Según lo declarado por otros – No.
Usando su suposición de mantener la misma velocidad, aunque teóricamente posible, la mayoría de las veces no es prácticamente posible … Incluso con el empuje máximo, ningún jet puede alcanzar la misma velocidad de crucero a 15,000 pies que a 30,000 pies. Si pudieran, el combustible utilizado sería exponencialmente alto y poco práctico.
El cómo y por qué se explicará a continuación si está interesado en leer una explicación más detallada. Usaré Feet Altitude y Knots Airspeed como ejemplos, ya que son los estándares de aviación.
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LO ESENCIAL
Hay dos objetivos en competencia en vuelo: velocidad y economía de combustible. Lo mejor de ambos se logra a mayor altitud en los aviones a reacción e intentaré explicar por qué.
La mayoría de los aviones a reacción de la categoría de transporte navegan a velocidades entre 450 y 500 nudos de velocidad aérea verdadera. Solo es práctico alcanzar estas velocidades a altitudes superiores a 30,000 pies en la mayoría de las aeronaves. La densidad de la atmósfera es el factor principal. Una densidad más baja en la altitud produce menos resistencia, lo que equivale a una velocidad aérea más verdadera y un empuje menor requerido para alcanzar esa velocidad más alta. El menor consumo de combustible resulta como una combinación de menor consumo de combustible específico por libra de empuje combinado con las mayores velocidades alcanzadas.
IAS VS TAS
Velocidad indicada (IAS). Esta velocidad está calibrada a la velocidad de avance real que produce la aeronave sin viento a presión estándar a nivel del mar (1013 milibares o 29.92 pulgadas de mercurio) y temperatura estándar (15C). La velocidad indicada independientemente de la altitud y la temperatura tiene los mismos efectos aerodinámicos en la aeronave que si la aeronave estuviera al nivel del mar. Por esta razón, el piloto normalmente maneja la aeronave por referencia a la velocidad indicada. La mayoría de las limitaciones se presentan como valores de velocidad indicada del aire, como velocidades de pérdida, velocidades límite de flaps, velocidades de extensión del tren de aterrizaje, velocidades de penetración de aire turbulentas, etc. sonido) para la gestión de la aeronave. El número de Mach en realidad está relacionado con la velocidad aerodinámica verdadera (TAS) frente a la velocidad real del sonido en altitud, aunque IAS permanece disponible para su visualización. Básicamente, Mach Number se vuelve importante debido a los cambios aerodinámicos que ocurren debido a la compresibilidad del flujo de aire sobre y alrededor del ala, lo que resulta en un mayor arrastre y una elevación reducida a velocidades cercanas a Mach 1.
ARRIBA: Velocidad indicada con escala de números de Mach incrustada
True Airspeed , es la velocidad ajustada para la presión y la temperatura en altitudes distintas al nivel estándar del mar. A medida que una aeronave sube, el aire se vuelve menos denso, lo que da como resultado una velocidad aérea verdadera más alta que la velocidad indicada. Entonces, una velocidad indicada de 250 nudos a mayor altitud produce una mayor velocidad de avance (sin viento). Esto básicamente equivale a un aumento del 2.1 por ciento en la velocidad por cada 1,000 pies de altitud ganada. La temperatura cae aproximadamente 2 grados centígrados por cada 1,000 pies y también contribuye a la verdadera velocidad del aire. A un grado. La diferencia de C con respecto a la temperatura estándar a una altitud dada equivale aproximadamente a un nudo de aumento o disminución de la velocidad del aire de TAS (temperatura más alta – más rápido, temperatura más baja – más lento)
EJEMPLO: 250 nudos indicados a 30,000 pies = 408 nudos TAS (2.1 x 30 = 63% de aumento o 1.63 x 250 = 408)
NOTA: La forma más fácil de ver esto es que viajando a través de la atmósfera al nivel del mar hay una cantidad dada de moléculas por cada pie cúbico. A medida que aumenta la altitud, estas moléculas se extienden (densidad más baja), por lo tanto, el avión viaja más lejos a través del aire para impactar el mismo número de moléculas a una velocidad indicada constante. Entonces, la verdadera distancia cubierta para impactar el mismo volumen de moléculas es más larga, lo que resulta en una mayor velocidad efectiva en la altitud.
