de vuelo.

La segunda velocidad no es particularmente importante para el piloto en términos de vuelo es la velocidad sobre el suelo (también conocida como velocidad de avance). Eso es esencialmente la velocidad del aire más o menos el efecto de los vientos en el avión. Un avión de 100 mph en un viento de 10 mph tiene una velocidad de avance de 90 mph. Es importante saberlo para calcular la hora de llegada del destino, pero también es importante para calcular la distancia de aterrizaje.

Aquí hay un ejemplo extremo (que una vez experimenté) que mostrará el efecto de la velocidad del viento. Estaba aterrizando en un aeropuerto en el que trabajaba (Mojave Spaceport). Mi velocidad de aproximación normal fue de 72 nudos. Normalmente podría esperar un despliegue de 700 a 800 pies al aterrizar. En este día en particular, los vientos eran del orden de 50 mph + con ráfagas y bajaban por la pista. Entonces mi velocidad sobre el suelo era de solo 20 mph. Aterricé y tal vez rodé 50 pies sin usar los frenos. Los vientos eran tan fuertes que el aeropuerto se cerró después de mi aterrizaje.

Por lo general vuelo un Mousquetaire, un 5 plazas, 180 CV, estructura de madera, revestimiento de tela. Es el caballo de batalla de montaña por excelencia, lo aterrizamos en glaciares en invierno, en empinadas franjas de montaña en verano.

Una mañana de verano llegué a nuestro aeródromo de Grenoble planeando un viaje al norte del Jura, donde conozco algunos lugares interesantes para aterrizar. Los amigos en la plataforma de estacionamiento estaban ocupados alrededor de un par de aviones para los que se estaban preparando. No sabía para qué. Preguntaron sobre mis planes, luego dijeron juguetonamente: No, no vas a ir al Jura, necesitamos un avión adicional para llevar la madera a SuperDévoluy.

SuperDévoluy es una estación de esquí en el sur, donde podemos aterrizar tanto en invierno (con esquís retráctiles bajo las ruedas) como en verano, y donde la Asociación Francesa de Pilotos de Montaña ha construido un chalet de madera para acomodar a los pilotos visitantes. El chalet, explicaron, había sido destrozado y necesitaba reparaciones. Persianas de madera, puertas y varios puntales de madera tuvieron que ser transportados allí. Sus dos aviones no podían transportar todo eso en un solo viaje, por lo que necesitaban que los acompañara. El Mousquetaire tiene una gran bahía de carga detrás de los asientos, se usó para misiones de rescate en la montaña antes de que aparecieran los helicópteros.

Avance rápido, mi avión está cargado hasta los dientes con varias tablas y partes de ventanas, además de un amigo piloto. Tarda mucho más de lo normal en volar, es cuando me doy cuenta de que nunca he volado un avión tan pesado.

Cuando llegamos a nuestro destino (ver aquí la aproximación y el aterrizaje en invierno en un avión más pequeño) damos la vuelta al circuito de reconocimiento habitual y nos alineamos para el final.

En un entorno de montaña, donde las pistas de aterrizaje nunca están niveladas (generalmente hierba y / o piedra), pero son más o menos empinadas (15% a 22% en algunos casos), aterrizas cuesta arriba, sin importar la dirección del viento y la inclinación. el perfil, cuanto más velocidad necesitas para ensanchar y rozar el suelo, y luego disminuyes la velocidad hasta el aterrizaje, matando la velocidad al subir a la parte superior de la superficie.

SuperDévoluy no es muy empinado, por lo que normalmente aterrizaríamos a unos 110-115 km / h. Pero cuando me alineé en la final, aunque había mantenido una velocidad de precaución de 120 km / h, sentí que el avión se hundía por debajo del nivel del tobogán de aterrizaje. Así que puse el acelerador un poco, luego más, y cuando pasé el umbral, ¡el velocímetro leyó 140 km / h! De lo contrario, nunca habría hecho la tira.

Conclusión: la velocidad de aterrizaje depende, OK, del perfil de la superficie, pero también de la carga del avión.

Lección para mí: sabiendo que el avión estaba inusualmente cargado, debería haber realizado una prueba de pérdida en vuelo, confortablemente alto. Una maniobra común con máquinas privadas pequeñas, consiste en reducir la velocidad del avión, aletear todo, mantenerlo con la nariz hacia arriba hasta que se detenga (hay un golpeteo y la nariz baja), y observa cuál es la velocidad de pérdida, por lo que sabe cuál debería ser la velocidad de aterrizaje, ya que el avión aterriza más o menos a velocidad de pérdida si lo mantiene en el aire el tiempo suficiente.

Con mi carga, el avión se habría estancado a unos 135-140 km / h. Dicho esto, conocía bien el avión y pude “sentir” durante la final, aunque gradualmente, cuál debería ser la velocidad de aterrizaje.

Trataré de explicar en términos simples.

Para que un avión pueda volar, debe haber más presión debajo del ala que en la parte superior. Piense en ello como empujando la parte inferior del ala hacia arriba desde abajo. A medida que aumenta el flujo de aire alrededor del ala, debido a la forma del ala, el aire que viaja por encima del ala tiene que viajar “más rápido” que el aire que viaja por debajo del ala, por lo que ahora hay más “peso” empujando contra la parte inferior del ala. el ala desde abajo provoca elevación, ya que el desplazamiento más rápido del aire en la parte superior del ala provoca una menor presión en la parte superior del ala. Cuanto más rápido viaja el ala por el aire, más elevación proporciona a este respecto. Eventualmente, el ala está haciendo más elevación que el peso que lo pesa y el avión puede despegar del suelo dado que ahora hay más elevación que peso. Cuanto más pesa el avión, se requiere más flujo de aire sobre el ala para superar el peso del avión que la elevación generada por el ala. Por lo tanto, tendría que viajar más rápido para poder levantar más. El diseño de la aeronave también afecta esto. Algunas “alas” son más eficientes que otras para producir elevación en comparación con la velocidad a la que va. No hay una sola velocidad de despegue. Los fabricantes de aviones pequeños proporcionan una “velocidad de despegue” con el peso máximo que el avión puede cargar de forma segura. Cuanto menos pesa el avión, menos flujo de aire se requiere para levantar el avión del suelo. Esto también es cierto a la inversa, excepto que durante el aterrizaje estás desacelerando el avión hasta el punto en que no puede volar y en ese punto ya estás prácticamente en el suelo.

Las velocidades de despegue y aterrizaje son especificadas por el fabricante, y varían de una aeronave a otra. El avión necesita una cierta velocidad para proporcionar suficiente flujo de aire sobre las alas para generar elevación

Para garantizar despegues y aterrizajes seguros porque el exceso de velocidad puede estrellar el avión