¿Cuál es la tasa de descenso en situaciones de emergencia?

Yo vuelo un avión a 40000 pies. Hay una despresurización repentina; ¿Cuál es la velocidad vertical máxima que puedo mantener para volver a una altitud adecuada? ¿Esta velocidad es diferente para diferentes situaciones de emergencia? (Parada de motor/incendio/emergencia general).

¿Hay valores máximos numéricos en diferentes escenarios para, por ejemplo, un A320 o un B737?

Varios miles de pies por minuto. No es posible dar una respuesta precisa a su pregunta con la información proporcionada.
Su edición de la pregunta ahora hace que mi respuesta parezca fuera de lugar.
Obtenga tanta resistencia como sea posible: spoilers, engranajes, etc. y descienda lo más rápido que pueda. Mmo/Vmo. La mayoría de los aviones descenderán en alrededor de 4 minutos a 10,000 FT MSL desde su altitud operativa máxima.
@SentryRaven Mi pregunta es "¿cuál es la velocidad"? Entonces, quiero un valor numérico en algunas situaciones posibles. Y como entiendo que puede ser demasiado amplio, pido un valor específico de un avión genérico, por ejemplo A320 o B737. ¿Por qué no debería ser una pregunta legítima?
Su pregunta inicial fue "¿Es esta velocidad diferente para diferentes situaciones de emergencia?". Mi respuesta se basó en eso. Dejaré que alguien más responda esto, estás cambiando tu pregunta cada pocos segundos y no puedo seguir con eso.
@SentryRaven Mi pregunta inicial, como también puede ver en la cronología, fue "cuál es la velocidad". Mis ediciones se realizaron porque solicitó una aclaración y luego cambió la pregunta para que encajara con su respuesta. Deja que alguien más responda esto. Está bien. Gracias de todos modos.
¿Está solicitando la velocidad que se muestra en el VSI (indicador de velocidad vertical), que es una indicación de velocidad de descenso, o un número de velocidad aerodinámica/mach para volar mientras desciende sin exceder los límites estructurales de la aeronave/ala?
En los aviones 747-100/200, después de sacar el tren, mantuvo el morro hacia abajo en el ángulo requerido para mantener Mach .82 y luego 320 kts IAS y aceptó cualquier velocidad de descenso que produjera. Nunca me molesté en el sim para monitorear cuál era la velocidad de descenso ya que ese no era un factor de control, pero creo que fijó el medidor, que se detuvo en 6000 pies por minuto.

Respuestas (4)

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( wikimedia.org ) Parte del panel de control del piloto automático de un Boeing 747-400.

Los ascensos y descensos de velocidad máxima se logran mediante el uso de un modo de ascenso/descenso de velocidad, donde el cabeceo (nariz arriba/abajo) controla una velocidad seleccionada. El botón FLCH (cambio de nivel de vuelo) activa dicho modo (mostrado arriba). Cada fabricante tiene su propio nombre, pero es la misma funcionalidad. En un Airbus se activa tirando de la perilla selectora de altitud (Airbus lo llama ascenso/descenso abierto).

En el ascenso con cambio de nivel, las palancas de empuje se acoplan al empuje máximo para un ascenso, el piloto automático luego controla el morro del avión para mantener la velocidad seleccionada. Para una velocidad de ascenso máxima, una velocidad baja (idealmente Vy) logra eso, es decir, todo el empuje de ascenso menos lo que se necesita para la velocidad baja se usa para ascender.

Para los descensos, lo contrario es cierto: la velocidad de avance más rápida posible y el empuje en vacío, combinados con los frenos de velocidad. El avión descenderá para alcanzar esa velocidad. La velocidad de descenso será muy empinada inicialmente, luego disminuirá para mantener la velocidad. Los frenos de velocidad agregan resistencia, por lo que para lograr la misma velocidad, la aeronave descenderá más, lo que resultará en una velocidad de descenso más rápida.