ELEVACIÓN Y ARRASTRE vs ALTITUD
A la densidad estándar a nivel del mar (14,7 PSI o 1013 milibares) en vuelo nivelado no acelerado, el ala produce una elevación máxima con una cantidad mínima de resistencia en un ángulo de ataque específico (ángulo del ala en relación con la dirección del flujo de aire). A medida que cambia el peso de la aeronave, la velocidad a la que ocurre este AoA difiere: peso pesado = mayor velocidad, menor peso = menor velocidad. Este AoA se conoce como L / D Max y produce el menor consumo de combustible por unidad de tiempo a una altitud dada debido a la baja resistencia, pero no necesariamente el mejor rango ya que la velocidad se ve comprometida a alcanzarlo. La velocidad a una altitud dada que produce L / D Max AoA se conoce como “Mejor Velocidad Aérea de Resistencia”. Esta velocidad se usa típicamente cuando se “estaciona” en un patrón de retención para ahorrar combustible.
En el gráfico de arriba, la línea azul representa el arrastre total. A velocidades inferiores a L / D Máx., El aumento de AoA (volar más lento) produce una mayor resistencia hasta alcanzar el ángulo de ataque de pérdida. Por otro lado, volar más rápido que L / DMax produce más resistencia a medida que aumenta la velocidad del avión en el cuadrado del cambio de velocidad. Como resultado, podemos ver que una mayor altitud permitirá una menor velocidad aérea indicada, lo que dará como resultado una mayor velocidad aérea real, lo que reducirá el arrastre y aumentará la eficiencia del combustible.
CRUCERO DE LARGO ALCANCE
Para lograr la máxima economía de combustible a una altitud dada, volamos en un AoA, que es un compromiso entre la velocidad y el arrastre y produce la distancia máxima cubierta por unidad de combustible. Este AoA, como L / D Max, permanece constante, por lo que a una altitud fija a medida que el peso se reduce con el consumo de combustible, la velocidad también debe reducirse. Como resultado, el LRC resulta en una velocidad del aire que disminuye constantemente con el tiempo, lo que no es deseable si se puede evitar. A menos que se requiera el rango más largo absoluto, las aerolíneas evitan usar LRC. Por lo tanto, debe utilizarse un compromiso que produzca un bajo consumo de combustible pero una velocidad aceptable.
La mejor solución es volar a una velocidad constante que produzca el mejor alcance a una velocidad aceptable (después de todo, los chorros se tratan de ir rápido). Esto también se requiere en algunos tipos de espacio aéreo para mantener la separación de los aviones que se arrastran.
CRUCERO ESTÁNDAR MACH
Todos los aviones jet de transporte tienen un valor de Mach de crucero estándar que produce aproximadamente el 95% del alcance máximo, pero a una velocidad razonable para tiempos de vuelo cortos. Dependiendo de la carga del ala de la aeronave, el barrido y otros factores, esto puede ser de .75 Mach a .86 o superior.
ALTITUD ÓPTIMA
En cualquier peso dado a una velocidad específica hay una altitud óptima que produce la mejor economía de combustible. Esta altitud también tiene en cuenta los márgenes mínimos y máximos de velocidad de maniobra para mayor seguridad.
Basado en el peso de despegue estimado, normalmente se archiva una altitud de crucero de vuelo que está en o cerca de esta “altitud óptima”. A medida que el vuelo progresa y el avión se vuelve más ligero, desarrollará una nueva altitud óptima. Usando datos de rendimiento, el piloto generalmente solicitará una altitud más alta en incrementos de dos mil pies para mantener una altitud óptima. Cada vez que la aeronave sube a una nueva altitud, el flujo de combustible disminuye sin dejar de producir el mismo número de crucero.
PLAN DE VUELO PARABÓLICO
Al contrario de los malentendidos populares, ¡incluso en vuelos cortos, los aviones se benefician de la gran altitud, incluso si alcanzar la altitud de crucero resulta en un descenso inmediato a tierra! Mientras el avión sube más alto, la velocidad aérea real continúa aumentando y el flujo de combustible disminuye. Los grandes aviones a reacción descienden de manera óptima al empuje en vacío para obtener la mejor economía. En el gráfico anterior, el avión que sube más alto tendrá un uso general de combustible más bajo y, por lo general, el mismo tiempo en ruta o muy cerca en cuestión de minutos para vuelos de 250 millas náuticas o menos, ¡incluso si el avión en el nivel más bajo vuela a la velocidad máxima!
¡Eso lo cubre! Espero que no haya sido demasiado trabajo para leer 🙂
