Control de altura y velocidad del avión – Aerodinámica

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Control de altura y velocidad del avión – Aerodinámica

deriva-2Control de altura y velocidad del avión – Aerodinámica

Las maniobras con referencia en tierra y sus factores relacionados se utilizan en el desarrollo de un alto grado de habilidad del piloto. Aunque la mayoría de estas maniobras no se usan como tales en el vuelo normal diario, los elementos y principios que intervienen en cada una son aplicables a la ejecución de las operaciones habituales del piloto. Ayudan al piloto en el análisis de los efectos del viento y otras fuerzas que actúan sobre el avión y en el desarrollo de un control fino, la coordinación y la división de la atención necesaria para maniobrar el avión de forma precisa y segura.

Toda la parte inicial de la instrucción del piloto se ha llevado a cabo a altitudes relativamente altas, y con el propósito de desarrollar la técnica, el conocimiento de las maniobras, la coordinación, la sensación y el manejo del avión en general. Este entrenamiento ha requerido que la mayor parte de la atención del piloto se dé al manejo real de la aeronave, y a los resultados
de las presiones en los controles sobre la acción y la actitud del avión.

Si se permite que continúe más allá de la etapa de entrenamiento adecuada, sin embargo, la concentración de atención del alumno piloto se convertirá en un hábito fijo, uno que disminuirá seriamente la facilidad y seguridad como piloto, y será muy difícil de eliminar. Por lo tanto, es necesario, tan pronto como el piloto muestre el dominio de las maniobras fundamentales, que se presenten al piloto las maniobras que requieren atención exterior como aplicación práctica de las maniobras y conocimientos adquiridos.

Cabe destacar que, durante las maniobras con referencia en tierra, es igualmente importante que se mantenga la técnica básica de vuelo aprendida previamente. El instructor de vuelo no debe permitir ninguna relajación del estándar de la técnica anterior simplemente porque se añade un nuevo factor. Este requisito debe mantenerse durante todo el progreso del alumno piloto de maniobra en maniobra. Cada nueva maniobra debe incorporar algún avance e incluir los
principios de la anterior con el fin de mantener la continuidad. Cada nuevo factor introducido debe ser simplemente un paso más de uno ya aprendido de manera que se pueda hacer un progreso ordenado constante.

MANIOBRAS POR REFERENCIA A OBJETOS EN TIERRA
Las maniobras con referencia en tierra se realizan a una altitud relativamente baja, mientras se aplica la corrección por deriva del viento cuando sea necesario para seguir una trayectoria o camino predeterminado sobre la tierra. Están diseñados para desarrollar la habilidad de controlar el avión, y para reconocer y corregir el efecto del viento mientras divide la atención entre otras cuestiones. Esto requiere planificar por delante del avión, manteniendo la orientación en relación con los objetos en tierra, volando los rumbos apropiados para seguir la derrota deseada, y conocer el resto del tránsito aéreo en la vecindad inmediata.

Las maniobras con referencia en tierra deberían volarse a una altura de aproximadamente 600 a 1000 pies AGL. La altura real dependerá en gran medida de la velocidad y el tipo de avión, y deben ser considerados los siguientes factores.

  • La velocidad con respecto al suelo no debe ser tanta que los acontecimientos parezcan suceder con demasiada rapidez.
  • El radio de giro y la trayectoria de la aeronave sobre el suelo deben notarse fácilmente y los
    cambios planificados y efectuados cuando las circunstancias lo requieran.
  • La derrota debe ser fácilmente perceptible, pero no exigir demasiado al alumno en hacer
    correcciones.
  • Los objetos sobre el terreno deben aparecer en su proporción y tamaño.
  • La altitud debe ser lo suficientemente baja para hacer evidente al alumno cualquier ganancia o pérdida, pero en ningún caso inferior a 500 pies por encima de la obstrucción más alta.

