Generalmente esto es posible, aunque no es una buena idea. Las aeronaves que establecen récords a menudo han despegado con sobrepeso masivo. Esto toma una pista muy larga y suave cerca del nivel del mar con un viento favorable. Se recomienda una parte del día más fresca. Recuerde de la física de la escuela secundaria que f = m • a (la fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración). Necesita una cierta fuerza de empuje para superar la resistencia y producir un exceso de elevación. Una forma de hacer que la ecuación funcione para usted es extender el tiempo de aceleración utilizando una pista más larga. Pero los números todavía tienen que funcionar, es decir, si no tienes suficiente potencia, nunca saldrás de la pista. Y si vuela por el aire, todavía existe la posibilidad de que no pueda salir del efecto del suelo, que es una altitud de una envergadura o menos sobre la superficie. Un piloto hizo eso en 1960, volando un Piper Twin Comanche desde Sudáfrica hasta Florida, ¡justo en la cubierta y tocando su guitarra para mantenerse despierto!
¿Es correcto si un avión usa una pista de 4 millas en lugar de una pista de 1 milla para el despegue? ¿Podrá el avión levantar dos veces su MTOW?
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Hay tres componentes principales para el peso de la aeronave:
- Peso en vacío: el peso combinado de la célula, los motores, diversos sistemas mecánicos, hidráulicos, electrónicos y mobiliario interno.
- Combustible.
- Carga útil = Peso de pasajeros + equipaje. (O misiles y municiones para combatientes, bombas para bombarderos, etc.)
MTOW = Peso vacío + Combustible + Carga útil.
La carga útil rara vez supera el 10% de MTOW. En los aviones que pueden realizar vuelos de largo alcance, el combustible puede alcanzar el 40% de MTOW. (Para Boeing 777–300ER, MTOW es 351,533 kg, mientras que la capacidad máxima de combustible es 145,538 kg, que es 41.4% de MTOW).
Entonces, para duplicar el MTOW necesitaremos agregar 11 veces la carga útil soportada por el avión. Veo los siguientes problemas:
- No sé si la estructura del avión podrá soportarlo. Incluso si no se rompe de inmediato cuando se está cargando el avión, quién sabe qué sucederá cuando el avión esté en movimiento y se induzcan diversas tensiones dinámicas. ¿Tal vez durante el despegue el piso se agrietará y las cosas comenzarán a caer en la pista?
- El doble del peso significa el doble de la carga del ala, por lo que un avión que normalmente despega a 150 kts ahora necesitará acelerar a 210 kts, lo que nuevamente significa mayores tensiones dinámicas en la estructura. La velocidad de despegue es proporcional a la raíz cuadrada de la carga del ala.
- ¿Pueden las alas manejar la carga adicional? Esto requerirá un análisis. Los aviones modernos ya tienen una carga de ala bastante alta. (Para B-747, la carga del ala es de 740 kg / m2).
- ¿Puede el tren de aterrizaje soportar el mayor peso? Lo dudo. Los trenes de aterrizaje AFAIK no están diseñados con un factor de seguridad de 2. Pero, con una mayor velocidad de despegue, las tensiones serán mucho más altas, por lo que debe ser mucho más fuerte que un factor de 2.
- En un avión a reacción moderno, no veo el empuje del motor como un desafío. La longitud de la pista tampoco sería un problema en la mayoría de los grandes aeropuertos comerciales.
Mi respuesta es que es posible en teoría , siempre que 1) el tren de aterrizaje pueda soportarlo, y 2) se apliquen los refuerzos estructurales necesarios para soportar la carga. El rendimiento y el manejo de la aeronave se verían gravemente afectados, pero eso no sería un gran desafío siempre que no tenga que despejar edificios altos o montañas inmediatamente después del despegue, o maniobrar la aeronave como un avión de combate.
Punto final: estoy viendo esto como un experimento científico, no como un vuelo aéreo programado. Recordemos que las aerolíneas piden a algunos pasajeros que tomen vuelos posteriores si sospechan que el vuelo está sobrecargado. No se arriesgan mucho a tener sobrepeso, y esa es realmente la respuesta del “mundo real”.
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Otro ejemplo: Gulfstream G650. MTOW: 99,600 lbs. Combustible máximo: 44.200 libras, que es 44.3% de MTOW. Carga útil máxima: 6,500 lbs, que es 6.5% de MTOW. (La carga útil con el combustible máximo es de 1800 lb, que son básicamente seis muchachos fornidos con su equipaje de mano y no mucho más).
