¿Cuándo son más eficientes los saltos múltiples que una sola pierna?

Si la distancia total es lo suficientemente larga, volarlo en varios viajes es más eficiente en combustible. En esta respuesta , he utilizado la ecuación de Breguet para calcular el combustible necesario para volar un A320-200 completamente cargado durante 2000 km y 5700 km. El primer viaje necesita 5 toneladas de combustible mientras que el segundo necesita 18,1 toneladas. Esto significa que el viaje más largo necesita un 27 % más de combustible por kilómetro de distancia porque se transporta más combustible y el avión es más pesado durante la mayor parte del viaje.

Sin embargo, el vuelo a través de aire más bajo y más denso es menos eficiente en términos de distancia volada por unidad de combustible quemado, por lo que debe encontrar un óptimo entre volar principalmente cerca del suelo y volar con un avión más pesado. Por otro lado, el avión más ligero ascenderá mucho más rápido, por lo que el tiempo que se pasa a baja altura es menor por segmento de ascenso en el caso de los tramos por etapas.

Al final, si la distancia total es lo suficientemente grande como para permitir varios saltos mientras solo se pasa una fracción del tiempo total de vuelo a menor altitud, el consumo total de combustible es fácilmente menor.

En un sentido amplio, si la distancia de vuelo es casi igual al alcance máximo de la aeronave, la ruta con tramos más cortos es preferible desde el punto de vista de la economía de combustible. La razón es simple: cuanto más combustible lleve, más aeronave tendrá más peso, lo que requiere más combustible.

En igualdad de condiciones, el combustible transportado es la carga útil; uno puede verlo como la aeronave que transporta una carga útil adicional o como el combustible que consume la carga útil normal. De cualquier manera, el combustible adicional transportado impacta negativamente en la eficiencia de combustible de la aeronave.

• Según este documento , la carga útil quema combustible a razón del 2,5-5 % de su peso en combustible por hora de vuelo. Para las rutas sin escalas más largas en servicio , el tiempo de viaje es de más de 15 horas. Tomando un valor de 3% de consumo de combustible, esto significa que una parte significativa del consumo de combustible es en realidad para transportar el combustible mismo. Este es un problema importante, especialmente cuando los precios del petróleo son altos.

• El mayor peso de despegue dará como resultado un mayor requisito de empuje, longitud de TO y tiempo para ascender (o más empuje nuevamente), lo que afectará negativamente el consumo de combustible y aumentará el desgaste del motor.

• Si bien es cierto que los vuelos de mayor distancia pasan más tiempo en altitudes con menos resistencia, es cuestionable si eso se traduce en beneficios significativos para el mundo real. Por ejemplo, la última versión del 777 ULR tiene una relación de aspecto más alta para reducir la resistencia, lo que requiere plegar las alas.

• Por supuesto, el uso de combustible es solo una parte de la historia. El otro factor importante es el tiempo: la mayoría de los vuelos de ultra largo alcance están dirigidos a viajeros de negocios, para quienes la adición de más del 25% debido a tramos más cortos puede ser inaceptable. Al final, el factor decisivo puede ser el porcentaje de asientos ocupados por vuelo. Cuando SA canceló el vuelo Singapur-Newark, un analista señaló :

“El avión quema mucho combustible pero lleva muy pocos pasajeros”, dice Siyi Lim, analista de OCBC Investment Research en Singapur. “No tenía sentido continuar”.

• Los vuelos de ultra larga distancia también requieren instalaciones adicionales: tripulación adicional para la rotación, alimentos adicionales transportados, etc. En general, las rutas directas de larga distancia tienen tarifas más altas en comparación con las que tienen paradas intermedias.

Para los aviones GA que permanecen en actitudes más bajas, el combustible extra para un vuelo directo sin duda equivale a un mayor consumo de combustible. Pero me parece que, en el caso de los grandes aviones comerciales, el proceso de aterrizar y luego despegar quemaría más combustible que simplemente pasar volando. Así que pasé algunos números a través de una calculadora de combustible de simulación de vuelo para ver qué obtuve.

Usé la calculadora en Simbrief.com . No tengo idea de la precisión del mundo real, pero tuvo en cuenta muchas variables.

Usé su modelo 777-200ER para un vuelo de LAX a JFK con 250 pasajeros. BOS era suplente. Lo enruté sobre el MCI VORTAC (que una ruta de gran círculo se encuentra a unos pocos NM de todos modos).

Calculó el combustible de viaje en 54,878 lbs.

Luego lo ejecuté con una parada en MCI. Usé el mismo SID en LAX y el mismo STAR en JFK.

Calculó el combustible del tramo LAX-MCI en 32,280 libras y el tramo MCI-JFK en 28,676 para un viaje total de 60,956.

Parar en MCI tomó 6,078 lbs. más combustible, que es alrededor del 11%.

Cuanto más lejos de la ruta esté la parada, mayor será la diferencia. La razón por la que los vuelos sin escalas generalmente cuestan más que los vuelos de conexión obviamente tiene más que ver con la economía, la logística de pasajeros y la conveniencia que con el costo del combustible.

Un factor que no he visto mencionado es que a muchos pilotos de GA les gusta volar con una reserva de combustible excesiva (mucho más allá de los requisitos de la FAA) como margen de seguridad. Además, algunos operadores mantienen los tanques llenos para evitar la condensación* en aeronaves que tienden a permanecer inmóviles durante períodos prolongados. Por esas razones, no es inusual que un vuelo de GA lleve significativamente más combustible del que necesita en un tramo determinado. Si de todos modos vas a llevar el depósito lleno, seguro que será más eficiente hacer el viaje sin parar.

Obviamente, las aerolíneas son críticas con el desperdicio relacionado con el transporte de exceso de combustible y cuentan con políticas destinadas a garantizar que no se transporte más del combustible mínimo requerido en ningún tramo. Cuanto más se acerca a ser verdad, más relevante se vuelve esta pregunta. Pero conociendo mi parte de pilotos de líneas aéreas, también encuentro que cuanto más descontentos están, menos inclinados están a escatimar centavos para el jefe. es decir, los beneficios que se obtienen al volar tramos más cortos probablemente se anularán parcialmente al llevar exceso de combustible de todos modos.

_{* Independientemente de si la teoría de la condensación tiene mérito, el almacenamiento de los tanques llenos se enseña comúnmente como una buena práctica.}