lunes, 2 de febrero de 2015

Cuando ya nada se sostiene... (La pérdida)

Cuando la gente me pregunta ¿Cual es la mínima velocidad a la que puede volar un avión sin caerse? La respuesta es, como casi siempre; depende... Y la siguiente pregunta también casi siempre es ¿...Y de que depende?

Para empezar hay que entender un poco como se produce la sustentación. Para los que ya sabéis el por qué y cómo vuela un avión, ahora podéis ir un paso mas allá con el cálculo de la velocidad de pérdida (Stall en inglés). Para aquellos que primero quieran entender un poco como funciona eso de la sustentación pueden visitar este otro post y ver los vídeos.

La sustentación (L del inglés lift) es función de:


Con estos ingredientes podemos re-arreglar la formula y ponerla en función de la velocidad teniendo además en cuenta el peso de la aeronave. Así nos quedaría la fórmula:





Parece complicada, pero no lo es tanto. Vamos a ponerle algunos números basados en los datos de un avión conocido. Para mi el E-Jet 190 es un avión conocido. 


Se puede saber también por la wikipedia o en algún foro de Internet, que el avión tiene un peso máximo de aterrizaje de unos 45.000 kg, por simplificar un poco la gravedad la vamos a redondear a 10 en vez de tomar el famoso 9,81,  la superficie alar es de 92,5 metros cuadrados, el Cl es un valor adimensional que oscila entre 0,7 y 3 (vamos a tomar un valor de 2 que es lo normal en configuración de despegue para este avión y asumiremos que hoy es un día estándar (ver post) por lo cual la densidad del aire será de 1,225 kg/m^3.



La formula nos da la velocidad en metros por segundo (unos 63 metros por segundo), pero el el cockpit el piloto se guía por los nudos (knots o millas náuticas/hora) así que si lo convertimos en Knots tendremos unos 122 nudos indicados o 226 km/h).

Esta es la velocidad por debajo de la cual el avión ya no se sustenta y se va abajo irremediablemente...

Para evitar llegar a estos extremos la legislación aeronáutica exige al productor del avión que el piloto tenga un aviso claro y perfectamente distinguible de que se aproxima a dicha velocidad un 5% antes de alcanzarla.

en nuestro caso 225 km/h x 1.05 = 237,3 Km/h (o unos 128 nudos).

en esta velocidad se dispara en muchos aviones lo que se conoce como "Stick Shaker" que es una vibración enorme de los controles para que el piloto no tenga duda ademas de esto si el piloto automático estaba conectado se desconectará y en algunos aviones un sistema llamado "pusher" empujará los mandos de vuelo para bajar el morro y empezar a ganar velocidad. Ademas de esto sonará algún elemento que nos indique de la situación, ademas de alguna luz (dependiendo del avión). 


...y en un sim casero:


¿Se puede recuperar una perdida?

...ya sabéis la respuesta, pero para que os cuente de que depende habrá que esperar a otro post ;)

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2 comentarios:

  1. Cabría explicar que el vídeo 1 es un stall de alta velocidad, probablemente el avión excedía Vcrit y no un stall aerodinámico por un exceso de ángulo de ataque.
    OSCAR ARANDA

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  2. Hola Oscar, muchas gracias por seguir el Blog y por tu comentario. Pues veras, el vídeo 1 es lo único que encontré en la red para ilustrar un poco el artículo, pero me estoy planteando el quitarlo. Te explico. Lo que puedes ver es una demostración en un simulador de 737 que no se debe de hacer nunca. No sé bien a que compañía pertenece (parecen asiáticos), pero hacen cosas que no ayudan para nada al alumno. esto es lo que llamamos en mi compañía "negative learning" y se debe de evitar siempre.

    Lo que se ve al principio no es una pérdida, es simplemente una "overspeed" extrema (fíjate en el "barber's pole y la velocidad", la cual no debería de ocurrir tal como la muestran en el vídeo, ya que es manualmente inducida. Después si que ocurre una pérdida, cuando la velocidad cae de forma dramática. El avión vuela en todo momento de forma incontrolada y fuera de la envolvente de vuelo, con lo que no resulta nada didáctico. Intentaré volver a buscar otro vídeo que ilustre mejor lo que se dice en el artículo.

    Para lo único que sirve este vídeo es para ver las indicaciones del PFD (Barber's pole y Low speed awareness tape) pero poco más. Quizás te pueda interesar echar un vistazo a este otro post donde puede que saques más información sobre el coffin corner: http://greatbustardsflight.blogspot.ch/2015/04/que-es-el-coffin-corner.html

    Un cordial saludo

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