No lo intentaría …
En primer lugar, si tiene acceso a una pista de 4 millas de largo, probablemente esté en un lugar donde no debería estar. La pista civil más larga de los EE. UU. Tiene solo un poco más de 3 millas de largo: 16R / 34L en el Aeropuerto Internacional de Denver. Diseñado para despegar un 747–200 del suelo en un caluroso día de verano a 5,200 pies MSL.
Además, por favor no lo intentes.
Los fabricantes de motores tienen especificaciones muy específicas para lo que está y no está bien. Cuando esté cerca de MTOW … se deben tomar precauciones con respecto a la longitud de la pista, la configuración de la aleta y la configuración de empuje de despegue. Y mucho menos sobre MTOW, que probablemente nunca sea seguro. Tienes que confiar en que las personas que hicieron el avión y lo probaron saben lo que es seguro e inseguro según lo publicado. La longitud de la pista no es la parte completa de la ecuación.
No y no.
Simplemente no….
Las especificaciones de peso están determinadas por el tipo de alas y motores utilizados en los parámetros de diseño, según sea necesario para cumplir con los requisitos del cliente de la aerolínea. Se reduce a los límites de empuje, elevación y peso para una densidad de aire dada. Período.
La longitud de la pista determina ciertos límites, incluido el peso máximo de despegue bruto para la longitud disponible.
El simple hecho de extender la longitud de la pista NO significa que la aeronave necesariamente pueda transportar más peso.
Las aerolíneas compran aeronaves sabiendo de antemano qué aeropuertos utilizarán. Han presentado a los fabricantes el número deseado de pasajeros y la cantidad de carga (peso) y el alcance del avión que requieren. Eso es.
Desde una perspectiva de ingeniería aeronáutica, los fabricantes tienen una idea bastante buena de cuál es la demanda del mercado para cada modelo que construyen.
Cuando volaba cargas pesadas, a menudo estábamos en el peso bruto máximo de despegue. Debido a las rutas que volamos a menudo, siempre determinamos por adelantado, la pista mínima y máxima requerida según el manual y la cantidad de combustible a bordo.
Hubo varias ocasiones, con 10,000 pies de pista y combustible lleno, calcularíamos cuánta carga podría cargarse para despegar con seguridad. En ocasiones, se requería la descarga de palets. En otras ocasiones, incluso si la pista tenía el doble de longitud, el avión no despegaría. Simplemente hacía demasiado calor y la potencia de la turbina no iba a aumentar más de lo que podría producir a esa temperatura del aire. Período. Punto final. El avión está conectado a tierra hasta que el clima se enfríe a una temperatura segura.
Si desea un avión capaz de transportar una cantidad de carga útil “X”, para una longitud de pista y densidad de aire determinadas, los ingenieros aeronáuticos encontrarán una combinación de diseño y motor que funcionará. Es posible que no tenga la velocidad o el alcance deseados utilizando los criterios o regulaciones de diseño existentes (como el ancho máximo de las alas en muchos aeropuertos).
Un A380 con un peso bruto de despegue, un poco más de 1.2 millones de libras, no se elevará al aire al doble de su peso máximo con una pista de 4 millas de largo. Los neumáticos por sí solos no tienen una velocidad nominal de más de 250 nudos, y mucho menos son capaces de soportar 2.5 millones de libras.
MTOW literalmente significa peso máximo de despegue. Es un límite difícil en el rendimiento del avión.
No voy a entrar en detalles sobre cómo se establece esa cifra, solo basta con decir que cada avión nuevo pasa por miles de horas de pruebas de vuelo y sus limitaciones son el máximo permitido para una operación segura y continua establecida a través de los datos obtenidos de esas pruebas.
Cuando se trata de MTOW, es una limitación impartida a la aeronave por su rendimiento, principalmente motores y elevación, así como estructural. La longitud de la pista puede disminuir el peso de despegue permitido, pero no puede aumentar el peso de despegue máximo. Puede obtener una pista de 100 millas si lo desea, todavía no despegará. Simplemente tendrá un camión muy costoso y poco práctico.
Todos los demás expertos que han respondido esta pregunta son correctos, por lo que no repetiré su razonamiento.
