|
7. INFLUENCIA DEL MANTENIMIENTO DEL RÉGIMEN DE
VUELO CORRECTO
Para terminar con el análisis de la influencia
sobre la velocidad máxima horizontal y ascensional de diversos factores
que dependen del piloto, hemos de analizar también el significado de
saber mantener el adecuado régimen de vuelo.
Saber mantener el adecuado régimen de vuelo tiene
la misma importancia que el hecho de saber utilizar correctamente el
motor y el avión.
¿Qué significa “mantener el régimen de vuelo”?
En un vuelo horizontal significa saber mantener el
tiempo, la altitud, la dirección y la posición del avión en el espacio;
en ascenso, significa saber mantener además la velocidad.
La importancia de saber mantener en el tiempo el
régimen de vuelo radica en lo siguiente. El avión, como cualquier otro
cuerpo físico, está sometido a la inercia, y para superar ésta no
solamente se necesitan factores físicos sino que deben aplicarse durante
cierto tiempo. Por eso, es un error pensar que justamente tras poner el
máximo gas, el avión desarrolla la máxima velocidad. Como muestra la
Fig.19, la velocidad máxima no se establece al instante sino al cabo de
cierto tiempo.
Fig.19. Estabilización de la velocidad máxima en
vuelo horizontal
El tiempo que requiere el avión para alcanzar su
velocidad máxima depende del ritmo con el cual el piloto mueve la
palanca de gas, de la admisibilidad del motor (nota: es la capacidad
para pasar a revoluciones máximas), de la altitud de vuelo y de la
velocidad de vuelo inicial.
Por tanto, para obtener la velocidad máxima en el
mínimo tiempo es necesario:
1) Mover la palanca de gas enérgicamente;
2) Si se prevé el encuentro con el enemigo, no
volar a baja velocidad;
3) Tras haber dado el gas a tope, mantener este
régimen durante todo el tiempo que se necesite para que el avión alcance
la velocidad máxima.
El tiempo aproximado que requiere un “Yak” para
alcanzar su velocidad máxima volando a diferentes altitudes esta
representado gráficamente en la Fig.20.
Fig.20. El tiempo que tarda incrementarse la
velocidad en 100km/h en función de la altitud de vuelo.
En la Fig.20 podemos observar que tras dar el gas a
tope, volando a 1.000m de altitud, el avión tarda 0.7 minutos en
incrementar su velocidad en 100km/h; volando a 10.000 de altitud, tarda
5.5 minutos en acelerar lo mismo.
Cuando el piloto actúa correctamente en todos los
aspectos, el avión tarda en acelerar desde la mínima [1]
hasta la velocidad máxima:
-
en vuelo rasante: 2.3 minutos;
-
a 5.000m de altitud: 2.85 minutos;
-
a 10.000m de altitud: 6.5 minutos.
Como podemos observar, cuanto más alto, más tarda,
y además se sabe que el rango de velocidades disminuye a medida que
aumenta la altitud de vuelo.
[1] La velocidad mínima es aquella velocidad en la
cual el avión deja de responder a los mandos y comienza a tumbarse sobre
un ala o derrumbarse (velocidad de pérdida). Para el “Yak” esta
velocidad es de aproximadamente 180 km/h según el velocímetro (IAS) a
todas las altitudes.
Este es el significado de “mantener el régimen en
el tiempo”.
La misma importancia para obtener la velocidad
máxima tiene la capacidad de mantener la altitud, la dirección y la
posición del avión en el espacio. Por ejemplo, si el piloto inclina su
avión solo a 1º respecto al horizonte, la velocidad máxima variará en
15-20 km/h; en ascenso, la velocidad será menor, en descenso mayor.
Las fluctuaciones de la altitud de vuelo en ambos
sentidos a causa del perfil de vuelo ondulado también reducen la
velocidad progresiva.
La inclinación de los timones durante el
deslizamiento y alabeo incrementa la resistencia aerodinámica y reduce
la máxima velocidad del avión, etc.
De esta manera, saber mantener el régimen de vuelo
respetando el tiempo, la altitud, la dirección y la posición del avión
en el espacio es uno de los factores más importantes que ayudan a
alcanzar la máxima velocidad.
Se da por supuesto también que saber mantener el
régimen de vuelo es vital no solo para obtener la máxima velocidad
horizontal sino también la ascensional.
En este ultimo caso, tiene especial importancia la
capacidad de saber mantener la velocidad del ascenso. Esto es debido a
lo siguiente.
Durante el ascenso, el avión se mueve en dos
direcciones: horizontal y vertical (ver Fig.21).
Fig.21. Velocidad horizontal y vertical en función
de la velocidad del ascenso.
La componente horizontal de la velocidad a pleno
gas rige bajo un principio muy sencillo: cuanta más plana es la
trayectoria, mayor distancia horizontal recorre el avión en una unidad
de tiempo y viceversa, cuanto más pronunciada es la trayectoria, menor
distancia horizontal recorre el avión en el mismo periodo de tiempo.
