¿Es siquiera remotamente factible hacer retroceder un avión monomotor con una falla en el motor?

Tenga en cuenta antes de seguir leyendo que estoy haciendo esta pregunta puramente por motivos teóricos, aunque también puede hablar sobre aspectos prácticos.

Ahora, mi pregunta. Es de conocimiento común entre muchos pilotos que los retrocesos son uno de los métodos menos seguros para intentar sobrevivir a una falla de motor en un avión monomotor. Sin embargo, ¿es realmente posible dar marcha atrás a un avión para que regrese al perímetro del aeropuerto oa la pista? ¿Cuánto de esto es simplemente un error del piloto al ejecutar una posible maniobra, en lugar de que los pilotos piensen que pueden lograr algo que es simplemente imposible, sin importar qué?

Para efectos de esta pregunta, supondremos lo siguiente:

  • solo hay una pista, por lo que se requiere un giro recíproco (supondremos 210 grados)
  • la aeronave tiene una velocidad de pérdida de flaps arriba en MTOW de 75 nudos
  • el avión tiene una mejor relación de planeo de 1:12 a 100 nudos

Alternativamente, si tiene otra información que se parece más a un avión real, puede usarla en lugar de esta información.

Las fuentes o una explicación de por qué esto es o no imposible se agradecerían en sus respuestas.

Esta pregunta es demasiado general a menos que incluya a qué altitud se encuentra cuando falla el motor, a cuántos grados necesita volver para alinearse con una pista (que podría ser diferente de la que despegó), y cuántos pies perderá al girar tan lejos.
@mah: bueno, si supiera exactamente cuánto descendería el avión, entonces no tendría sentido preguntar, pero ¿eso ayuda un poco? ;)
¡Ciertamente califica mejor las cosas! No me siento cómodo publicando una respuesta real sobre el asunto (las vidas de las personas están sobre la mesa y demás). Sin embargo, en un seminario de seguridad, me enseñaron que es una buena idea llevar su avión a 1500 ', aumentar la potencia y girar 180 para tener una idea de cuánto AGL pierde y qué tan lejos tiene que viajar para estar alineado. Si se siente cómodo con eso en su avión, debería poder aplicar un acolchado de seguridad y tomar una buena decisión acerca de regresar (algo raro en el despegue, tal vez nunca) o aterrizar en línea recta.
Anecdótico: cuando estaba haciendo mi entrenamiento de PPL en SoCal, otro aprendiz tuvo una falla de motor en el despegue, aproximadamente a 400 pies. El instructor tomó el control y dio media vuelta y aterrizó con viento de cola. Tan imposible: no. Recomendado: Probablemente también no. ¡Todavía optaría por un parche seguro en el frente que intentar un retroceso!
¿Por qué dice que se requieren "210 grados"?
@SSumner: porque para devolver el rumbo de la pista, debe girar más de 180 grados.
@ Qantas94Heavy: ¿por qué? Tal vez me estoy perdiendo algo obvio, pero no tiene sentido para mí.
@SSumner: mientras gira hacia atrás, estará ligeramente hacia el lado de la línea central de la pista extendida (simplemente estará paralelo). Para llegar a la pista en sí, debe girar más de 180 grados para volver a la línea central antes de llegar a la pista real.
Ahhh Duh. Eso tiene sentido ahora, gracias.
por eso siempre giramos hacia el viento de costado predominante.

Respuestas (10)

Nadie mencionó la teoría hasta ahora, así que intentaré completarla.

Descargo de responsabilidad: Los siguientes cálculos y estimaciones se basan en lo que sé sobre la física involucrada. No sé si realmente se mencionan en el manual de operación del piloto de cualquier avión.

Para retroceder con éxito, después de subir a la mejor velocidad de ascenso, cuando el motor se apaga, empuja hacia abajo, ejecuta el giro a una velocidad ligeramente más alta para mantener el ángulo de ataque y planear hacia atrás.

La tasa de ascenso es empuje/peso menos sustentación/arrastre, la tasa de planeo es solo sustentación/arrastre.

La tasa de planeo en el giro es más alta dependiendo del ángulo de alabeo (giro coordinado; el giro no coordinado siempre es peor). El cálculo de la mejor tasa de planeo conduce a un ángulo de inclinación de alrededor de 45°, la velocidad debe ser aproximadamente un 19 % mayor para mantener el mejor ángulo de ataque de planeo y una tasa de descenso aproximadamente un 41 % mayor que en planeo recto. Según el artículo vinculado en la otra respuesta, volar justo por encima de la velocidad de pérdida (que también es un 19% más alta que en vuelo recto) debería ser mejor debido a un círculo más cerrado a pesar de una peor relación sustentación/resistencia.

El radio y, por lo tanto, la longitud del giro, por supuesto, depende de la velocidad. A 110 nudos (velocidad real, no indicada) el giro tardará unas 1,4 mn, a 160 nudos ya serán unas 3 mn. A 60 nudos serán solo 0,42 nm. Dado que debe mantener la velocidad indicada, la velocidad real aumentará ligeramente con la altitud.

Entonces, para que el giro de regreso sea posible, el avión debe tener suficiente potencia para ascender más rápido de lo que descenderá en el planeo y debe estar lo suficientemente alto para permitir la distancia de planeo adicional (que debido a la mayor velocidad de descenso corresponde incluso a deslizamiento recto más largo).

Todos o la mayoría de los aviones tendrán suficiente empuje al nivel del mar para ascender más rápido de lo que descienden en planeo. Pero dado que el empuje disminuye con la altitud y la temperatura, si su punto de partida es lo suficientemente alto o cálido, es posible que ya no sea el caso.

