¿Cuándo es un avión más contaminante, despega, navega o aterriza?

En términos generales, un motor produce la mayor cantidad de contaminación para el combustible consumido durante el despegue, la menor cantidad durante la aproximación al aterrizaje, pero la mayor cantidad total durante el crucero.

El despegue requiere plena potencia. Para obtener esto, el combustible se inyecta en una proporción rica en combustible / aire, lo que resulta en algo de combustible no quemado. Puede ver esto en los senderos de humo en el despegue, aunque hoy en día los motores están casi visiblemente limpios. La potencia de despegue solo se aplica durante unos 10 minutos como máximo antes de que disminuya la velocidad de ascenso y se retire la potencia. Al igual que su automóvil acelera desde un semáforo, luego despega cuando llega a la velocidad de conducción.

El crucero, mientras usa mucho menos poder de despegue, quema combustible por horas. Además, los motores están optimizados para la eficiencia de crucero, porque allí es donde se consume la mayor cantidad de combustible. Como resultado, aunque es menos contaminante por galón de combustible que en el despegue, el crucero quema mucho más combustible, por lo que la contaminación total es mayor. Lo que puede ver como rastros de humo en un avión que cruza sobre la cabeza son en realidad estelas de vapor de agua producidas naturalmente cuando se quema el combustible. Ese vapor de agua se condensa en las temperaturas muy por debajo del sero a grandes altitudes.

En la aproximación al aterrizaje, la contaminación es menor, porque los motores están inactivos para mantener muy poco empuje durante una hora antes del aterrizaje. Necesita un poco de poder en el enfoque para maniobras y control de altitud.

He realizado estudios de consumo de combustible para clientes de aerolíneas de un negocio de navegación que tuve hace varios años.

En general, la mayoría del combustible se quema al despegar y al subir a la estructura en ruta, y en general, quemar combustible conduce a la contaminación.

Sin embargo, hay otros factores. Dependiendo de los patrones de tráfico y el volumen de operaciones del aeropuerto, los aviones se pueden dejar caer bajo y vectored en el acercamiento al aterrizaje, mientras que en restricciones de velocidad. Los motores de los aviones son extremadamente eficientes a gran altitud e ineficientes a baja altitud, lo que significa que queman mucho más combustible a 10,000 pies y menos. Por lo tanto, es posible que las aeronaves quemen más combustible al aterrizar si se vectorizan ampliamente por debajo de 18,000 ′ y se mantienen a velocidades lentas.

Descubrimos que un descenso de potencia inactivo (uno sin nivelaciones) desde la estructura en ruta hasta el nivel del mar, por ejemplo, es 50% más eficiente en combustible que el mismo descenso con vectorización promedio en un estudio realizado en un aeropuerto internacional ocupado hace varios años . (Ver El Proyecto Verde de Brisbane). Este descenso inactivo representó aproximadamente un 12% de ahorro en todo el vuelo.

También hay diferentes definiciones de “contaminación”, lo que significa que existe cierta preocupación de que el tipo de emisiones producidas en la altitud sean más dañinas que la masa, lo que significa que a pesar de que se produce menos contaminación en la altitud, es un tipo de contaminación peor.

Los aviones comerciales todavía representan una caída en el cubo en comparación con los motores de combustión interna en automóviles en tierra. Desafortunadamente, no hay muchas buenas alternativas al combustible para aviones para aviones debido a problemas de peso.

Como ya se escribió, el mayor consumo de combustible y, al final, la contaminación se produce durante el despegue. Hay tecnologías para impulsar aún más combustible a través del motor, de lo que normalmente podría manejar. Un ejemplo para hacer esto es la inyección de agua.

Al inyectar agua en el motor, un despegue puede verse así:

El efecto de enfriamiento disminuye la eficiencia del proceso de combustión y el combustible no quemado ingresa al chorro de escape. Bastante sucio, ¿eh?

Cuando un avión despega, necesita acelerar a la velocidad de vuelo. Por lo tanto, es la mayor cantidad de combustible consumido por cantidad por cantidad de tiempo transcurrido que las otras fases, como el crucero donde solo necesita mantenerse a la velocidad óptima para la que está diseñado el avión, y al aterrizar donde está el motor solo para evitar que el avión ir por debajo de su velocidad óptima y tal vez para desacelerar (empuje inverso para ayudar a frenar después del aterrizaje). Entonces, se necesita menos energía entonces

Durante el despegue (en términos de consumo de combustible por minuto), y es la única fase de vuelo donde se necesita el empuje máximo (configuración de Despegue / Vuelta).

En esta configuración, los motores solo pueden funcionar durante aproximadamente dos minutos, después de eso deben reducirse a la configuración de Máxima subida para evitar el sobrecalentamiento. Por lo tanto, esta gran cantidad de calor durante el despegue indica que el consumo de combustible es, por lo tanto, alto.