A medida que el avión desciende hacia la atmósfera más espesa, la velocidad de descenso comenzará a disminuir nuevamente, ya que el avión producirá más sustentación y resistencia. Por lo tanto, no podemos determinar un valor exacto, pero no es poco común que se encuentren entre 6000 y 7000 pies por minuto .

Una vez que se logra una velocidad de descenso, ya sea de 1000 fpm o de 8000 fpm, la fuerza g sobre los pasajeros será de 1 g, ya que no habrá aceleración en la vertical.

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( YouTube ) Una tripulación de vuelo de un Boeing 777 demostrando dicho procedimiento.

  1. Se selecciona una altitud más baja
  2. Se presiona FLCH
  3. Las palancas de empuje están inactivas; a mano es más rápido que el sistema de vuelo automático (esto no desconecta el empuje automático)
  4. La palanca de los frenos de velocidad está desplegada
  5. Se selecciona una velocidad más rápida: la velocidad aerodinámica indicada máxima permitida aumenta a medida que el avión desciende hacia el aire más cálido donde la velocidad local del sonido es más rápida (lo que permite una velocidad aerodinámica real más rápida, hasta un límite).

Lo anterior se aplica a una descompresión rápida , otros escenarios probablemente requerirían un descenso, pero no tan abrupto.

