Landing Performance
En muchos casos, la distancia de aterrizaje de una aeronave define los requisitos de la pista para las operaciones de vuelo. La distancia mínima de aterrizaje se obtiene aterrizando a alguna velocidad mínima de seguridad, que permita un margen suficiente por encima de la pérdida y que proporcione un control y una capacidad satisfactorios para dar la vuelta. Generalmente, la velocidad de aterrizaje es un porcentaje fijo de la velocidad de pérdida o de la velocidad mínima de control para la aeronave en la configuración de aterrizaje. Como tal, el aterrizaje se realiza con un valor determinado de coeficiente de sustentación y AOA. Los valores exactos dependen de las características de la aeronave pero, una vez definidos, los valores son independientes del peso, la altitud y el viento.
Para obtener una distancia de aterrizaje mínima a la velocidad de aterrizaje especificada, las fuerzas que actúan sobre la aeronave deben proporcionar la máxima deceleración durante el balanceo de aterrizaje. Las fuerzas que actúan sobre la aeronave durante el balanceo de aterrizaje pueden requerir varios procedimientos para mantener la desaceleración de aterrizaje en el valor máximo. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Hay que distinguir entre los procedimientos para la distancia mínima de aterrizaje y un rodaje de aterrizaje ordinario con un exceso considerable de pista disponible. La distancia mínima de aterrizaje se obtiene creando un pico continuo de desaceleración de la aeronave; es decir, un uso extensivo de los frenos para una máxima desaceleración. Por otro lado, un aterrizaje ordinario con un exceso considerable de pista puede permitir un uso extensivo de la resistencia aerodinámica para minimizar el desgaste de los neumáticos y los frenos.
Si la resistencia aerodinámica es suficiente para provocar la deceleración, puede utilizarse en deferencia a los frenos en las primeras etapas del rodaje de aterrizaje (es decir, los frenos y los neumáticos sufren un uso duro y continuo, pero la resistencia aerodinámica del avión es libre y no se desgasta con el uso). El uso de la resistencia aerodinámica sólo es aplicable para la desaceleración hasta el 60 ó 70 por ciento de la velocidad de aterrizaje. A velocidades inferiores al 60 ó 70 por ciento de la velocidad de toma de contacto, la resistencia aerodinámica es tan escasa que resulta poco útil, y debe utilizarse el frenado para producir una desaceleración continua. Dado que el objetivo durante el balanceo de aterrizaje es desacelerar, el empuje del motor debe ser el menor valor positivo posible (o el mayor valor negativo posible en el caso de los inversores de empuje). TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Además de los factores importantes de los procedimientos adecuados, hay muchas otras variables que afectan al rendimiento del aterrizaje. Cualquier elemento que altere la velocidad de aterrizaje o la tasa de desaceleración durante el balanceo de aterrizaje afecta a la distancia de aterrizaje.
El efecto del peso bruto en la distancia de aterrizaje es uno de los principales elementos que determinan la distancia de aterrizaje. Uno de los efectos del aumento del peso bruto es que se requiere una mayor velocidad para soportar la aeronave en el AOA de aterrizaje y el coeficiente de sustentación. Como ejemplo del efecto de un cambio en el peso bruto, un aumento del 21% en el peso de aterrizaje requiere un aumento del 10% en la velocidad de aterrizaje para soportar el mayor peso. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Cuando se consideran las distancias mínimas de aterrizaje, las fuerzas de fricción de frenado predominan durante el balanceo de aterrizaje y, para la mayoría de las configuraciones de aeronaves, la fricción de frenado es la principal fuente de desaceleración.
La distancia mínima de aterrizaje varía en proporción directa al peso bruto. Por ejemplo, un aumento del diez por ciento del peso bruto en el aterrizaje provocaría un:
- Aumento del cinco por ciento en la velocidad de aterrizaje
- Diez por ciento de aumento en la distancia de aterrizaje
Una contingencia de esto es la relación entre el peso y la fuerza de fricción de frenado.
El efecto del viento en la distancia de aterrizaje es grande y merece una consideración adecuada al predecir la distancia de aterrizaje. Dado que el avión aterriza a una velocidad determinada independientemente del viento, el principal efecto del viento en la distancia de aterrizaje es el cambio en la velocidad de aterrizaje a la que el avión toca tierra. El efecto del viento en la desaceleración durante el aterrizaje es idéntico al efecto en la aceleración durante el despegue. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
El efecto de la altitud de presión y la temperatura ambiente es definir la altitud de densidad y su efecto en el rendimiento del aterrizaje. Un aumento de la altitud de densidad aumenta la velocidad de aterrizaje pero no altera la fuerza neta de retardo. Así, el avión en altitud aterriza con la misma IAS que a nivel del mar pero, debido a la reducción de la densidad, la TAS es mayor. Dado que el avión aterriza en altitud con el mismo peso y presión dinámica, la resistencia y la fricción de frenado a lo largo del rodillo de aterrizaje tienen los mismos valores que a nivel del mar.
Mientras la condición esté dentro de la capacidad de los frenos, la fuerza neta de retardo no cambia, y la deceleración es la misma que con el aterrizaje a nivel del mar. Dado que un aumento de la altitud no altera la deceleración, el efecto de la densidad de la altitud en la distancia de aterrizaje se debe a la mayor TAS. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
La distancia mínima de aterrizaje a 5.000 pies es un 16 por ciento mayor que la distancia mínima de aterrizaje a nivel del mar. El aumento aproximado de la distancia de aterrizaje con la altitud es de aproximadamente tres y medio por ciento por cada 1.000 pies de altitud. Es necesario tener en cuenta adecuadamente la altitud de la densidad para predecir con exactitud la distancia de aterrizaje.
