¿La dirección del flujo de aire realmente impacta la velocidad de un avión?

Permítame ofrecerle una versión ligeramente diferente de responder su pregunta. La dirección del flujo de aire (también conocida como “viento relativo”) es a lo que el avión, y específicamente sus alas o palas de rotor, reacciona en vuelo. Los aviones necesitan una cantidad mínima de viento relativo para que sus alas puedan elevarse. (Los helicópteros son más extraños, no intentaré explicar su aerodinámica aquí, pero diré que un cambio en la dirección del viento experimentado por un helicóptero que necesita el viento en su cara para mantenerse en el aire en una altitud elevada está en mi lista de grandes lisiados de pilotos.)

Un “viento cruzado” experimentado durante el despegue o el aterrizaje reduce la cantidad de viento que en realidad proporciona elevación a medida que el avión se alinea con su pista. Esto puede ser malo porque significa que el avión en sí tiene que ir más rápido para que el ala desarrolle suficiente elevación utilizable. Durante un despegue, eso significa pasar más tiempo en el suelo aumentando la velocidad (espero que tenga suficiente pista); durante un aterrizaje, eso significa que tuvo que volar más rápido para mantenerse en el aire mientras bajaba, por lo que necesitará más espacio para reducir la velocidad y frenar (espero que tenga suficiente pista). Puede sentir un patrón aquí …

El peor de los casos es tratar de aterrizar y de repente hacer que los vientos se muevan para que vengan detrás de ti. Ese “viento de cola” significa que las alas experimentan su velocidad de avance como su velocidad aérea indicada MENOS, sin embargo, mucha brisa sopla su keister. (Término técnico: lo siento). Si el resultado de esa matemática es una velocidad inferior a su “velocidad de pérdida”, lo más probable es que experimente una llegada muy inesperada y ruidosa, bastante cerca de donde se encuentra en el suelo en el momento en que la dirección del viento cambia.

Las velocidades de aterrizaje generalmente se establecen como no menos de 1.3 veces la velocidad de pérdida calculada en su peso y altitud de densidad (temperatura / presión de aire resultante). Las tablas y tablas prácticas permiten a los pilotos determinar si su aeronave puede volar con una cantidad dada de viento cruzado y cuánta pista se necesitará para un despegue o aterrizaje en condiciones específicas; aterrizar a favor del viento es tonto y, por lo tanto, no es ayudado por los creadores de los manuales.

Para ser justos, la mayoría de los pilotos evitan entusiasmadamente ponerse en una situación de despegue o aterrizaje a favor del viento, pero ocasionalmente el terreno o los cambios climáticos repentinos los encajonan. Los vientos cruzados inesperados / no pronosticados también pueden llevar a un replanteamiento rápido de lo que está sucediendo, especialmente cuando no hay una pista mejor Elección disponible. (Si bien la mayoría de los aeropuertos principales que admiten vuelos programados tienen muchas pistas, muchos aeródromos pequeños solo tienen una opción: aterrizar al norte o al sur, aterrizar al este o al oeste, etc.) Los tipos de seguridad de EE. UU. Intentan alentar a los pilotos que se encuentran en tales situaciones a pensar detenidamente el riesgo resultante y, con suerte, esperar mejores condiciones o elaborar un nuevo plan (por ejemplo, peso reducido, diferentes destinos, etc.)

Sí, hay un impacto del viento en el avión. Déjame darte un ejemplo matemático simple.

Antes de hacerlo, déjame contarte algunas de las definiciones de la velocidad de los aviones. (principalmente para aquellas aeronaves cuya velocidad es inferior a 300k), ya que tenemos una referencia de velocidad diferente para calcular la velocidad de avance real de la aeronave.

1. IAS: es la velocidad indicada del aire que obtenemos del indicador de velocidad del aire.

2. CAS- Velocidad de aire calibrada, es la velocidad indicada corregida por cualquier error del instrumento, si es así. Si no hay error, IAS = CAS y se corrige leyendo un cartel instalado en la aeronave, instalado por el fabricante de la aeronave.

3. TAS- Velocidad verdadera del aire, es la velocidad de la aeronave en relación con la masa de aire a través de la cual está volando. Se calcula mediante la computadora de vuelo ingresando IAS y la altitud media del nivel del mar.

4. GS- Ground Speed, es la velocidad real de la aeronave en relación con la superficie del suelo / tierra. Se calcula por computadora de vuelo y varía según la dirección y la velocidad del componente viento / viento.

Ejemplo 1
Supongamos que si el indicador de velocidad aérea de su avión indica 90 nudos * de velocidad indicada 【IAS】

(* Nudos: milla náutica por hora, donde 1 milla náutica es 1.852 kilómetros).

