¿Qué es la velocidad de Carson?
En aviación existen muchas velocidades importantes que hay que tener en cuenta a la hora de planear una ruta comercial. En vuelo de crucero siempre se hace referencia a la velocidad de consumo mínimo. En muchos foros también se habla de la velocidad de Carson y se asegura que es la velocidad óptima por su bajo consumo. Esto no es exactamente así.
En realidad, esta velocidad poco conocida no es la velocidad de menor consumo. Ese título le corresponde a la velocidad llamada a veces "Green Dot" en los aviones a reacción que suele rondar un 30% más que la velocidad de pérdida (1,3 x Vstall). En esta velocidad el consumo es mínimo. En muchas ocasiones esta velocidad es conocida como VMD (Velocidad "Minimun Drag" como se puede ver en el gráfico más abajo). Esta velocidad es la que se utiliza para un planeo en caso de fallo total de los motores.
En los aviones ligeros esta velocidad puede ser algo menor de 1.3. Gáficamente es sencillo. Se puede ver este punto en la llamada curva de resistencia total. En esta gráfica hay un punto en el que se maximiza la relación sustentación/resistencia (L/D). Pero los vuelos a esta velocidad resultarían eternos. Los costes asociados a los vuelos comerciales no solo son debidos al combustible. La utilización de la aeronave y el mantenimiento por hora de vuelo, entre otros, son elementos que se deben considerar cuidadosamente. Sencillamente, realizar vuelos a una velocidad "Green Dot" no es la mejor manera de transportar pasajeros desde el punto de vista de la aviación comercial y su modelo de negocio.
En los aviones a reacción se suele considerar un punto un poco más allá de la tangente a la curva como la velocidad ideal en vuelos de crucero con largo radio (Long Range Cruise). Esta velocidad se suele calcular alrededor de 1,37 x Vstall. Ver gráfico.
Para los aviones a reacción 1,37 es la velocidad más económica en vuelos de crucero. Esta velocidad tiene en cuenta el tiempo de vuelo y el consumo de combustible.Carson hizo los cálculos e identificó otra área en la que hay una mayor ganancia de velocidad con la menor penalización de combustible posible. La llamó la velocidad que menos derrocha teniendo en cuenta lo que avanzamos en nuestro vuelo. Esta es la velocidad de Carson y es L/D máx + 32 % (o L/D máx multiplicado por 1,32). Al combinar esto con el aumento de la TAS que se produce con la altitud obtendremos una velocidad eficiente. Recuérdese este artículo en el que hablábamos de por qué se suele volar a unos 36.000 pies de altura.
http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/MPG.engines/AIAA.1980.1847.B.H.Carson.pdf
La idea de Carson era observar y cuantificar cuánta velocidad se puede ganar al usar más combustible, y la relación entre la cantidad de combustible adicional que se necesita usar para lograr un cierto aumento en la velocidad es una curva que tiene un mínimo en la velocidad de Carson.
Esto significa que, entre la mejor L/D y la velocidad de Carson, consumiremos cada vez más combustible y el flujo de combustible por distancia aumentará (menos económico en términos de costo de combustible), pero las ganancias en velocidad aerodinámica (¿más económicas en términos de tiempo empleado?) serán cada vez mejores, hasta el punto de la velocidad de Carson. Más allá de ese punto, tendríamos que aumentar cada vez más el flujo de combustible para ganar más velocidad.
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