Cómo saber cuál es la mejor velocidad de ascenso para un avión El ejercito es el arma mas fuerte

Para obtener la mejor velocidad de ascenso, debe volar a la velocidad que le brinde la mejor velocidad de ascenso. Y eso es un poco más complicado de lo que parece a primera vista. Tengo discusiones ocasionales sobre esta cabina con otros pilotos y nunca ha sido bien definido en nuestros manuales de operación en las aerolíneas que he volado.

Aquí responderé por aviones de reacción, ya que esa es mi experiencia.

Una vez, para el Airbus A330–300 y A340–300, nuestros manuales declararon en algún lugar que 285 nudos es una buena aproximación. Sin embargo, la velocidad real debe variar con el peso de la aeronave, ya que la curva de arrastre varía con ella. Por lo tanto, en un vuelo de larga distancia, cuando esté cerca del peso máximo de despegue, la mejor velocidad de ascenso debe ser mucho mayor que en un vuelo regional de corta distancia, donde lleva una fracción del peso del combustible en sus tanques.

Siempre me he preguntado cómo llegaron a estas 285 kt, especialmente porque a algunos de mis colegas les gusta tratar todo lo que está escrito en un manual como un evangelio, revelado por el dios sagrado de la aviación: “la mejor tasa de ascenso ocurre en 285 nudos, basta, la ciencia no importa “.

Primero, es importante señalar que la mejor TASA de ascenso no es lo mismo que el mejor ÁNGULO de ascenso .

La velocidad de ascenso es una velocidad vertical, no un ángulo . Es el seno del ángulo de los tiempos de ascenso, la verdadera velocidad aérea que estás volando.

[matemáticas] RoC = sin (\ gamma) \ veces TAS [/ matemáticas]

(Desenterré algunas notas antiguas de rendimiento de la aeronave mía:

Gráfico superior: la cantidad de empuje y arrastre frente a True AirSpeed o TAS. El TAS en el punto B proporciona la máxima diferencia entre empuje y arrastre, por lo que tiene la mayor cantidad de empuje disponible allí. Eso te da el mejor ángulo de ascenso . En la práctica, esta velocidad estará muy cerca de la velocidad de arrastre mínimo, que se obtiene en el punto C. Volar más lento que el punto A resulta en una pérdida, mientras que más rápido que el punto E sin descender no es posible porque tendrás más Arrastre que empuje disponible.
Gráfico del medio: multiplique una fuerza como Thrust and Drag con una velocidad y obtendrá Power, graficado aquí como Power disponible (= Thrust x TAS) y Power required (= Drag x TAS). La mejor tasa de ascenso ( [matemática] = sin (\ gamma) \ veces TAS [/ matemática] ) ocurre donde tiene la mayor brecha entre las dos gráficas: en el punto D. Esta velocidad siempre es mayor que la velocidad mínima de arrastre.
Gráfico inferior: la tasa de ascenso resultante frente al TAS, en comparación con el ángulo de ascenso resultante frente al TAS. TASA de las cimas de ascenso en D, ÁNGULO en B.

Nota: la gráfica de Thrust vs TAS es, por supuesto, el tipo de avión, incluso el tipo de motor, específico y también varía con la altitud / número de Mach).

En un avión moderno, la velocidad de arrastre mínimo (punto C), que está muy cerca del ángulo máximo (punto B) y, por lo tanto, se puede suponer que proporciona el mejor ÁNGULO de ascenso, se muestra en la escala de velocidad para los pilotos . Para ser extremadamente correcto: en realidad es la mejor estimación de la mejor “velocidad de elevación para arrastrar” que se muestra, por lo que no solo importa la curva de arrastre, sino también la curva de elevación. Como esas velocidades están todas muy juntas, y ni siquiera su mejor piloto as (automático) puede volar constantemente hasta el nudo correcto, todos asumimos que son lo mismo.

(Observe el círculo verde, que indica la mejor velocidad de elevación a arrastre, o “punto verde” como lo llama Airbus, en la escala de velocidad a la izquierda del horizonte artificial. Esta es una pantalla típica de vuelo primario de Airbus. Volando por debajo de esa velocidad, aunque es posible, no tiene sentido: obtienes más resistencia, pierdes rendimiento y vuelas más lento. Además, volar más lento que el punto verde es inherentemente inestable ya que la desaceleración accidental hace que disminuyas aún más. En las operaciones normales, por lo tanto, el punto verde se considera como una velocidad mínima)

Segundo, aunque los aviones modernos no tienen una indicación de velocidad para la mejor TASA de ascenso, hay un truco .

Vuela con el combustible más eficiente en general para el vuelo si alcanza su nivel de crucero más rápido y no pierde el tiempo en los niveles más bajos y menos eficientes.