El fabricante del avión debe demostrar a la FAA que el avión cumple con ciertos estándares de rendimiento, como la velocidad de ascenso y la velocidad de pérdida, entre una miríada de otros requisitos, incluida la resistencia estructural. El fabricante establece el peso bruto máximo de la aeronave para garantizar que se cumplan esas normas. Si pesa más y el avión no podrá cumplir con esos requisitos, disminuirá así el margen de seguridad. Un ejemplo sería la incapacidad de un avión para escalar lo suficientemente bien como para despejar esos siempre presentes árboles de 50 pies al final de la pista.
Con un peso adicional razonable, sí, el avión volará, pero con un rendimiento reducido y márgenes de seguridad disminuidos. La FAA en realidad permite que los aviones con base en Alaska excedan legalmente su peso máximo de despegue en un 10% debido a la necesidad crítica de transporte donde no hay carreteras. Además, es raro en Alaska que la temperatura alcance altas temperaturas, ya que el aumento de las temperaturas tiene un efecto dramático en el rendimiento.
Parte del entrenamiento del piloto implica comprender que el peso bruto máximo certificado de un avión es solo eso: el máximo. No es raro que los informes de accidentes de la NTSB mencionen el “sobrepeso” como causa o factor contribuyente en los accidentes.
No, porque las alas siempre están diseñadas para producir elevación por un valor fijo de MTOW, pero teniendo en cuenta el factor de seguridad, la aeronave puede lograr 1,5 veces la MTOW pero puede no tener éxito 2 veces.
Si estoy equivocado, corrígeme.
Absolutamente no. De ninguna manera. Podrías construir una pista que va desde tu origen hasta tu destino y tendrías más suerte en rodar que en intentar despegar.
Como otros han mencionado, hay otros factores más allá de la longitud de la pista en juego. Combustible, carga útil y lo que se conoce como ZFW o Zero Fuel Weight. Además, si bien generalmente hay un poco de empuje adicional disponible, esto no se debe usar para una carga útil adicional. Puede funcionar en un día frío en LAX, pero es una buena manera de terminar en un cráter humeante al final de la pista en Denver.
No importa si el avión toma 1 milla o 4 millas para el despegue. Cuando el avión alcanza una velocidad con sus ruedas frontales o nariz ligeramente arriba del suelo, llega un término llamado viento cruzado que ayuda al cuerpo a despegar.
Si esta correcto. Llevará la carga requerida que está por debajo de su factor de seguridad.
Estoy de acuerdo con las respuestas anteriores … la longitud de la pista no es un factor importante para determinar el peso máximo de despegue, pero es un factor limitante. En cualquier caso, ciertamente no es una relación lineal.
Si un avión con un peso máximo de despegue de 100,000 libras puede despegar en una pista de 5,000 pies; eso ciertamente no significa que pueda despegar con un peso de 200,000 libras en una pista de 10,000 pies. E, incluso si pudiera despegar por encima de su MTOW, probablemente sería muy inestable e inseguro en vuelo.
Quizás, pero muy probablemente no. La potencia frente a la resistencia en lugar de la longitud de la pista es el problema limitante. Para volar, el avión pesado tendría que aumentar su AoA para obtener una elevación suficiente. Eso significa mayores fuerzas de arrastre y la potencia disponible puede, o no, ser suficiente para continuar acelerando el avión contra ese arrastre más alto. Cuando agrega el pequeño problema de la alta separación de AoA y flujo de aire (pérdida), las posibilidades de levantar esa carga monstruosa se vuelven bastante pequeñas, sin importar cuánto tiempo sea la pista.
El MTOW no está determinado por la longitud de la pista. Puede estar LIMITADO por él, por razones obvias, pero el MTOW es estructural. Y además de eso, debe tener en cuenta que no puede llevar mucha más velocidad de lo normal para el despegue porque hay una limitación de velocidad de los neumáticos.
No. El MTOW del fabricante es el peso máximo permitido.
Ahora, si me preguntas si uso una pista más larga, ¿puedo despegar con más peso que en una pista más corta? Entonces sí, esa suele ser la respuesta. Pero eso también depende de los vientos y los posibles obstáculos del corredor de salida que podrían impedirnos en la pista más larga.
Estoy seguro de que el MTOW no está establecido solo por la longitud de la pista. También se establece por las restricciones de elevación y estructurales y de velocidad.
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