Performance en despegue, en vuelo, y en aterrizaje

Por otro lado, el aumento de la altitud de densidad, la humedad, disminuyen la potencia del motor, el viento en cola disminuye la sustentación, etc.,

Efecto de la masa, viento y altitud de densidad.

La altitud de densidad corresponde a la altitud de presión corregida por el efecto de la temperatura cuando ésta no coincide con la atmósfera tipo.

Cuando la temperatura o la densidad del aire disminuyen, la altitud de densidad aumenta y viceversa.

La densidad del aire incide directamente en la performance de la aeronave, ya que afecta:

• – Al rendimiento del motor, inferior potencia con memos aire denso.
• – Al rendimiento de la hélices, la tracción es proporcional a la masa de aire que pasa por las palas, inferior tracción con aire menos denso.
• – A la sustentación proporcionada por las alas, con aire menos denso, menor sustentación.

Como la densidad del aire disminuye con la altura y con el aumento de temperatura, a medida que el aire va siendo menos denso, para alcanzar la sustentación necesaria para el despegue, y como el rendimiento del motor y de la hélice se encuentran penalizados, es necesario alcanzar una mayor velocidad para despegar. aumentando el recorrido de despegue,

Es muy importante tener en cuenta estas circunstancias, especialmente cuando se pretenda despegar con temperaturas altas y en campos a mucha altitud.

Efectos de la superficie del terreno y gradiente.

Las condiciones de la superficie del terreno pueden tener efectos para el despegue cuando esta superficie se encuentre blanda, mojada, rugosa, con hierba, etc.

Normalmente estas condiciones frenan la aceleración de la aeronave por la resistencia que ofrecen estos elementos al giro de las ruedas exigiendo, por tanto. un mayor recorrido para efectuar el despegue.

El efecto suelo es otro de los elementos a tener en cuenta, sobre todo en las proximidades al terreno, y sobre todo en el despegue. El efecto es más acusado cuanto más cerca se encuentra el avión del suelo y es proporcional, para una misma distancia al suelo, a la envergadura de la aeronave.

                                         + Envergadura + Efecto Suelo.

El gradiente o pendiente representa el aumento de altura de una pista con relación a su longitud.

El gradiente se representa en %.

Con gradientes positivos, la aeronave despega cuesta arriba. y con gradientes negativos, se despega cuesta abajo.

NOTA: En C-172. Max 2%

Uso de Flaps.

Después del despegue, el momento de retraer los flaps depende de los cálculos teóricos cuyo resultado suele indicarse en el manual de operación del piloto como velocidad.

Esta velocidad suele corresponder al punto en los que la sustentación y la resistencia no se ven afectadas por la situación del flaps, es decir, en este punto de velocidad, la sustentación y la resistencia permanecen constantes con independencia de que el flaps se encuentre fuera o dentro.

PERFORMANCE: EN VUELO.

Potencia requerida y potencia disponible.

Cuando una aeronave se encuentra volando sin aceleración a un determinado nivel. la velocidad se encarga de mantener la igualdad de la sustentación y el peso.

La potencia del motor de mantener el equilibrio entre la tracción y la resistencia.

La potencia de equilibrio para mantener el avión sin aceleración en el aire representa la potencia requerida.

                          Pd > Pr 9 Ascensos

                          Pd < Pr 9 Descensos

Para mantener una aeronave en vuelo horizontal la potencia requerida debe ser igual a la disponible.

Diagramas de performance.

Para operar una aeronave de forma segura y eficaz, se proporcionan una serie de diagramas.

Estos diagramas los confecciona el fabricante de acuerdo con los datos obtenidos en las pertinentes pruebas de vuelo de los prototipos de la aeronave en condiciones normales de vuelo y con la aeronave y motor en óptimo estado.

Los diagramas de performance más habituales son:

• Distancia de despegue.
• Performance de crucero.
• Distancia de aterrizaje.
• Tasa máxima de ascenso.
• Tiempo de ascenso.
• Velocidad de pérdida.
• Componentes del viento.

Razón máxima y ángulo máximo de ascenso.

Cuando se incrementa el motor y se mantiene constante el ángulo de ataque, la aeronave incrementa su velocidad al ser la potencia superior a la resistencia.

El máximo ascenso, con unas condiciones asociadas de potencia ala máxima continua. peso. tren y flaps arriba y en función de la altitud de densidad, se encuentra relacionado con los siguientes diagramas de performance:

• – Velocidad de mejor régimen de ascenso “Vy”. ( Best rate of Climb ).
• – Velocidad de mejor ángulo de ascenso “Vx” ( Best rate of Climb airspeed ),
• – Máximo régimen de ascenso en pies por minuto ( rate of Climb ft/min )
• – Tiempo de ascenso en minutos.

Alcance y autonomía.

