¿En qué momento durante un vuelo largo los aviones comerciales tienen el mejor rendimiento de gasolina?

Esta pregunta tiene varias partes que están interrelacionadas, y no quería dividirla:

Teniendo en cuenta que se consumen varias toneladas de combustible durante un vuelo de larga distancia que requiere que se reduzca la sustentación a medida que avanza el vuelo, ¿los pilotos hacen esto cambiando la geometría del ala, la altitud, la velocidad o todo lo anterior?

¿Esto se hace automáticamente o manualmente?

¿Cuál es la estrategia óptima si desea minimizar los costos de combustible?

Habiendo elegido la estrategia óptima, ¿la última fase del vuelo en la que el avión pesa menos es necesariamente la que obtiene el mejor consumo de combustible, o hay un mínimo en una determinada masa intermedia del avión durante el vuelo?

Estoy bastante seguro de que obtienes el mejor kilometraje durante el descenso al final de tu viaje, pero eso no es realmente lo que estás preguntando, ¿verdad? :)
También creo que este es probablemente el caso, pero no estoy completamente seguro: tal vez la sustentación reducida exige un ángulo de ataque que tiene poca resistencia, o el motor tiene que funcionar a un nivel de potencia que es subóptimo. Sin embargo, supongo que la relación entre la configuración del ala, la altitud y la potencia del motor sería bastante difícil de optimizar durante cada punto del vuelo.
El descenso es más eficiente. La sustentación y el ángulo de ataque son los mismos en descenso que en crucero (siempre que la velocidad y el peso sean los mismos). El único cambio es menos potencia de los motores.
@Ralgha Lift es menos durante el descenso que el crucero, prácticamente por definición. Si la sustentación fuera la misma, ¡no estarías descendiendo!
No, el ascensor es el mismo. Si la sustentación fuera menor, se sentiría liviano en su asiento, y no es así, a menos que se trate de un cabeceo hacia abajo inusualmente repentino. Las subidas y bajadas estables se producen por exceso o insuficiencia de potencia. Pensar que la sustentación está cambiando es un concepto erróneo común, similar al concepto erróneo de "viraje a favor del viento".

Respuestas (2)

Hay muchas cosas que intervienen en la determinación de la forma más eficiente de operar un avión, y minimizar el combustible no siempre hace que sea más barato operar. Algunas "reglas" generales que se utilizan son:

  • Existe una velocidad óptima para volar el avión, que depende de varios factores:
    • Altitud
    • Ahorro de combustible al volar más despacio, frente a mayores costos de mantenimiento porque se tarda más en llegar (y se dedica más tiempo a la estructura/motores del avión).
    • Temperatura a altitud de crucero
    • Vientos a altitud de crucero
  • También hay una altitud óptima para volar el avión:
    • Peso de la aeronave
    • Cuanto más alto pueda volar, mejor, hasta que no tenga suficiente potencia para mantener su velocidad óptima en la configuración de potencia óptima para los motores.
    • Temperatura a altitud de crucero
    • Vientos a altitud de crucero
    • Altitudes que están disponibles desde ATC
    • La cantidad de combustible y el tiempo que se necesita para subir -vs- la cantidad de tiempo que tendrá en el crucero de alta velocidad

Cualquier cosa que haga que el avión sea más pesado hace que no pueda ascender tan alto (y reduce la altitud óptima para las condiciones actuales) y hace que consuma más combustible. Esto incluye el combustible en sí. Suponiendo una velocidad constante y condiciones climáticas constantes, siempre será más eficiente en combustible más adelante en el vuelo.

A medida que se quema el combustible, la cantidad de empuje requerida para mantener la velocidad óptima disminuye y la altitud óptima aumenta. Básicamente, seguimos reduciendo la potencia para mantener la velocidad hasta que la altitud óptima aumenta a una altitud a la que el ATC nos permite ascender. Esto se conoce como subida de escalón. La velocidad será controlada manualmente por el piloto, o puede ser controlada automáticamente por los aceleradores automáticos.

El sofisticado software de planificación de vuelos de hoy en día tiene todo esto en cuenta y le da al piloto un muy buen plan sobre cómo operar el avión para que sea lo más eficiente posible.

En realidad, el mejor crucero se vuela con un coeficiente de sustentación específico, que a su vez depende del tipo de motor, la relación de aspecto, la resistencia aerodinámica con sustentación cero y la eficiencia del ala.
@PeterKämpf Dejaste este comentario hace mucho tiempo, pero lo acabo de ver. El "mejor crucero" no siempre da como resultado el vuelo más económico, y para un diseño dado (donde todas las cosas que mencionas en tu comentario son constantes) y las reglas operativas, estas son las consideraciones operativas que entran en juego. cuando se trata de minimizar el costo general total.

Para dar un ejemplo de la capacidad de peso frente a la altitud de un avión antiguo, un 747-200 que despegue con el peso máximo no podrá ascender más alto que FL290 o FL310, y es posible que se tambalee para llegar a este último. Si el vuelo es de aproximadamente 12 horas (lo que generalmente significa un avión de pasajeros en lugar de un avión de carga), FL390 o FL410 se vuelven utilizables. El avión es capaz de FL450 si es inusualmente ligero.

Aunque nuestros viejos planes de vuelo nos dieron los puntos que podíamos esperar poder escalar, había una regla general (que desafortunadamente he olvidado) usando el EPR que usábamos que rápidamente nos decía cuántos miles de pies por encima de nuestra altitud actual. podríamos llegar.

¿En qué momento durante un vuelo largo los aviones comerciales tienen el mejor rendimiento de gasolina?
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