La componente vertical de la velocidad es algo más
compleja. Si el avión va subiendo a un gran ángulo de ascenso, la
componente vertical es pequeña. Pero a medida de que el ángulo del
ascenso se vaya reduciendo, la componente vertical de la velocidad
incrementa progresivamente.
Cuando el avión se pone en el ángulo de ascenso
óptimo, la componente vertical alcanza su mayor magnitud. A partir de
este momento, si seguimos reduciendo el ángulo de ascenso, la componente
vertical comienza a disminuir lentamente, hasta que alcance cero una vez
el avión pase a vuelo horizontal.
Por consiguiente, la ganancia de altitud puede
efectuarse a cualquier velocidad, entre la mínima y la máxima, pero la
velocidad ascensional será realmente la máxima solamente cuando el
ascenso se produzca a la velocidad óptima.
La curva de Peno (Fig.22) demuestra claramente, que
solo la velocidad óptima permite obtener la máxima velocidad ascensional.
Fig.22. Curvas de potencia consumida y disponible (potencial)
Al punto α sobre la curva Peno, como es sabido, le
corresponde la máxima velocidad de vuelo horizontal de un avión. Al
disminuir la velocidad, no será posible efectuar el vuelo horizontal con
el gas a tope, dado que aparece un exceso de potencia disponible sobre
la potencia consumida (ΔN), el cual obliga al avión a ganar altitud.
Cuando más nos alejamos a la izquierda del punto α, mayor será el exceso
de potencia y en consecuencia, mejor será la velocidad ascensional. Una
vez alcanzada cierta velocidad, el exceso de potencia (ΔN), y por
consiguiente, la velocidad ascensional serán los máximos. A partir de
este punto, irán disminuyendo.
Dicho lo anterior, la curva de Peno nos muestra que
para cada avión a una altitud dada existe una única velocidad, a la cual
le corresponde el máximo exceso de potencia y la máxima velocidad
ascensional. Si el avión, volando a la velocidad óptima, comienza a
incrementar o disminuir la velocidad de vuelo, el exceso de potencia, y
por consiguiente, la velocidad ascensional irá disminuyendo.
El máximo exceso de potencia en un “Yak” dotado del
motor VK-105PF, a medida que éste vaya ascendiendo, primero tiende
ligeramente hacia velocidades superiores, pero luego a inferiores según
el indicador (IAS). Por eso, la velocidad ascensional óptima no es fija,
sino que varía a medida que el avión va ascendiendo.
Partiendo de esta premisa, en la instrucción para
el piloto consta que al ganar altitud hay que mantener las siguientes
velocidades óptimas según el indicador (IAS):
-
desde la tierra hasta 4.000m: 260 km/h;
-
luego cada 1.000m reducir la velocidad en 10 km/h con tal de que
cuando se alcance el techo, dicha velocidad no supere los 190-180 km/h.
Muchos pilotos piensan que estas velocidades no
garantizan la seguridad del vuelo (por el riesgo de la caída en barrena),
por lo que efectúan el ascenso a velocidades superiores.
¿Tienen razón?
La velocidad mínima, en la cual el “Yak” durante el
ascenso puede conservar la estabilidad y responder a los mandos, es fija
y es de 180 km/h según el indicador (IAS). Por consiguiente, en todo el
rango de altitudes desde el suelo hasta los 4.000m, entre la velocidad
óptima y la velocidad mínima se mantiene una diferencia de 80 km/h. Lo
cierto es que cuando se sigue subiendo, a partir de los 4.000m esta
diferencia se irá reduciendo paulatinamente, hasta desaparecer
completamente cuando se alcanza el techo. Pero en este punto no solo se
igualan la velocidad óptima y la mínima, sino también la máxima, con lo
que a esta altitud (techo) en la misma medida es peligroso volar tanto
en ascenso como el vuelo horizontal.
De esta manera, el mantenimiento de la velocidad
óptima no solo es una tarea muy importante sino también es una condición
segura y fácil para lograr la máxima velocidad ascensional.
¿Qué pasa si el ascenso se produce a velocidades
superiores?
En la Fig.23 nos muestra lo siguiente: si en todo
el rango de altitudes, desde tierra hasta el techo practico, el piloto
supera la velocidad óptima solamente en 20 km/h, tardará 0.3 minutos más
en alcanzar los 5.000m de altitud, y 0.9 minutos más en alcanzar los
8.000m en comparación si lo hubiera hecho a la velocidad óptima.
Fig.23. Tiempo de ascenso y techo del avión en
función de la velocidad de ascenso.
Referente al techo del avión, éste en el último
caso jamás superará los 9.500m.
Cuanto más rápida sea la velocidad, más largo será
el tiempo de ascenso y más bajo será el techo del avión. |
