¿Cuánto combustible (%) se quema durante el despegue, hasta que un avión alcanza la velocidad de crucero normal? ¿Es esta la parte del vuelo que más consume combustible?

El despegue y el ascenso queman la mayor cantidad de combustible durante un tiempo o distancia en un avión. En términos de tiempo, es algo más combustible, típicamente alrededor de 30-40% más. Mi propio avión quemará alrededor de 60 litros por hora en el despegue desde un aeropuerto a nivel del mar, ya que es el 100% de la potencia que puede producir. A medida que sube, la potencia disminuye con el adelgazamiento del aire, lo que reduce el consumo de combustible. El crucero al 75% es de 40 litros por hora.

Pero, aunque los pilotos están entrenados para pensar en términos de tiempo, usamos aviones en general para obtener lugares. Eso significa distancia. En términos de distancia, los números son mucho peores. Durante la escalada, no solo estás haciendo más potencia y usando más combustible, sino que también vas mucho más lento. Nuevamente, usando mi avión, se hace una buena subida alrededor de 160 kilómetros por hora. Pero, una vez nivelado y navegando, 250 KPH es más típico.

Entonces, en ascenso, un litro de combustible llevará a esta aeronave 2.7 kilómetros. En crucero, tomará el avión 6.3 km. ¡Eso es 2,3 veces más lejos! Entonces, la pregunta podría ser, ¿por qué escalar? ¿Por qué no simplemente volar lo más bajo posible para evitar montañas y torres? Curiosamente, la razón es la eficiencia.

Lo primero que se podría pensar es que el descenso de baja potencia vuelve a compensar el combustible gastado en la escalada. Desafortunadamente, aunque ayuda, en realidad es solo una pequeña parte del rompecabezas. En el ascenso, el motor no es más eficiente ni es particularmente eficiente a baja potencia. Está diseñado para cruceros, por lo que es donde es más eficiente. El ascenso y el descenso no se cancelan entre sí debido a esto. Esto también es cierto para el fuselaje. La subida no se realiza en ángulos de ataque eficientes en el ala. Y el descenso generalmente se realiza con piezas que inducen la resistencia al viento como aletas y equipo.

Entonces, ¿de dónde viene la eficiencia? ¡El aire! Hay menos en altitud. Menos aire significa menos resistencia significa mayor eficiencia en crucero. Y la fase de crucero del vuelo suele ser mucho más larga que las fases de ascenso y descenso que los aumentos en la eficiencia aumentan mucho más que cancelar el combustible perdido para llegar allí.

(OK, realmente no hiciste la segunda pregunta que respondí, pero parecía una continuación natural. ¡Espero que no te importe!)

Depende de la aeronave y del perfil de vuelo.

Para el pequeño avión monomotor de aviación general que he volado (Cessna 150/152/172), el despegue y el ascenso inicial se realizan al 100% de potencia, y la potencia de crucero es del 60% al 85% de potencia, dependiendo de la situación y Lo que el piloto está tratando de lograr.

Pero el consumo de combustible realmente depende de lo que está volando, a dónde va, qué tan alto está volando y qué está haciendo.

En algunos programas de grado de ingeniería aeronáutica, hay una clase llamada “Rendimiento de la aeronave”, que se enfoca en calcular este tipo de cosas. Es un curso matemático pesado.

Eso varía mucho entre los aviones, por ejemplo, el Me-163 Komet, un avión propulsado por cohete (más específicamente un interceptor) utilizado por los nazis durante la Segunda Guerra Mundial, usó casi la mitad de su combustible durante el despegue. Despegó horizontalmente y luego ascendió verticalmente a 30,000 pies, luego atacó durante unos minutos y luego se deslizó hacia abajo y aterrizó de esa manera como el Transbordador espacial. Todo el vuelo duró 8 minutos.


Me-163 Komet

Sí, el despegue / ascenso es la fase de vuelo donde un avión quema la mayor cantidad de combustible. Mi avión de un solo motor de pistón quema 23 galones por hora al salir, a máxima potencia hasta que alcanzo mi altitud de crucero. Suponga una velocidad de ascenso de 700 pies por minuto, y el consumo total de combustible durante el ascenso dependerá de la altitud de crucero objetivo. Por ejemplo, tomará aproximadamente 22 minutos llegar de 2000 pies a 17000 pies, con un gasto de combustible de 8 galones más o menos. Tengo 75 galones de combustible utilizables, suponiendo que completé ambos tanques, por lo que más del 10% de mi capacidad se quema durante la escalada si voy a 17000. Pero no siempre vuelo a esa altitud, podría estar en cualquier lugar de 2500 a 23000 pies MSL, dependiendo de la misión.

Después de nivelarme, normalmente quemo 10.5 a 13.5 gph, dependiendo del perfil de la misión. La velocidad aérea dependerá de la altitud y la configuración de potencia: por lo general, es de alrededor de 165 nudos a 10000 pies, 185 nudos a 17000 pies, 195 nudos a 22000 pies.

Durante el descenso, dejo el ajuste de potencia solo, a menos que espere una turbulencia significativa, en cuyo caso disminuyo a “velocidad de maniobra” (Va), por lo que en un descenso normal todavía estaré ardiendo a una velocidad de 10-12 gph o aproximadamente la mitad de la tasa al salir. A 5-10 minutos del aeropuerto de destino, reduzco la potencia cada vez más y al ingresar al patrón de aterrizaje solo estoy quemando 4-5 gph.

Hay un régimen bastante especial que usa quizás más combustible que el despegue.

El F-15 tenía una misión especial donde llevaba el misil antisatélite ASAT. Antes del lanzamiento, el Águila completaría sus tanques y se volvería supersónico con un postquemador completo y comenzaría un ascenso de 60 grados. Después de una intercepción exitosa, estaría casi vacío y necesitaría otro combustible.

El% de quemaduras en el despegue y ascenso dependerá del tipo de aeronave y los objetivos de la misión para ser un número específico, pero no hay duda de que esa etapa de un vuelo es el segmento que más combustible consume de todo el vuelo. Hay varias buenas respuestas publicadas aquí.

Supongo que hay miles de tipos diferentes de aviones y todos son diferentes. También depende de la carga útil y el combustible a bordo. En el Jet que vuelo, con el peso bruto máximo, (MGTOW) quemamos el 17.7% de nuestro combustible en la primera hora, con 7 horas restantes y sin reserva.

Durante el despegue, los motores de los aviones suelen quemar dos veces más combustible que durante el vuelo de crucero.

Supongo que la porción de despegue y ascenso quemará una mayor porción de combustible que la porción de crucero. En el crucero, solo necesita alrededor del 20 al 33 por ciento de la potencia total al nivel del mar para mantener la velocidad y la altitud. No me cite sobre esto porque no tengo las cifras exactas, pero creo que no está cerca del empuje necesario para subir y despegar. Por lo tanto, la fase de ascenso probablemente consumirá más combustible que el crucero, pero debido a que es tan corta en comparación con un vuelo largo de 10 horas, probablemente se quema menos combustible. Pero en un vuelo corto, quemaría más combustible que el crucero.