¿Cómo se pueden calcular las velocidades V1 y VR (rotación)?

No hay una ecuación/función general que pueda usar para calcular V1/Vr... el fabricante prueba el rendimiento de la aeronave durante la certificación y luego compara su aeronave y las condiciones actuales con las condiciones y la aeronave del fabricante conocido para obtener los resultados.

¡V1 es el límite entre acelerar para despegar y STOPPPPPP! al final de la pista.
* La aceleración depende del empuje del motor que se utiliza, la atmósfera que proporciona oxígeno para la combustión y nitrógeno para la masa del chorro, la masa de la aeronave que debe acelerarse, la resistencia del ajuste de los flaps utilizados y la posible resistencia de la superficie y la pendiente de la pista. .
* El STOPPP! El aspecto depende de la resistencia de los flaps y los frenos de velocidad, la resistencia de la pendiente y la superficie de la pista y la masa del avión.

Vr no tiene nada que ver con V1... es solo un margen por debajo de V2 (¿5 nudos? ¿10 nudos? dependiendo de la configuración de empuje) que le permite rotar antes que V2 pero aún así acelerar (en el aire) para luego alcanzar V2 en 15 m/50 pies . Y V2 depende del peso de la aeronave y de la configuración de los flaps.

Esta es una gran pregunta que me planteé mientras obtenía mi calificación multimotor.

V1 está determinado por varios factores, pero el factor más importante se llama "distancia de aceleración/desaceleración". En otras palabras, la distancia que se necesitará para detener la aeronave antes de que se salga de la pista o continúe de forma segura en el aire.

Por lo general, podría pensar que V1 es lo mismo, pero las aeronaves de rendimiento "más bajo" y de rendimiento "más alto" se comportan de manera diferente durante el despegue. Un avión de rendimiento comparativamente bajo, como el de un solo motor, tendrá V1 y VR iguales. Pero los aviones de alto rendimiento, como un turbopropulsor o un jet, tendrán un V1 bastante diferente al de la realidad virtual.

La aceleración es una velocidad, o más exactamente, un cambio en la velocidad a lo largo del tiempo designado por delta, lo que significa que una aeronave que acelera antes de la velocidad de pérdida continuará AUMENTANDO en velocidad durante un corto período de tiempo, incluso si hay una falla en el empuje del motor, en términos sencillos. términos esto se llama impulso.

Por lo tanto, en aeronaves con potencia moderada o alta, V1 y VR serán diferentes y el fabricante basará el valor en las pruebas de vuelo.

Consideremos dos ejemplos. Un avión monomotor como un Cessna 150 tendrá V1 y VR a la velocidad de pérdida. por lo tanto, el piloto retrocede en V1 y, para cuando la aeronave despega del suelo, ha ganado 5 nudos adicionales y asciende en V1 + 5 nudos. En un jet, el piloto alcanzará VR 10 o 20 nudos antes de V1, pero incluso si el motor falla, el impulso llevará a la aeronave más allá de V1 y la aeronave alcanzará la velocidad de vuelo de forma segura sin empuje adicional.

Por lo tanto, dependiendo de lo que podríamos llamar exceso de empuje (sí, un término ligeramente inexacto), VR ocurre antes que V1 debido a delta-a (alta aceleración).

Para aviones más potentes, la realidad virtual es un objetivo en movimiento. Los B747 tienen tanta potencia que, si son livianos o tienen una pista larga, están autorizados a usar menos de la potencia total para el despegue para conservar el desgaste del motor y la reducción del ruido. Por lo tanto, VR es diferente para cada despegue.

Actualización: como se indica a continuación, para el escenario de un solo motor, debería haber usado VS, no V1. Y, sí, los aviones poderosos tienen un Delta-A: cambio en la aceleración, que es diferente de su velocidad. Como ejemplo, la gravedad terrestre (32 pies/seg/seg) es una aceleración, no una velocidad pura.