El efecto de la velocidad de aterrizaje adecuada es importante cuando las longitudes de las pistas y las distancias de aterrizaje son críticas. Las velocidades de aterrizaje especificadas en el AFM/POH son generalmente las velocidades mínimas seguras a las que se puede aterrizar la aeronave. Cualquier intento de aterrizaje por debajo de la velocidad especificada puede significar que la aeronave puede entrar en pérdida, ser difícil de controlar o desarrollar altas tasas de descenso. Por otro lado, una velocidad excesiva en el aterrizaje puede mejorar ligeramente la capacidad de control (especialmente con vientos cruzados) pero provoca un aumento indeseable de la distancia de aterrizaje. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Un 10% de exceso de velocidad en el aterrizaje provoca un aumento de al menos un 21% en la distancia de aterrizaje. El exceso de velocidad supone una mayor carga de trabajo para los frenos debido a la energía cinética adicional que hay que disipar. Además, la velocidad adicional provoca un aumento de la resistencia y la sustentación en la actitud normal sobre el terreno, y el aumento de la sustentación reduce la fuerza normal sobre las superficies de frenado. La desaceleración durante este rango de velocidad inmediatamente después del aterrizaje puede sufrir, y es más probable que un neumático se reviente por el frenado en este punto.
Las condiciones más críticas de rendimiento en el aterrizaje son las combinaciones de peso bruto elevado, altitud de alta densidad y viento desfavorable. Estas condiciones producen las mayores distancias de aterrizaje requeridas y niveles críticos de disipación de energía en los frenos. En todos los casos, es necesario hacer una predicción precisa de la distancia mínima de aterrizaje para compararla con la pista disponible. Es necesario contar con un procedimiento de aterrizaje pulido y profesional porque la fase de aterrizaje del vuelo es la que más accidentes de aeronaves causados por los pilotos. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
En la predicción de la distancia mínima de aterrizaje a partir de los datos del AFM/POH, hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones:
- Presión altitud y temperatura: para definir el efecto de la altitud de densidad.
- Peso bruto: que define el CAS para el aterrizaje.
- Viento: un gran efecto debido al viento o a la componente de viento a lo largo de la pista.
- Pendiente y estado de la pista: corrección relativamente pequeña para los valores ordinarios de la pendiente de la pista, pero un efecto significativo de la nieve, el hielo o el suelo blando.
Un viento de cola de diez nudos aumenta la distancia de aterrizaje en un 21% aproximadamente. Un aumento de la velocidad de aterrizaje en un diez por ciento aumenta la distancia de aterrizaje en un 20 por ciento. El hidroplaneo hace que el frenado sea ineficaz hasta una disminución de la velocidad que se puede determinar. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Por ejemplo, un piloto está a favor del viento para la pista 18, y la torre le pregunta si puede aceptar la pista 27. Hay una lluvia ligera y los vientos son del este a diez nudos. El piloto acepta porque se está acercando a la línea central extendida de la pista 27. El giro es cerrado y el piloto debe descender (bucear) para llegar a la pista 27. Después de alinearse con la pista y a 50 pies AGL, el piloto ya está a 1.000 pies de la pista de 3.500 pies. La velocidad del aire sigue siendo alta en un diez por ciento (debería estar en 70 nudos y está en unos 80 nudos). El viento de diez nudos sopla desde atrás.
En primer lugar, el hecho de que la velocidad aerodinámica sea elevada en un diez por ciento (80 nudos frente a 70 nudos), tal y como se presenta en el capítulo de rendimiento, da como resultado un aumento del 20 por ciento en la distancia de aterrizaje. En la planificación del rendimiento, el piloto determinó que a 70 nudos la distancia sería de 1.600 pies. Sin embargo, ahora se incrementa en un 20 por ciento y la distancia requerida es ahora de 1.920 pies. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
La nueva distancia de aterrizaje revisada de 1.920 pies también se ve afectada por el viento. Al observar la Figura 11-19, el efecto del viento es un 20% adicional por cada diez millas por hora (mph) de viento. Esto se calcula no en la estimación original sino en la estimación basada en el aumento de la velocidad del aire. Ahora la distancia de aterrizaje se incrementa en otros 320 pies para un requerimiento total de 2,240 pies para aterrizar el avión después de alcanzar 50 pies AGL.
Se trata de la estimación original de 1.600 en condiciones planificadas más los 640 pies adicionales por el exceso de velocidad y el viento de cola. Dado que el piloto sobrepasó el umbral en 1.000 pies, la longitud total requerida es de 3.240 en una pista de 3.500 pies; 260 pies de sobra. Pero esto es en un entorno perfecto. La mayoría de los pilotos se asustan cuando el final de la pista está frente a ellos. Una reacción típica del piloto es frenar, y frenar con fuerza. Como la aeronave no tiene dispositivos de frenado antibloqueo como un coche, los frenos se bloquean y la aeronave hidroplanea sobre la superficie mojada de la pista hasta que disminuye a una velocidad de unos 54 nudos (la raíz cuadrada de la presión de los neumáticos (√36) × 9). El frenado es ineficaz cuando se hidroplanea. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Los 260 pies que un piloto podría pensar que le sobran se han evaporado hace tiempo, ya que el avión hizo hidroplaneo los primeros 300-500 pies cuando los frenos se bloquearon. Este es un ejemplo de una historia real, pero que sólo cambia de año en año debido a los nuevos participantes y a los aviones con diferentes números N.
En este ejemplo, el piloto tomó en realidad muchas malas decisiones. Las malas decisiones, cuando se combinan, tienen una sinergia mayor que los errores individuales. Por lo tanto, las acciones correctivas se hacen cada vez más grandes hasta que la corrección es casi imposible. TEXTO COMPLETO E IMAGENES