¿Se puede despegar sin rotar el avión?

La rotación (generalmente por medio de los elevadores) se refiere a la acción de tirar hacia atrás del dispositivo de control de vuelo, como una columna de control o una palanca (lateral o central), para levantar la rueda de morro del suelo durante la carrera de despegue. La rotación adecuada es importante por razones de seguridad y para disminuir la distancia de despegue. Si se aplica demasiada rotación, el avión puede llegar a tocar con la cola en el suelo (tailstrike), o, en el peor de los casos, podría llegar a entrar en pérdida. En la aviación comercial se suele entrenar a los pilotos parta que efectúen una rotación de unos 3º/segundo.

La rotación ocurre cuando, una vez alcanzada la velocidad óptima y segura denominada Vr, la aeronave se eleva sobre la pista y despega con una cierta actitud de morro arriba. Ciertos aviones como Boeing 727, Boeing 767 y Concorde requieren un alto grado de rotación durante el despegue, pero no todos los aviones requieren este grado de rotación. Algunos, incluso no llegan a rotar en absoluto para despegar. Ese es el caso del famoso Boeing B-52.

Estos bombarderos tan pesados, tiene superficies hipersustentadoras (flaps) tan potentes, que están diseñados para permitir un despegue sin rotación alguna. Cuando el avión acelera durante la fase inicial de ascenso después del despegue o vuela en su aproximación, el fuselaje tiene siempre una actitud de morro abajo que extraña bastante a los no familiarizados con esta aeronave. Debajo se puede ver una imagen del B-2, el B-1B y el B-52 todos volando en formación y a la misma velocidad, cada uno tiene su propia actitud de vuelo con un ángulo determinado del fuselaje con respecto a la corriente de aire.



Incluso con otros bombarderos de la época de la II GM, el B-52 también mantiene una actitud de morro abajo

¿Por qué el B-52 no rota al despegue?


La razón tiene que ver con el diseño de la aeronave. Este bombardero fue diseñado para que en la suelta de gran cantidad de bombas (muy pesadas), estas (la gran diferencia de peso) no alteraran la envolvente segura de vuelo. Piense en un globo aerostático que suelta de repente todo el lastre que lleva abordo. Si esta fuerza ascensional ocurriera en un avión lejos de su centro de gravedad, el piloto podría perder el control de la aeronave. La solución de los ingenieros fue colocar la bahía de almacenamiento de las bombas cerca del centro de gravedad.

Fuente: https://i.imgur.com/xxtlyhI.jpg

El diseño del ala con su ángulo en flecha, para volar en crucero a números de Mach elevado, en combinación con una alta relación de aspecto del ala (para que la aeronave tuviera una resistencia inducida baja), imposibilitaba colocar el tren de aterrizaje en el ala. Por este motivo, se decidió ponerlo en el fuselaje. El tren de aterrizaje principal normalmente necesita estar cerca del centro de gravedad (en realidad un poco más atrasado en los trenes de aterrizaje de tipo triciclo, un poco más adelantado para aviones de rueda en cola), pero este espacio se necesitaba para que el avión tuviera una gran la bahía de bombas con mucha capacidad. Dado que las bombas se arrojarían en algún lugar a lo largo de una misión de bombardeo, esto no debería alterar el equilibrio de la aeronave.

Este problema ya existía también durante el desarrollo del B-47 de 6 motores algunos años antes. En ambos diseños, se eligieron dos pares de trenes de aterrizaje, un par adelante y un par detrás de la bahía de bombas, y de esta forma el avión perdió su capacidad de rotar para el despegue. Para facilitar la maniobra y que el avión pudiera irse al aire, los ingenieros diseñaron la aeronave de forma que el encastre del ala tuviera cierto ángulo de ataque positivo. Gracias a ello y a sus poderosos flaps y un gran elevador trasero, la aeronave podría recorrer más distancia y ganar velocidad para elevarse cuando la sustentación fuera suficiente. La desventaja de este sistema es la mayor resistencia durante la carrera de despegue, pero esto es algo que puede tolerarse en un bombardero estratégico con capacidad de reabastecimiento en vuelo.

A mediados de los años 50 los soviéticos tenían un avión muy curioso que también tenía problemas para la rotación. Se trataba del conocido bombardero supersónico M-50. Este aparato estaba diseñado para transportar un misil de crucero de 11 metros de largo. Esto obligaba a tener una bodega trasera cercana a la cola con el 63 por ciento del peso y el tren principal tuvo que colocarse muy atrás. Esto reducía enormemente el momento efectivo creado por el elevador y ponía en peligro que el piloto pudiera rotar la aeronave en el despegue. Una solución hubiera sido utilizar enormes elevadores para crear más fuerza, lo que hubiera aumentado enormemente la resistencia, pero la agencia de diseño rusa Myasishchev encontró una solución muy diferente e imaginativa para este avión. Los ingenieros idearon un tren delantero con cuatro ruedas y una doble suspensión extensible. Lo que llamaron la "bicicleta galopante". Cuando el avión alcanzaba los 300 km/h, el tren delantero se extendía rápidamente de forma automática poniendo el morro del avión en una actitud de rotación de 10 °.

El Myasishchev M-50 con la rueda delantera extendida

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