Hay varios ‘límites de velocidad’ para un avión, con varias razones para estos límites diferentes. Las consecuencias dependen de cuál de estos límites excede, de cuánto y de otras cosas que pueda hacer durante esa excursión.
Las aeronaves están diseñadas con ciertas velocidades en mente, y con un cierto nivel de habilidad / responsabilidad del piloto también en mente. Las aeronaves deben ser lo suficientemente fuertes como para manejar las velocidades y cargas donde se espera que operen, junto con cierto margen de seguridad. Pero hacer que el avión sea más fuerte que eso lo haría pesar más, y el peso es un gran problema en el diseño del avión. Dado que los pilotos y los operadores quieren aeronaves con la mayor capacidad de carga útil y combustible, los diseñadores se esfuerzan por mantener la aeronave lo más liviana posible, por lo que no se “ exageran ” en la estructura.
A velocidades subsónicas, las cargas aerodinámicas en un avión están en función de la velocidad al cuadrado. Por ejemplo, si aumenta la velocidad en 1.1x, en realidad aumentará las cargas en un factor de 1.1², o 1.21x. En otras palabras, las cargas aumentan más rápido que el aumento de la velocidad. A medida que se acerque a velocidades supersónicas, las cargas subirán aún más rápido que eso. Y debido a que el flujo de aire se acelera alrededor de diferentes partes de la aeronave, puede haber bolsas donde las cargas suben aún más rápido.
También hay cargas de maniobra. Es posible que haya sentido esto en un automóvil al doblar una esquina, o en una montaña rusa al pie de una colina. Estas son las cargas g que te empujan. En realidad, pueden estar en cualquier dirección, empujándolo hacia abajo en el asiento, de lado, de regreso al respaldo del asiento, etc. Las aeronaves están diseñadas para manejar cargas de maniobra máximas específicas, junto con un margen de seguridad. Pero recuerde que dado que las cargas aerodinámicas aumentan con el cuadrado de la velocidad del aire, las cargas de maniobra potenciales también aumentan con la velocidad del aire.
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Otro problema es la estabilidad, y especialmente el aleteo. Esto puede ser bastante complicado con la forma en que los patrones de flujo de aire cambian con la velocidad y la forma en que el flujo de aire interactúa con el fuselaje. El Lockheed P-38 Lightning es un ejemplo muy famoso de un avión con problemas de alta velocidad (lea ese enlace para obtener más detalles)
Entonces, veamos algunos ‘límites de velocidad’ específicos (aunque ciertamente no todos). Estas son todas las velocidades V, aunque no todas las velocidades V son en realidad límites. Las velocidades en V son varias velocidades aéreas que los pilotos deben memorizar para sus aviones. Y recuerde que todos estos tienen un margen de seguridad, por lo que no debería causar ningún daño si solo está apenas por encima de ellos.
VA – Velocidad de maniobra de diseño. Esto se relaciona con maniobras de cargas. Si tira de la palanca completamente por debajo de esta velocidad aérea, el ala se detendrá antes de que exceda la carga máxima de maniobra permitida (no necesariamente algo bueno, pero mejor que romper su avión). Una vez que esté por encima de esta velocidad aérea, si tira de la palanca completamente hacia atrás, podría exceder la carga máxima de maniobra permitida. Cualquier número de componentes podría fallar en esta condición, desde el ala hasta la cola hasta los soportes que sostienen partes dentro del avión. Los aviones vuelan habitualmente por encima de esta velocidad, pero los pilotos deben tener más cuidado.
VFE: velocidad máxima de la aleta extendida. Las aletas son las partes en la parte posterior del ala que se desvían para aumentar su elevación durante el despegue y el aterrizaje. Intentar volar a esta velocidad con las aletas extendidas podría dañar las aletas y / o los mecanismos de aletas.
VLE: velocidad máxima extendida del tren de aterrizaje. Al igual que con VFE, esta es la velocidad máxima donde puede extender el tren de aterrizaje. Intentar extender el tren por encima de esa velocidad podría dañar el tren de aterrizaje.
VNO: velocidad de funcionamiento normal o velocidad de crucero estructural máxima. Las aeronaves también deben estar certificadas para condiciones racheadas, con una ráfaga de 30 pies / s como estándar. Si está volando y golpea una ráfaga vertical de 30 pies / s, podría aumentar el ángulo de ataque y, por lo tanto, elevarse sustancialmente, creando una alta carga de maniobra. Si está por debajo de VNO y vuela recto y nivelado, una ráfaga de 30 pies / s no aumentará su carga de maniobra por encima de los límites máximos. Pero si está por encima de VNo, podría.
VNE – Nunca exceda la velocidad. Esto generalmente se establece por la estabilidad y el aleteo, pero también podría ser simplemente estructural. Este es el límite de velocidad más alto para una aeronave. Un piloto nunca debe exceder esta velocidad.
