¿Puede un avión volar al revés?

Depende de lo que quieras decir cuando dices aviones “comerciales”. También depende de lo que quieras decir con volar al revés. Si te refieres a vuelo invertido extendido, entonces la respuesta es probablemente no. La operación invertida extendida crea problemas con el suministro de combustible y el suministro de aceite para motores que están diseñados para funcionar en una determinada orientación. Las aeronaves que deben volar invertidas durante largos períodos de tiempo requieren modificaciones en los sistemas de combustible y aceite. He volado en un avión jet L-29 que permitió el vuelo invertido durante 30 segundos a la vez debido a problemas con el sumidero de aceite del motor.
Aviones rodantes invertidos temporalmente es otra cuestión. Incluso los aviones grandes como el A380 pueden rodar en barril a 1G constante. Rodar un avión a 1G constante tendría un efecto nulo en los sistemas de combustible y lubricación de los motores. Bob Hoover, piloto extraordinario y piloto de exhibición aérea, realizó una demostración en un avión bimotor Shrike Commander donde vertió un vaso de té helado mientras el barril rodaba el avión a 1G-

El Shrike es un avión que se opera comercialmente, lo que significa que las empresas con licencia de la FAA obtienen ganancias, por lo que sí, los aviones comerciales se pueden rodar y volar invertidos. Si se refiere a grandes aviones de pasajeros de aviones jumbo, entonces creo que la respuesta sigue siendo sí, podrían hacerlo en la prueba de vuelo, pero las restricciones operativas por parte de las aerolíneas probablemente impedirían que alguien pueda rodar uno de estos aviones intencionalmente en operaciones estándar.

Respuesta corta: posiblemente , posible por un piloto de prueba experimentado (si la computadora lo permite), aunque en realidad nadie lo hizo por 380 o 747. Los cálculos preliminares necesarios (para una determinación de ir / no ir) serán desalentadores. Necesitaría un piloto de prueba, ya que los controles tendrían que seguir una secuencia calculada con precisión (si es posible).

Perdón por repetir lo que escribieron todas las demás personas, solo quería reunir las cosas para aclarar las cosas.

Si ve un avión “al revés”, todavía no tiene toda la información “lo que realmente está sucediendo” sobre la estructura del avión y el flujo de aire alrededor de sus alas. Esos son cruciales.

Por lo tanto, dos imágenes aparentemente del mismo “plano invertido” pueden significar cosas drásticamente diferentes (literalmente “separadas 180 grados”) que están sucediendo en este momento. Esta es la razón por la cual mirar las maniobras aeróbicas en las exhibiciones aéreas puede ser un poco aburrido para los no iniciados, “¿por qué está haciendo las mismas cosas una y otra vez?”, Las cosas “se ven igual” mientras son muy diferentes para la máquina y el piloto, algunos fácil, algunos realmente difíciles.

Es similar a ver un combate de boxeo. Para alguien no iniciado, se trata de “dos hombres golpeándose con puños por quién sabe por qué tanto tiempo”. Para las personas interesadas en el deporte, es una historia muy matizada, rica y compleja.

De vuelta a los aviones y volando: el avión puede volar (poco tiempo) invertido, con personas dentro (y la máquina) sin experimentar cosas muy diferentes de un vuelo “normal”. Puede hacerlo (en teoría) al menos con un bucle interno y un rollo de barril. Lo clave es que tanto el avión como las cosas en el interior nunca experimentan el “revés”, a pesar de estar realmente al revés. Técnicamente se llama “una maniobra de g positiva” y es lo mismo que ponerse boca abajo en una montaña rusa: las fuerzas centrífugas lo mantienen pegado al asiento mientras está boca abajo, para que no caiga nada dentro del automóvil (como los ocupantes) fuera de el.

La maniobra más difícil, ir “al revés” durante un período más largo, sería, bueno, más difícil de saber si es posible. Muchos sistemas tendrían que funcionar mientras experimentan estar al revés. Con una máquina tan complicada como un avión de pasajeros, debe calcular, simular y probar para ver si algo funciona, y dudo que alguien lo haya hecho para A380, para un vuelo invertido prolongado. El vuelo invertido prolongado no solo es “prolongado”, significa que las fuerzas y el flujo de aire son radicalmente diferentes.

Tenga en cuenta que hubo accidentes cuando, durante una turbulencia (o tormenta), los pasajeros sin cinturón fueron golpeados por el techo de la cabina. Esto es exactamente lo que experimentaría todo el avión aerodinámicamente en un verdadero vuelo invertido (prolongado), el fuselaje tiene que hacer frente a esto, por lo que está clasificado para gs negativos, pero no demasiados. Entonces, un intrépido piloto multimillonario podría pensar en volar invertido un A380. Escribí “pensar” ya que primero tendrían que hacerse toneladas de investigación / cálculos, quién sabe qué darían, y el hardware podría pensar de manera diferente durante la prueba. Me salteo todo el problema de que la computadora realmente no aprueba las cosas salvajes.

