¿Cuáles son las ecuaciones para calcular la distancia de despegue y aterrizaje?

Hice esto, usando Fortran 90 para las matemáticas y Tcl/Tk para el trazado.

No hay una sola ecuación; en cambio, hay varios ciclos de cálculo anidados unos dentro de otros como una matrioska rusa.

El bucle más interno calcula todas las fuerzas y momentos en el momento en el que se encuentra el cálculo.

La siguiente capa recorta iterativamente el avión para que las desviaciones de control se ajusten a las tasas de rotación deseadas.

La capa exterior integra los parámetros, avanza un paso en el tiempo y aplica nuevas condiciones de contorno.

Para el ascenso inicial hay otra iteración para ajustar la aceleración y el ángulo de ascenso de modo que el avión esté a 1,3 v$_\text{min}$cuando sube 50 pies. Inicialmente, el avión está en el suelo y la resistencia es menor que el empuje, por lo que permanece una aceleración hacia adelante. Cuando se alcanza la velocidad de rotación preseleccionada, el elevador se ajusta para una velocidad de rotación también predeterminada y los pasos de tiempo se acortan para minimizar el error al encontrar el tiempo de despegue. Todo el proceso se divide en tres partes: Ground roll, rotación y ascenso inicial.

Para los aviones con una hélice de velocidad constante, incluso agregué otro ciclo dentro del cálculo de la fuerza para encontrar la hélice beta adecuada para el par motor y la velocidad aerodinámica actuales, pero eso hizo que el código fuera muy lento (inicialmente se ejecutaba en un Mac SE/30). Para la mayoría de los casos, calculé previamente las tablas de búsqueda e interpolé mucho.

Usamos este software para determinar las tablas en el manual de vuelo de un avión de entrenamiento y verificamos la corrección con algunos puntos de la prueba de vuelo. Es fácil establecer una velocidad del viento en el software, es mucho más difícil averiguar con precisión cuál era la velocidad promedio del viento cuando se realizó la prueba. Dado que mi software incluía todos los efectos, como la resistencia al arrastre, la resistencia a la rodadura de los engranajes sobre la velocidad y el efecto suelo, los resultados se confirmaron fácilmente.

Calcular las distancias de aterrizaje no fue muy diferente, solo que el cálculo comenzó en 1.3 v$_\text{min}$y 50 pies

Si desea obtener buenos resultados, ninguna fuerza única es constante sobre la velocidad. Si no le importan esas sutilezas, puede promediar rsp. linealice las fuerzas y use las integrales en este texto .

Para una estimación muy aproximada, promedie el empuje y la resistencia y calcule cuánto tiempo necesita el motor para agregar energía al sistema hasta que la energía cinética y potencial hayan cambiado desde el punto de reposo a 1,3 v.$_\text{min}$y 50 pies y viceversa. Esto ya debería ser suficiente para encontrar el efecto del viento y la temperatura del aire en el rendimiento de despegue y aterrizaje.