Hablando desde el punto de vista de un capitán de un 747 que se retiró en 1999, me parece casi increíble que el piloto automático se utilice en un descenso de emergencia. Obviamente, los tiempos han cambiado, y los pilotos automáticos en estos días probablemente sean mucho mejores que los del avión 747-100/200. Nunca tuve que hacer un descenso de emergencia de verdad, pero lo primero en el procedimiento en mi entrenamiento de simulación fue desconectar simultáneamente el piloto automático usando el interruptor del yugo de control mientras tiraba de la energía.
El circuito A/T todavía estaba allí, aunque desactivado en algunos de los aviones. En otros, todavía funcionaba pero no se mantenía, y no los usamos excepto, quizás, para jugar un poco. 741/2s tenía un aumento de arrastre significativo a mach .86, por lo que si ajustaba la potencia a esa velocidad, las palancas de empuje casi no requerían ajuste. Y, por supuesto, el piloto volador generalmente simplemente le diría a la fe que "dame .86". Por lo general, no tocaba las palancas de empuje después del despegue hasta la parte superior del descenso a menos que la fe estuviera dormida.
ahora solo es quisquilloso, pero la mejor velocidad de tasa de ascenso (Vy) no es la velocidad más baja. Es 'bajo' pero aún bastante más rápido que 'más bajo', ya sea que se refiera a Vmd o Vs
@Terry Estoy pensando que en un descenso de emergencia sería el mejor momento para usar el piloto automático. Ya tienes suficientes problemas, y con tres giros de botón puedo decirle a la aeronave que descienda lo más rápido posible, mientras se desvía de la vía aérea simultáneamente. No es un mal trato. Lo siento si parece que estoy abogando contra el vuelo manual.
@ymb1 sigue siendo quisquilloso al señalar que escalar (en un aire acondicionado motorizado) implica usar potencia adicional del motor para obtener energía potencial. no intercambiar cinética por potencial (que es lo que hace un planeador). Lo mismo para descender es perder energía potencial para arrastrar, en lugar de convertirla en cinética, lo que solo lo acelerará en una inmersión destructiva.
@Radu094 ¿Por qué enredarse con la configuración del piloto automático en una emergencia? Un descenso rápido es lo suficientemente simple como para volarlo manualmente: corte la potencia, despliegue los frenos de velocidad, empuje el yugo o manténgalo hacia adelante hasta que vuele a la velocidad máxima permitida para esa configuración y clima. Controla la velocidad con la palanca.
@PeterKämpf bueno, porque creo que este es un momento en el que uno puede usar toda la ayuda que pueda obtener. Cualquier maniobra es bastante fácil si solo piensa en mantener la velocidad y el ángulo de inclinación. Con AP derribando el avión (y sacándome de la ruta), puedo verificar la máscara de oxígeno y el flujo, establecer comunicación con la tripulación, verificar que todos estén vivos, declarar un mayday, verificar la ruta mora y comenzar a planificar una ruta de escape si está por encima de 10,000, probablemente hay otras 17 cosas importantes en las que ni siquiera estoy pensando
@ Radu094 Creo que lo mejor que puede hacer es usar el procedimiento para el que recibió capacitación y, por lo tanto, con el que se siente más cómodo. En mi caso, en el siglo anterior (que realmente suena como hace mucho tiempo) nos entrenaron para no usar el piloto automático, y nos sentimos cómodos con eso. No puedo decir por qué ahora entrenan para usar el piloto automático, aunque me imagino que las capacidades superiores de los pilotos automáticos de hoy en día sobre los que usé probablemente sean parte de la razón. Nuestros descensos de emergencia fueron una carga de trabajo baja para el piloto volador. El piloto que no volaba hacía las comunicaciones, fe las válvulas de salida, el combustible, hablaba con el sobrecargo.
@ymb1 Vi el ejemplo de YouTube 777. Algunas cosas que noté diferentes de lo que solíamos hacer son: (1) siempre empezábamos con una descompresión explosiva o el sonido de la bocina de una altitud superior a 10 000 en la cabina, (2) el morro no bajaba mucho y no No comenzar a bajar rápidamente (comenzamos con una nariz hacia abajo inmediata de al menos 5 grados, (3) no hubo sacudidas con los frenos de velocidad desplegados (el 747 se sacude notablemente con los frenos de velocidad máxima), (4) máscaras de O2 realmente elegantes, (5) la cabina permaneció en silencio (no es el caso en un viejo 747). En general, solo otro día en la oficina. LOL
@Terry Una de las razones por las que podría pensar para usar el piloto automático es en caso de que haya un problema con el sistema de oxígeno. Si los pilotos comenzaran a sufrir efectos de hipoxia o incluso se desmayaran temporalmente, el avión continuaría descendiendo hasta una altitud segura y se detendría allí hasta que recuperaran la conciencia. La descompresión repentina puede dañar la audición y posiblemente generar mucho ruido que dificultaría la comunicación de la tripulación.
De acuerdo con las normas de la FAA, el descenso debe realizarse en menos de 10 minutos. Si la situación permite el uso del piloto automático, los pilotos pueden concentrarse en otras tareas durante el viaje de 5 a 10 minutos en el parque de diversiones, lo que lo convierte en el mejor uso de la gestión de recursos de la tripulación.
@Terry Hola, Terry, intenté acceder a TalkingOfFlying.terryliittschwager.com , pero no funciona. Me encantaría leer tus historias.
@Cloud Hmm, parece que arruiné las cosas cuando cambié las cosas para que se pueda acceder a través de talk-of-flying.com, que funciona, pero arreglaré la forma anterior de hacerlo bien. También podría estar interesado en el enlace Flying/Email Journal de la década de 1990 accesible a través de la página talk-of-flying.com, especialmente los enlaces en color cian. Probablemente deberíamos eliminar estos comentarios después de leer esto, ya que no están directamente relacionados con la publicación.

En una despresurización rápida, normalmente descendería en MMO y haría la transición a VMO hasta alcanzar su altitud de nivelación. Esto se logra con los frenos de velocidad extendidos. Se desconoce qué velocidad vertical obtendría; esencialmente usted toma cualquier tasa que le dé este procedimiento. Inicialmente, podría ser de más de 6000 FPM, después de la transición a VMO, tal vez un poco menos que eso.

Pero estableces una velocidad aerodinámica , en lugar de una velocidad vertical.

Editar:

  • MMO = Número de Mach máximo (a menudo, .82 o más, dependiendo del tipo de avión)
  • VMO = Velocidad aerodinámica máxima indicada (a menudo alrededor de 340 nudos)
La velocidad vertical es su velocidad horizontal dividida por la L/D real a la velocidad y configuración dadas. Sin spoilers, esto debería ser menos de 10. Los detalles dependen del tipo de avión.

No puedo responder a 40.000 pies (FL400, nivel de vuelo 400, en la jerga de los pilotos), ni a un A320 o B737. Sin embargo , puedo responder por un avión con motor de pistón con tren de aterrizaje retráctil en FL250.

Como piloto privado, con frecuencia vuelo nuestro Mooney 252 (M20K) a FL250. Hice un simulacro de descenso de emergencia, repasando los procedimientos para iniciar un descenso seguro a velocidad máxima, algo que haría si tuviera un incendio en el avión o una emergencia de oxígeno. (El 252 no está presurizado: tengo oxígeno suplementario a bordo, administrado a mi cara usando una máscara de oxígeno).

El procedimiento: potencia al ralentí, frenos de velocidad desplegados, tren de aterrizaje extendido ("abajo"), 160 KIAS (nudos de velocidad aerodinámica indicada), control de la hélice completamente hacia adelante (aumenta la resistencia). La velocidad máxima del 252 con marcha baja es de 165 KIAS, y quiero ese pequeño margen adicional. Mi tasa de descenso vertical excedió los 5,000 pies por minuto.

Sin embargo, existen otros escenarios para los "descensos de emergencia": es posible que desee ir lo más lejos posible del suelo (fallo del motor, planeo a un aeropuerto distante para aterrizar), cuando desee volar a la mejor velocidad de planeo (compensado). para el viento y para el peso real del avión, idealmente); es posible que desee permanecer en el aire el mayor tiempo posible (falla del motor justo sobre un aeropuerto y desea tener tiempo para intentar reiniciar o prepararse más a fondo para el aterrizaje), por lo que volará a la mejor velocidad de descenso. En mi avión, el mejor planeo es de unos 85 KIAS, el mejor hundimiento es de unos 75 KIAS.

probablemente pueda aumentar esos 5000 fpm a 7000 o más si pone una bota llena de timón izquierdo y alerón opuesto para deslizar el aire acondicionado. El ruido será horrible a 160 nudos, aunque si sobrevives, probablemente será una historia divertida de contar.
Pensamiento interesante, @Radu0904: agregue un deslizamiento a la maniobra. No sé si el ruido sería tan horrible. He usado resbalones para perder altitud rápidamente en la final cuando es necesario (avión sin flaps, o cuando toda la resistencia del Mooney ya está desplegada), y el ruido no es para nada horrible, pero eso es alrededor de 80 KIAS, no 160 KÍAS. La próxima vez que esté haciendo algunos ejercicios de descenso de emergencia, podría agregar esto y ver cuál es la velocidad de descenso.
La mejor configuración y técnica depende del avión. En un Navion que poseía, solo podía obtener alrededor de 1200 fpm usando flaps y engranajes a Vfe (velocidad máxima de flaps). Estaba mejor (2000 fpm) manteniéndome limpio y deslizándome lateralmente en la parte superior del Vno verde (velocidad de funcionamiento normal).

El Mesa E175 que tuvo un descenso de emergencia hace aproximadamente un año alcanzó un máximo de alrededor de 7000 fpm, en total tardó 6 minutos en descender desde FL340 a 10,000 pies.

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( flightaware.com )

A la luz de los comentarios anteriores sobre MMO/VMO y las velocidades de descenso limitantes de elevación/arrastre, puede acelerar los descensos inclinando la aeronave en un giro. Esto le permite aumentar el ángulo de ataque, lo que aumenta la resistencia para mantener bajas las velocidades, mientras gira el vector de elevación lejos de la vertical para que no funcione en su contra. La combinación permite tasas de descenso más altas con los mismos límites de MMO/VMO. Algunos operadores entrenan para esto, pero mi impresión no es mucha, y tiende a asustar a los pasajeros.

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