Pero volviendo al vuelo invertido de “tiempo positivo g” corto, lo más fácil. Esto fue hecho para el prototipo del avión de pasajeros Boeing 707 en la década de 1950, por el piloto de prueba de Boeing (después de cálculos cuidadosos), como sorpresa, durante la demostración de vuelo del prototipo para el CEO de Boeing y el cliente principal del tipo. El CEO de Boeing sabía que el otro gato gordo (CEO de la aerolínea) tenía problemas cardíacos, así que cuando el prototipo se recuperó en un vuelo nivelado, preguntó: “¿Esas píldoras tuyas? ¿Puedo tener uno ahora ? La conversación al día siguiente en la oficina entre el CEO de Boeing y el piloto de prueba fue breve:

“¿Qué crees que estabas haciendo?”

“Estaba vendiendo un avión al cliente”

(Presión de vapor bajando) … “Ejem … Solo que nunca vuelves a hacer un truco así”

Solo para esbozar los posibles problemas para hacer un barril con un A380. “Fácil” … No tiene que verificar la tolerancia gs negativa sostenida en todos los sistemas, pero aún queda mucho trabajo preliminar. Tienes dos cosas Uno: trayectoria / actitud / velocidad del avión durante toda la maniobra. Esto será forzado por fuerzas aerodinámicas en todo momento, flujo de aire necesario y las fuerzas centrífugas necesarias para producirse. Esto (trayectoria / actitud / velocidad) dictará las entradas de control necesarias en los 3 ejes. Aquí surge la pregunta: ¿pueden los controles A380 (superficies físicas) y sus actuadores proporcionar los valores de control necesarios y la velocidad de cambio para estos valores? Podría ser, por ejemplo, que no pueda mover la superficie de control lo suficientemente rápido, o que esos controles no puedan afectar la velocidad de balanceo necesaria (por ejemplo), incluso con la deflexión máxima.

Este no es un avión pequeño donde el timón se moverá tan rápido como puedas patear los pedales.

El segundo problema son las fuerzas dinámicas durante la maniobra. Si bien las fuerzas generales de g probablemente serán tolerables y positivas, habrá cambios (posiblemente rápidos) en las alas y otras superficies. Esto da como resultado no solo fuerzas en la estructura, sino también oscilaciones en la estructura y el flujo de aire, posiblemente reforzadas periódicamente durante la maniobra. Airbus ya tenía una historia de que “moviendo la cola” por el piloto rompió la cola: una sola deflexión máxima del timón estaba bien, una secuencia de estos (izquierda y derecha) había aumentado las tensiones más allá de los límites de la estructura (arreglaron esto). Por lo tanto, todo esto debe ser modelado y verificado, se necesitan muchos cálculos, ya que no sé si puede deshacerse del dosel de un A380 y rescatarlo lo suficientemente rápido si algo se rompe. Aún así, los números podrían funcionar bien.

Entonces, tanto esta historia de 1950 de Boeing (“… nunca más …” por los jefes) como la cantidad de trabajo necesaria para prepararse para el truco significa que probablemente nadie lo haya hecho desde entonces, “en privado”. Y los fabricantes u operadores no lo harán a menos que haya una razón comercial. Tal razón podría surgir para aviones y / o operadores militares o de investigación.

¿Por cuanto tiempo?

Hay una historia famosa sobre el Boeing 707. El piloto de prueba de Boeing en ese momento, un tipo llamado Tex Johnson, que decidió mostrarle a los ejecutivos de Boeing y de las aerolíneas lo bueno que era el 707.

Entonces, en un vuelo de demostración sobre las regatas de Seattle, voló …

…al revés.

Técnicamente, lo voló en un barril, que se ve impresionante pero en realidad es una maniobra muy suave (como lo hacen las maniobras acrobáticas).

Puede leer sobre esto aquí: hace 60 años: el famoso barril prototipo Boeing 707 rueda sobre el lago Washington

Como cuestión práctica, los aviones de pasajeros civiles no están diseñados para vuelos invertidos sostenidos, durante los cuales se invierte el vector de gravedad relativa (hacia la parte superior del casco y no hacia la parte inferior). Pero no es tan malo como con los aviones de pistón, donde el carburador no está diseñado para ser invertido por ningún tiempo, a menos que sean los carbohidratos especiales utilizados en los aviones acrobáticos.

Entonces la respuesta es sí, pueden y lo han hecho.

El famoso rollo de 707 barriles de Tex Johnson en realidad no es un buen ejemplo de vuelo invertido. Cuando se hace correctamente, ya que Tex ciertamente lo voló, el barril es una maniobra de 1G. Eso significa que todo en el avión, y en el avión, continuó sintiendo la gravedad normal de principio a fin.

El difunto Bob Hoover solía demostrar esto en sus demostraciones acrobáticas de Rockwell Commander, sosteniendo (o incluso vertiendo) un vaso de agua haciendo rodar el avión 360 grados.

Las alas del avión de pasajeros están diseñadas y construidas para el vuelo normal. Para mantener la sustentación mientras están invertidos, estarían en un ángulo de ataque más alto, causando más arrastre y requiriendo mucha potencia adicional, que bien podría no estar disponible. Además, dicho vuelo ejercería fuerzas G negativas, no positivas, en las alas que podrían exceder fácilmente los límites de la estructura.

Finalmente: tenga algo en cuenta para la tripulación de cabina … unos segundos de vuelo invertido tendrían carros de servicio rebotando, con bebidas, computadoras portátiles y numerosos pasajeros heridos tirados en el techo, y todos los demás gritando. Yo mismo evitaría esos vuelos.