Los aviones modernos vuelan con un cierto Índice de Costos (CI) que la aerolínea determina que proporciona una compensación entre los costos de combustible y los costos de tiempo . Por un lado, con un índice de bajo costo, puede minimizar el consumo de combustible mientras que, por otro lado, volar con un índice de alto costo significa que la aerolínea prefiere que el avión llegue antes, tal vez porque los salarios por hora de los pilotos superan los costos de combustible (¡poco probable! ) Este índice de costos se inserta en el sistema de gestión de vuelo (FMS) del avión y el FMS calcula las velocidades óptimas para volar … BINGO!

La velocidad óptima para quemar la menor cantidad de combustible en general también hace que el avión alcance la altitud de crucero lo antes posible y, por lo tanto, se aproximará a la mejor velocidad de ascenso. Inserte un índice de costo de cero en el FMS et voila: administrará la velocidad si no exactamente a, entonces muy cerca de la tasa máxima de velocidad de ascenso.

(Una tabla para demostrar mi punto: menor consumo de combustible y el tiempo más rápido hasta la cima de la escalada en el índice de costo cero y, como puede observar en la última columna, la tasa más alta de escalada también. Fuente: Airbus Getting To Grips with Cost Índice, página 21.)

Todo lo que queda por hacer es dejar que el avión vuele a la velocidad administrada según lo calculado por el FMS que tiene insertado CI cero.

Pero, en tercer lugar, se vuelve más complicado por el hecho de que la energía de una reducción en la velocidad (energía cinética) se puede cambiar por un aumento adicional de altitud (energía potencial) .

Principalmente, cuando buscamos una mejor tasa de ascenso, no es para todo el ascenso hasta el nivel de crucero, sino para una pequeña sección. Suele ocurrir cuando el Control de tránsito aéreo (ATC) nos dice que desean una “tasa máxima de ascenso hasta el nivel de vuelo xxx”. Lo que realmente buscan después es el tiempo mínimo para pasar o alcanzar ese nivel para que puedan dejar pasar otro tráfico antes, no su mejor velocidad de ascenso per se.

Luego puede intercambiar algo de velocidad por altitud adicional, mientras se asegura de no dejar que se desangre a una velocidad por debajo del punto verde / elevación mínima para arrastrar.

Este es un ejercicio delicado y el juicio y la experiencia del piloto entran en juego. A menos que tenga media hora para consultar las cifras de rendimiento y hacer algunos cálculos, necesitará tener una idea del tipo que está volando para saber cuánto puede sacrificar en beneficio del impulso adicional. De lo contrario, mantén el truco cero del índice de costos.

Complemento de bonificación técnica: el Airbus A350 tiene una herramienta de rendimiento disponible para pilotos en el OIS (sistema de información a bordo), pero lo he intentado y solo devuelve TAS o True AirSpeed para la mejor velocidad de ascenso, que no es lo mismo que la velocidad indicada o IAS que se muestra en el instrumento. Así que aún tendrás que adivinar un poco allí.

(Ejemplo: está volando 320 nudos en el nivel de vuelo 150 o 15,000 pies. ATC le pide que acelere el ascenso a FL200. Tiene cuatro opciones:

No haga nada: contemple la ruta de vuelo descrita en la opción 1. ATC se enoja; otro tráfico puede tener que volar a su alrededor o puede tener que alejarse de la pista prevista.
Ingrese el índice de costo cero en el FMS y deje que la velocidad se desvanezca. Primero volará el segmento 2A en rojo hasta que toda la energía cinética adicional se cambie por energía potencial adicional en ganancia de altitud, luego volará una ruta de vuelo que lo llevará a cualquier nivel más rápido EN LA CORRIENTE LARGA, volando el segmento 2B.
Deje que la velocidad se desvanezca hasta llegar al punto verde. En mi ejemplo, llegarás a FL200 el más rápido entonces, que es realmente lo que busca ATC. Utiliza ese impulso adicional de disminuir la velocidad para superar la opción 2, pero ese impulso adicional es limitado hasta llegar al final del segmento 3A. Una vez que alcances la velocidad de punto verde (para Airbus), serás severamente penalizado por ese impulso que tomaste: el avión ahora tendrá que acelerar todo el tiempo, manteniéndote al día con una velocidad de punto verde creciente a medida que subes. Esta aceleración absorbe la energía total para generar energía cinética y da como resultado menos energía potencial disponible. No es una gran opción si ATC le solicita posteriormente la mejor tarifa para FL230.
Haga algo intermedio que crea que es lo suficientemente bueno como para complacer a ATC. Esta opción es la opción más practicada por los pilotos).

Lo que esta mejor tasa de ascenso es en pies por minuto depende de muchos factores: altitud, número de Mach, peso, temperatura … y, por supuesto, cuánto exceso de velocidad puede intercambiar.