Performance de aeronaves-Requerimientos de ascenso
Performance de aeronaves-Requerimientos de ascenso
Después de que el avión ha alcanzado los 35 pies de altura con un motor inoperativo, hay un requisito de que sea capaz de ascender a un gradiente de ascenso especificado. Esto se conoce como requerimiento de senda de despegue. La performance de la aeronave debe ser considerada en base a un ascenso con un motor inoperativo hasta 1.500 pies por encima del suelo. El perfil de la senda de vuelo en despegue con los gradientes de ascenso requeridos para los diferentes segmentos y configuraciones se muestra en la siguiente figura.
NOTA: el gradiente de ascenso puede ser mejor descripto como una ganancia específica de altura para una determinada distancia horizontal recorrida. Por ejemplo, un gradiente de 2,4 por ciento significa que se ganan 24 pies de altura por cada 1.000 pies de distancia horizontal recorrida.
La siguiente breve explicación del perfil de ascenso con un motor inoperativo puede ser útil para comprender el gráfico de la siguiente figura.
Primer segmento
Este segmento está incluido en los gráficos de pista requerida en despegue, y se mide desde el punto en que la aeronave pasa al aire hasta que alcanza la altura de 35 pies al final de la distancia de pista requerida. La velocidad inicialmente es VLO y debe ser V2 a la altura de 35 pies.
Segundo segmento
Este es el segmento más crítico del perfil. El segundo segmento es el ascenso desde la altura de 35 pies a 400 pies sobre el suelo. El ascenso se realiza a potencia máxima de despegue con el (o los) motor operativo, a velocidad V2, y con los flaps en configuración de despegue.
El gradiente de ascenso requerido en este segmento es de 2,4 por ciento para aviones de dos motores, 2,7 por ciento para aviones de tres motores, y 3,0 por ciento para aviones de cuatro motores.
Tercer segmento o Aceleración
Durante este segmento, se considera que el avión mantiene los 400 pies por encima del suelo y acelera desde V2 hasta la velocidad VFS antes de continuar el perfil de ascenso. Los flaps se suben al comienzo del segmento de aceleración y la potencia se mantiene en configuración de despegue el mayor tiempo posible (5 minutos como máximo).
Cuarto segmento o segmento final
Este segmento va desde los 400 pies a 1,500 pies AGL con la potencia a la máxima continua. El ascenso requerido en este segmento es un gradiente de 1,2 por ciento para aviones de dos motores, 1,55 por ciento para aviones de tres motores, y 1,7 por ciento para aviones de cuatro motores.
Limitaciones del segundo segmento de ascenso
Los requisitos del segundo segmento de ascenso, desde 35 a 400 pies, son las más restrictivas (o más difíciles de cumplir) de los segmentos de ascenso. El piloto debe determinar que el segundo segmento se cumple para cada despegue. Para conseguir esta performance a las mayores condiciones de altitud de densidad, puede ser necesario limitar el peso de despegue de la aeronave.
Debe tener en cuenta que, independientemente de la longitud de pista real disponible para el despegue, el peso de despegue debe ajustarse para que se puedan lograr los requisitos del segundo segmento. El avión puede ser capaz de despegar con un motor inoperativo, pero luego debe ser capaz de ascender y evitar los obstáculos. Aunque el segundo segmento puede no representar un gran problema en las altitudes más bajas, en los aeropuertos de mayor altitud y mayores temperaturas, se debe consultar el gráfico del segundo segmento para determinar los efectos del peso máximo al despegue antes de calcular la distancia requerida para el despegue.
Requisitos de franqueamiento de obstáculos del transporte aéreo
Las regulaciones requieren que los grandes aviones de categoría transporte impulsados por turbina despeguen con un peso que permita una senda neta de despegue (un motor inoperativo) que evite todos los obstáculos por una altura de al menos 35 pies verticalmente, o por lo menos 200 pies horizontalmente dentro de los límites del aeropuerto y por lo menos 300 pies horizontalmente después de pasar los límites.
Se considera que la senda de despegue comienza 35 pies por encima de la superficie de despegue al final de la distancia de despegue, y se extiende hasta un punto en el despegue en el que la aeronave está 1.500 pies por encima de la superficie de despegue, o a la cual se ha completado la transición desde la configuración de despegue hasta la de crucero. La senda neta de despegue es la senda de despegue real reducida en cada punto en un 0,8 por ciento para aeronaves de dos motores, 0,9 por ciento para aviones de tres motores, y 1,0 por ciento para los aviones de cuatro motores.
Los pilotos de aviación comercial por lo tanto son responsables no sólo por determinar que hay suficiente pista disponible para el despegue con un motor inoperativo (longitud de campo compensado) y la capacidad de cumplir con el gradiente de ascenso requerido, sino también deben asegurar que la aeronave será capaz de evitar con seguridad cualquier obstáculo que pueda haber en la senda de despegue. La senda neta de despegue y el franqueamiento de obstáculos requerido se muestra en la siguiente figura.
El método usual de calcular la performance de senda neta de despegue es sumar las distancias totales requeridas para cada uno de los segmentos de ascenso y/o usar los gráficos de rendimiento de franqueamiento de obstáculos en el AFM. Aunque este requisito de franqueamiento de obstáculos es rara vez una limitación en los aeropuertos usados normalmente, es una consideración muy importante en condiciones críticas, tales como gran peso al despegue y/o gran altitud de densidad. Considere que en un gradiente de ascenso de 2,4 por ciento (2,4 pies de altura por cada 100 pies avanzados) para lograr una ganancia de 1.500 pies de altitud tomaría una distancia horizontal de 10,4 NM.
Resumen de los requerimientos de despegue
Con el fin de establecer el peso de despegue permisible para un avión de categoría de transporte, en cualquier aeródromo, se debe considerar lo siguiente:
• Altitud de presión del aeródromo
• Temperatura
• Componente de viento en contra
• Longitud de pista
• Gradiente o pendiente de la pista
• Obstáculos en la senda de vuelo
Una vez que los datos anteriores son conocidos y aplicados a los gráficos de performance adecuados, es posible determinar el peso máximo de despegue permitido. Este peso será el menor valor de los pesos máximos permitidos por:
• Longitud de pista compensada necesaria
• Capacidad de ascenso con un motor inoperativo (limitado por segundo segmento)
• Requisito de franqueamiento de obstáculo
En la práctica, las restricciones al peso de despegue en los aeropuertos de poca elevación son por lo general debido a limitaciones de la longitud de pista; las limitaciones de ascenso con motor inoperativo son más comunes en los aeropuertos de mayor elevación. Todas las limitaciones al peso deben ser respetadas. Puesto que el peso combinado del combustible y la carga en el avión puede ascender a casi la mitad del peso máximo al despegue, por lo general es posible reducir el peso del combustible para satisfacer las limitaciones de despegue. Si se hace esto, sin embargo, se debe recalcular el plan del vuelo por el combustible y alcance reducidos.
Para saber más:
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration