¿Cómo influye el viento en contra en los resultados de un tubo Pitot y, por lo tanto, en el indicador de velocidad aerodinámica?

Lo que sé hasta ahora

Recientemente leí sobre los tubos de Pitot y su uso en aviones. Para conocer los conceptos básicos, consulté Wikipedia y también revisé las definiciones de velocidad aérea, velocidad terrestre y las otras definiciones de velocidad aérea (TAS, IAS, EAS, CAS) . Además me familiaricé con los indicadores de velocidad de los aviones.

Al principio todo parecía lógico, pensé que entendía el principio de funcionamiento. Pero luego, hace unos días, me encontré con la pregunta de cómo se contabiliza el viento (viento en contra, para el caso) en el indicador de velocidad aerodinámica.

Pregunta

Suponga que un avión está parado en tierra, experimentando un viento de frente de 60 nudos. ¿El indicador de velocidad aerodinámica mostrará algo relacionado con ese viento en contra? ¿Por qué por qué no?

@mins ¡Gracias por el video! De hecho, podría haberlo encontrado yo mismo.
Puede imaginar que su mano es el sensor de velocidad (como cuando pasa la mano por la ventana de un automóvil: siente el viento, independientemente de si es el automóvil en movimiento o el viento. Si conduce contra el viento, las velocidades se suman, si conduce en la dirección en la que sopla el viento, la velocidad se resta. Si está a la misma velocidad que el viento y en la misma dirección, entonces su mano no sentirá viento, incluso si el automóvil se está moviendo. Un sensor de velocidad aerodinámica (sonda pitot ) funciona exactamente sobre este principio.

Respuestas (1)

El sistema pitot-estático (y el indicador de velocidad aerodinámica) no se preocupa por la velocidad de la aeronave con respecto al suelo. Se refiere únicamente a la velocidad del aire con respecto a la aeronave (por eso se le llama indicador de velocidad aerodinámica y no de velocidad respecto al suelo).

Por lo tanto, si su avión está en tierra y experimenta un viento en contra de 60 nudos, el indicador de velocidad aerodinámica mostrará una velocidad aerodinámica de 60 nudos, en un caso ideal.

Esto es importante porque el ala genera sustentación dependiendo de la velocidad aerodinámica, no de la velocidad respecto al suelo (olvidándose de cosas como el efecto suelo, etc.). Esto significa que si una aeronave está estacionada en tierra y hay un viento en contra de suficiente velocidad, intentará levantar la aeronave.

Entonces, si la aeronave está acelerando con este viento en contra (para fines de despegue), el indicador de velocidad aerodinámica (IAS) comenzará a 60 kt, bajará hasta que la aeronave supere los 60 kt y luego volverá a subir.
@ pat3d3r No del todo. Si la aeronave está estacionaria en tierra con un viento de frente de 60 nudos, el indicador de velocidad aerodinámica (ASI) comenzará a 60 nudos (hay 60 nudos de aire moviéndose sobre la aeronave con una velocidad respecto a tierra de 0 nudos). A medida que la aeronave se acelera a 20 nudos de velocidad respecto al suelo, el ASI mostrará 80 nudos (ya que hay 80 nudos de aire moviéndose sobre la aeronave). Si la aeronave acelera a una velocidad respecto al suelo de 100 nudos, el ASI mostrará 160 nudos (ya que hay 160 nudos de aire moviéndose sobre la aeronave).
@JonathanWalters Ok, eso tiene sentido, especialmente con respecto a la diferenciación de la velocidad aérea y la velocidad terrestre. ¡Gracias!
@ pat3d3r Lo que describiste en tu primer comentario es más o menos lo que sucedería si tuvieras un viento de cola de 60 nudos . Debido al diseño del tubo de Pitot (apuntando hacia adelante), en realidad comenzaría en 0, permanecería en 0 hasta alcanzar una velocidad respecto al suelo de 60 nudos y luego aceleraría a medida que la aeronave continuara acelerando. Tenga en cuenta que, en muchos casos, debido al diseño de la aeronave y la longitud de la pista disponible, es posible que ni siquiera pueda despegar con un viento de cola tan fuerte.
@Lnafziger Todavía tengo problemas para entender la física detrás de esto. Tomando la situación del viento de cola: durante la aceleración de la aeronave, ¿la masa de aire del viento de cola mantiene el aire entrante (debido a la aceleración) fuera del tubo de Pitot hasta que la velocidad del aire entrante excede el viento de cola?
@pat3d3r Correcto, SI fuera un tubo de Pitot bidireccional, se mostraría como -60 nudos, lo que aumentaría hacia 0 a medida que el avión comenzara a avanzar. Sin embargo, dado que el tubo de Pitot no lo está, indicará 0 hasta que la aeronave avance en relación con el aire . Sin embargo, no hay movimiento hacia adelante en relación con el aire circundante, siempre y cuando se mueva hacia adelante a una velocidad inferior a la del aire.
@Lnafziger Lo tengo, ¡gracias!
¿Cómo influye el viento en contra en los resultados de un tubo Pitot y, por lo tanto, en el indicador de velocidad aerodinámica?
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