Durante estas maniobras, tanto el instructor como el alumno deben estar atentos a los campos de aterrizaje disponibles para emergencias. La zona elegida debe estar lejos de comunidades, ganado, o grupos de personas para evitar posibles molestias o peligro para los demás. Debido a las altitudes a las que se realizan estas maniobras, hay poco tiempo disponible para buscar un campo adecuado para el aterrizaje en el caso de que surja la necesidad.

DERIVA Y CONTROL DE LA DERROTA
Siempre que un objeto se libera del suelo, está afectado por el medio que lo rodea. Esto significa que un objeto libre se moverá en cualquier dirección y velocidad en que se mueva el medio.

Por ejemplo, si una lancha está cruzando un río y el río está quieto, la lancha podría dirigirse directamente a un punto en la orilla opuesta y viajar en línea recta a ese punto sin derivar. Sin embargo, si el río fluye rápidamente rápidamente, tendrá que ser considerada la corriente de agua.

Es decir, mientras la lancha avanza hacia adelante con su propia potencia, también debe moverse aguas arriba a la misma velocidad que el río se mueve aguas abajo.

Esto se logra inclinando el barco aguas arriba lo suficiente como para contrarrestar la corriente del
agua. Si se hace esto, el barco seguirá la derrota deseada a través del río desde el punto de salida directamente al punto de destino previsto. En caso de que la lancha no esté direccionada lo suficiente aguas arriba, derivará con la corriente y llegará a tierra en algún punto aguas abajo en la orilla opuesta.

Tan pronto como un avión está en el aire, queda libre de la fricción del suelo. Su trayectoria es entonces afectada por la masa de aire en la que vuela; por lo tanto, el avión (como la lancha) no siempre viajará a lo largo del suelo en la dirección exacta que apunta.

Cuando se vuela con el eje longitudinal del avión alineado con una carretera, se puede observar que el avión se acerca o se aleja de la carretera sin haber realizado un giro. Esto indicaría que la masa de aire se está moviendo hacia un lado en relación con el avión.

Dado que el avión está volando dentro de esta masa de aire en movimiento (viento), se mueve o deriva con el aire en la misma dirección y velocidad, al igual que la lancha se mueve con la corriente del río.

deriva-del-viento-1

Al volar recto y nivelado y siguiendo una derrota seleccionada, el método preferido para corregir la
deriva por el viento es direccionar el avión (ángulo de corrección de deriva) lo suficiente hacia el viento para que el avión avance hacia el viento a la misma velocidad que el viento lo está moviendo hacia los lados. Dependiendo de la velocidad del viento, esto puede requerir un gran ángulo de corrección de viento o sólo unos pocos grados. Cuando la deriva se ha neutralizado, el avión seguirá la derrota deseada.

Para entender la necesidad de la corrección de la deriva durante el vuelo, considere un vuelo con una velocidad del viento de 30 nudos desde la izquierda y 90° de la dirección a la que el avión se dirige. Después de 1 hora, la masa de aire en el que el avión vuela se habrá movido 30 millas náuticas (NM) a la derecha. Dado que el avión se mueve con esta masa de aire, también se habrá desplazado 30 NM a la derecha. En relación al aire, el avión se movió hacia adelante, pero en relación con el suelo, se movió hacia adelante, así como 30 NM a la derecha.

Hay momentos en que el piloto tiene que corregir la deriva durante un viraje. Durante todo el viraje el viento estará actuando en el avión desde ángulos que cambian constantemente. El ángulo de viento relativo y la velocidad gobiernan el tiempo que tarda el avión para progresar durante el viraje. Esto es debido a la velocidad respecto a tierra en constante cambio. Cuando el avión se dirige hacia el viento, la velocidad sobre tierra disminuye; cuando se dirige a favor del viento, la velocidad sobre tierra se incrementa. A través de la porción de viento cruzado del viraje, el avión debe ser virado lo suficiente hacia el viento para contrarrestar la deriva.