El Alcance indica la distancia que una aeronave puede recorrer en vuelo, en función de la potencia de motor seleccionada y de las correspondientes condiciones asociadas de temperatura, peso al despegue, consumo de combustible, densidad de combustible, altitud de presión y velocidad verdadera.

La autonomía indica el tiempo que la aeronave puede permanecer en vuelo de acuerdo con la potencia de motor seleccionada y de las correspondientes condiciones asociadas de temperatura. peso al despegue. consumo de combustible, altitud de presión y velocidad verdadera.

El vuelo de máximo alcance es aquel en el que se recorre la máxima distancia por unidad de peso de combustible.

Efectos de la configuración, masa, temperatura y altitud.

Existen una serie de factores que influyen directamente sobre la performance de la aeronave.

• Configuración. Una aeronave vuela mejor con una configuración “limpia”, teniendo menor resistencia y mejor aprovechamiento del combustible.
• Masa. El peso de la aeronave tiene un efecto directo sobre la performance.

El peso afecta a la altitud a la que la aeronave es capaz de volar. ya que cuanto menor sea la densidad del aire. mayor deberá ser la potencia o la velocidad necesaria para mantener el aumento de sustentación exigido por el aumento de peso.

• Temperatura. A una altitud superior a la estándar equivale a un aire menos denso y por tanto a una menor potencia del motor.
• Altitud. Cuando la temperatura o la densidad del aire disminuyen, la altitud de densidad aumenta y viceversa.

Reducción de la performance en giros ascendiendo.

Para mantener una actitud de la aeronave idéntica a la anterior al viraje. es decir manteniendo la misma velocidad, será necesario un aumento progresivo de la potencia del motor en función del ángulo de inclinación del viraje.

NOTA: En C-172, en virajes de viento en cola, la inclinación máxima es de 20°

Efectos meteorológicos adversos

Existen diferentes efectos adversos que suelen tener influencias negativas sobre el comportamiento de la aeronave.

• Hielo. Lluvia. Cuando la temperatura de la superficie de la aeronave es inferior a cero grados y esta vuela en zonas con humedad visible existe la posibilidad de formación de hielo.

EI hielo puede ser de tipo escarcha o de tipo vítreo.

– Escarcha: Lo producen minúsculas gotas de agua que se hielan instantáneamente al contacto con la superficie de la aeronave.

– Vítreos Se produce por la Ienta congelación de las gotas de agua que existen sobre la superficie de la aeronave o por la existencia de lluvia helada.

Este tipo de hielo es más peligroso por su persistente adherencia , ya que modifica el perfil del ala con la consiguiente pérdida de sustentación

Para evitar los problemas debido al engelamiento o a la escarcha, antes de iniciar el vuelo, la aeronave debería estar limpia de estos elementos.

PERFORMANCE: ATERRIZAJE.

Durante el aterrizaje hay que tener en cuenta los efectos que en esa fase del vuelo pueden producir el peso, el viento, la altitud de densidad, el tipo de superficie de aterrizaje, el gradiente, etc.

Efectos al aterrizar.

EI efecto del peso condiciona las características de aterrizaje de una aeronave, ya que ese factor influye directamente sobre la sustentación necesaria para que la aeronave pueda mantenerse en el aire. Con el mismo ángulo de ataque, una aeronave necesita más sustentación y por tanto mayor velocidad para realizar el aterrizaje cuanto mayor sea su peso. Adicionalmente, cuanto mayor sea el peso, mayor será la carrera de despegue.

                                      + Peso + Velocidad + Carrera de despegue.

EI viento y la velocidad y componente del mismo tienen una gran influencia en el aterrizaje. Una componente de viento en cara incrementa el ángulo de ataque y acorta la carrera de despegue.

Mientras que una componente de viento en cola disminuye el ángulo de ataque y alarga la carrera de despegue.

Durante el aterrizaje la densidad del aire incide en la performance de la aeronave, principalmente en la sustentación proporcionada a las alas, con aire menos denso menor sustentación y menor resistencia.

Uso de flaps.

Los flaps, permiten aumentar el régimen de descenso sin aumentar la velocidad y disminuir la velocidad de aproximación y la carrera de aterrizaje.

Con condiciones meteorológicas adversas de viento fuerte, racheado o windshear. la cantidad de flaps a utilizar durante el aterrizaje debería ser evaluada, en unos casos por el aumento del efecto veleta que se pudiera producir al aproarse al viento la aeronave y en otros por la necesidad de aumentar la velocidad de aproximación para contrarrestar los efectos del windshear.

Efecto suelo.

EI efecto suelo durante la aproximación para el aterrizaje puede producir que la aeronave flota.

Habría que tener en cuenta, que con alias velocidades de aproximación, en pistas corlas. Podría darse el caso de que se pudiera sobrepasar el campo de aterrizaje.