Y suponiendo que la velocidad verdadera 【TAS】 de la aeronave también sea de 90 nudos, digamos si sopla un viento de 20 nudos hacia la cabeza de la aeronave, es decir, viento en contra 【HW】 de 20 nudos. En esta condición, la velocidad de avance 【GS】 de la aeronave será de 70 nudos, es decir, la velocidad real de la aeronave en tierra.

[90k TAS – 20k HW = 70k GS]

Ejemplo: 2
Ahora, si hay una historia de viento 【TW】 de 20k y TAS de la aeronave es de 90 nudos, el viento empujará a la aeronave por detrás y ayudará a ganar velocidad, la GS será de 110K.

[20k TW + 90k TAS = 110k GS]

Conclusión del ejemplo: 1 y 2
Para un TAS dado, para HW, el GS disminuye porque se opone al avión, y para TW, el GS aumenta porque empuja el avión desde atrás para ganar velocidad. Cuando hay 0K de HW o TW, TAS = GS

Ahora, ¿qué pasa si Tailwind no sopla directamente hacia la cola del avión o Headwind no golpea directamente la nariz del avión? Bueno, no debe preocuparse por los componentes de viento cruzado.

Otro ejemplo de tal caso:

Ejemplo: 3
Ahora suponga que si la aeronave se dirige en dirección magnética de 360 ​​grados (norte) y el viento viene hacia la aeronave a una velocidad de 30 nudos desde la dirección de 045 grados (noreste), la aeronave está volando a TAS de 090 nudos.

(Nota: es un ejemplo del componente Viento-cabeza)

Hagamos una entrada a la computadora de vuelo E6-B y calculemos la velocidad de avance de la aeronave.

Después de hacer una entrada a la computadora de vuelo electrónica, obtuvimos el resultado, velocidad de avance de 72 nudos cuando TAS es 090 en el componente de viento de frente (velocidad reducida en el componente de viento de frente)

Ejemplo: 4
Una aeronave con rumbo de 260 grados, TAS de 090 nudos, viento de 130 grados a 030 nudos. Vamos a calcular la velocidad de avance.

(Nota: es un ejemplo de componente de viento de cola)

Hagamos una entrada de los detalles anteriores a la computadora de vuelo E6-B.

Obtuvimos una velocidad de avance de 106 nudos, para un TAS dado de 090 nudos en el componente de viento de cola (la velocidad del suelo aumentó en el componente de viento de cola)

Conclusión de los ejemplos 3 y 4
Para un TAS dado, con el componente de viento de viento en contra el GS disminuye, con el componente de viento de cola el GS aumenta.

Conclusión del ejemplo 1, 2, 3 y 4:

Con un cambio en la dirección del viento, la velocidad de la aeronave cambia.
O
También podemos decir que, para el cambio en el rumbo / rumbo de la aeronave al mantener constante la dirección del viento, la velocidad de la aeronave cambia. (El viento de frente se convertirá en viento de cola y viceversa, si la aeronave gira aproximadamente, manteniendo la dirección del viento igual, la velocidad de avance de la aeronave cambiará)

【Para obtener más artículos interesantes sobre aviación, visite mi blog: Indian Commercial Aviation, http://www.incoav.com】

Dentro del marco de referencia de la aeronave, inmerso en un baño de aire, solo dos cosas afectan la dirección del flujo de aire y, por lo tanto, la velocidad:

  • ángulo de ataque
  • guiñada

Por supuesto, la velocidad y la dirección del viento deben tenerse en cuenta para determinar la velocidad de avance.

El ángulo de ataque tiene un efecto considerable. Nariz hacia arriba o hacia atrás en el palo para trepar o un giro brusco ralentiza considerablemente la embarcación. Una actitud de nariz hacia abajo tiene un efecto en la velocidad independientemente de la altitud de cambio por impulso.

La guiñada, producida generalmente por un timón duro o por deslizamiento lateral al aterrizar con viento cruzado, se puede usar para reducir la velocidad. En mi primer aterrizaje en un avión de vela, el piloto (que solo hablaba alemán) me aterrorizó por su técnica de guiñar el avión en una cantidad que habría producido una sucesión de rollos rápidos en un ala barrida F-86. Su técnica permitió casi dejar caer el planeador desde la altitud del patrón hasta el umbral de la pista sin perder el elevador disponible para un aterrizaje suave.

¿Impactarlo?
Es lo único que le importa al avión.
Si vuela directamente a un viento de 150 mph (en la corriente de chorro) y su indicador de velocidad indica 120 mph, en realidad está retrocediendo a 30 mph.
Tienes 120 mph de viento sobre el ala. El trozo de aire en el que estás se mueve a 150 mph frente a tu rumbo.
Resultado neto: retrocede a 30 mph.

Si. Imagínese en un bote en un río *. En el crucero, la “velocidad del agua” se mantiene constante. Si vas río abajo, obviamente vas más rápido en relación con la orilla del río.

* Sí, fui allí.

La velocidad y la dirección del viento no afectan la velocidad aérea de un avión, pero sí afectan su velocidad de avance.