Para seguir una trayectoria circular deseada, el ángulo de corrección de deriva debe ser variado en el momento oportuno debido a la velocidad sobre tierra que varía según progresa el viraje. Cuanto mayor sea la velocidad sobre tierra, más rápido se debe establecer el ángulo de corrección del viento; cuanto más lenta es la velocidad sobre tierra, más lento se debe establecer el ángulo de corrección del viento. Se puede ver entonces que en la parte a sotavento del viraje el alabeo debe ser máximo y el régimen de giro mayor, y en la parte a barlovento el alabeo es menor y el régimen de giro también menor.

Los principios y técnicas de variar el ángulo de alabeo para cambiar la velocidad de giro y el ángulo de corrección del viento para controlar la deriva por el viento durante un viraje son los mismos para todas las maniobras con referencias en tierra que involucran cambios en la dirección del vuelo.

Cuando no hay viento, debería ser fácil volar a lo largo de una derrota con un arco de exactamente 180° y radio constante, porque la trayectoria de vuelo y la derrota serán idénticas. Esto se puede demostrar aproximando a una carretera en un ángulo de 90° y, cuando está directamente sobre la carretera, realizar un viraje medio, manteniendo luego el mismo ángulo de alabeo a lo largo de los 180° de giro.

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Para completar el giro la salida del mismo debe iniciarse en un punto donde las alas estarán niveladas cuando el avión alcanza de nuevo la carretera en un ángulo de 90° y estará directamente sobre la carretera justo al completar el viraje. Esto sería posible sólo si no hubiera absolutamente nada de viento y si el ángulo de alabeo y la velocidad de giro se mantuvieran constantes a lo largo de toda la maniobra.

Si el viraje se realiza con un ángulo de alabeo constante y el viento sopla directamente cruzando la
carretera, resultará en un viraje de radio constante a través del aire. Sin embargo, el efecto del viento causará que la derrota se distorsione de un viraje de radio constante o trayectoria semicircular. Cuanto mayor es la velocidad del viento, mayor será la diferencia entre la trayectoria deseada y la trayectoria de vuelo. Para contrarrestar esta deriva, la trayectoria de vuelo puede ser controlada por el piloto de una manera tal como para neutralizar el efecto del viento, y hacer que la derrota sea un semicírculo de radio constante.

Los efectos del viento durante los virajes pueden ser demostrados después de seleccionar una carretera, vía de ferrocarril, u otra referencia en tierra que forme una línea recta paralela al viento. Vuele hacia el viento directamente sobre y a lo largo de la línea y luego realice un viraje, con un ángulo de alabeo medio constante, de 360°.

efectos-del-viento-durante-un-viraje-2

El avión regresará a un punto directamente sobre la línea, pero un poco desplazado desde el punto de partida, la cantidad en función de la velocidad del viento y el tiempo requerido para completar el viraje. La trayectoria sobre el suelo será un círculo alargado, aunque en referencia al aire es un círculo perfecto. Es necesario volar recto por el segmento contra el viento después de terminar el
viraje para que el avión vuelva a la posición de partida. Un giro de 360° similar puede ser iniciado en un punto específico sobre la línea de referencia, con el avión dirigido directamente a favor del viento. En esta demostración, el efecto del viento durante un viraje con alabeo constante derivará el avión a un punto donde se reinterceptará la línea, pero el giro de 360º se completará en un punto “aguas abajo” del viento desde el punto de partida.

Se puede seleccionar otra línea de referencia que se encuentre directamente con viento cruzado y se repite el mismo procedimiento, lo que demuestra que si la deriva del viento no se corrige, el avión, al término del viraje de 360°, apuntará en la dirección original, pero habrá derivado de la línea una distancia que depende de la cantidad de viento.A partir de estas demostraciones, se puede ver dónde y por qué es necesario aumentar o disminuir el ángulo de alabeo y la velocidad de giro para conseguir la trayectoria deseada sobre el terreno. Los principios y técnicas involucradas pueden ser practicadas y evaluadas realizando las maniobras con referencia en tierra que se tratan en este capítulo.

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