Incluso si el empuje es suficiente, la distancia entre el perfil de ascenso y planeo comienza en cero en el despegue y solo será suficiente para cubrir las millas adicionales en el giro por encima de cierta altitud. La altitud depende de muchos factores mencionados anteriormente.

No es razonable intentarlo sin saber qué altitud se necesita para ello en las condiciones actuales.

El medio giro de 0,42 nm coincide muy de cerca con lo que se observó en 172 altitudes de medio giro "supervivientes" de (¡descargos de responsabilidad!) alrededor de 300 - 350 pies. Preferiblemente, con margen de seguridad, sería alrededor de 500 pies AGL.

Es "remotamente factible", puedes ver esta historia piloto de AOPA sobre alguien que lo hizo. Pero eso no significa que usted o cualquier otra persona tendrá éxito al intentarlo debido a la gran cantidad de variables que mencionó. Y una ejecución exitosa no significa que sea una buena idea en general.

Una sugerencia que he leído varias veces es probarlo usted mismo en el aire: configure el 'suelo' en, digamos, 3000agl, luego pruébelo con las configuraciones de aeronave que desee y vea cuáles son los resultados. Pero incluso si lo logra en esas condiciones, ¿lo volverá a hacer en una situación real con el estrés adicional y posiblemente el peso adicional (pasajeros, equipaje) en el avión?

Con todo, basado en todo lo que he leído y me han dicho, se llama el giro imposible por una razón. Mi anécdota de entrenamiento de un instructor fue un piloto local que volaba con su hijo que lo intentó, dio la vuelta pero se detuvo, se estrelló en la pista, logró salir del avión pero luego tuvo que ver a su hijo morir quemado entre los restos. Ese tipo de historia hace que un aterrizaje en un campo o incluso en una calle parezca muy atractivo, que era exactamente la intención de mi instructor.

Hay una muy buena discusión sobre el "giro imposible" en el siguiente enlace:

http://www.nar-associates.com/technical-flying/impossible/possible.html

Entra en un estudio de AIAA utilizando un simulador de vuelo con pilotos nuevos y experimentados y muestra que, si bien es técnicamente factible, los pilotos deben entrenarse para ello y ser muy estrictos con su ángulo de alabeo.

Hay muchos detalles en el enlace que son difíciles de resumir, pero la esencia es que la mayoría de los pilotos sin entrenamiento fallan y chocan en un simulador, así que a menos que lo hayas practicado, no vale la pena intentarlo.

Probablemente uno de los mejores comentarios en ese enlace es: "El elemento final de CAAPP es la planificación. Antes de llegar a la pista y aplicar la potencia de despegue, debería haber planificado lo que va a hacer si el motor se apaga". Volar no se trata de reaccionar a los problemas. Se trata de planificar para ellos antes de que sucedan, en caso de que sucedan.

La razón por la que estamos capacitados para simplemente no dar marcha atrás es la misma razón por la que memorizamos y practicamos los elementos de acción instantánea en las listas de verificación de emergencia. Cuando las cosas golpean el ventilador, no tienes tiempo para pensar en todas las posibilidades de tus acciones. Su tiempo de respuesta inicial es crítico para un resultado exitoso. Especialmente cuando ya eres bajo y lento. Y en una situación de emergencia real, sus posibilidades de responder correctamente se reducen drásticamente si tiene que pensar en lo que está haciendo. Debe SABER lo que hará antes de que suceda.

V 1 Los cortes en un avión multimotor son un gran ejemplo de cómo tomar una decisión instantánea que puede parecer contraria a la intuición. Si un motor se detiene antes de chocar V 1 velocidad, abortas. De lo contrario, sabes con certeza que una vez que alcanzas V 1 velocidad, continuará ese despegue, incluso si uno de sus motores falla. Te ocuparás de la emergencia en el aire, donde es más seguro y tienes tiempo para realizar el simulacro. Dar la vuelta al aeropuerto cae en la misma categoría. Dar la vuelta puede parecer atractivo, pero si todavía está en la fase de despegue, sus posibilidades de éxito son mucho menores si intenta realizar un alabeo estrecho en un avión lento y bajo.

Pregunta interesante, especialmente ahora que estoy aprendiendo a volar.

Mi informe previo al aborto del vuelo con el CFI es que si perdemos potencia por debajo de los 700 pies AGL, vamos a aterrizar en un campo adecuado a 20° de la nariz (después de buscar la mejor velocidad de planeo, 68 nudos en nuestro avión). Sin embargo, por encima de los 700 pies AGL, me están enseñando que vamos a cabecear para lograr el mejor planeo y virar hacia el aeropuerto y aterrizar en "cualquier pista disponible". El avión que estamos volando es C172S y nunca lo hemos probado en el aeropuerto, pero en el aire hicimos giros de 360° con el motor en ralentí y 68 nudos con solo unos ~300 pies de altitud perdida. Estaba realmente sorprendido por eso.

Sin embargo, todavía me inquieta volver al campo.

Para mi aeropuerto local, 700 pies AGL es aproximadamente la altitud del patrón de tráfico. (La altitud del patrón de tráfico en realidad es de 715 pies AGL si lo logra exactamente). En un momento, mi instructor apretó el acelerador hasta dejarlo en ralentí alrededor del umbral en el tramo a favor del viento y básicamente dijo: "Uy, el motor se apagó, ¿ahora qué haces?" ?". Di vuelta a una base inmediata y bajamos bien. El ascenso obviamente no es exactamente lo mismo, pero 700 pies de altitud en el patrón de tráfico es suficiente altitud para bajar de manera controlada, de modo que los humanos y el avión en sí estén en condiciones reutilizables.
@ Marko, tendría que preguntar cuál fue su configuración de rpm y qué tipo de giro hizo. La pérdida de altitud para un 360 completo es más como 700 pies sin energía y aterrizar a favor del viento le dará una velocidad de avance mucho mayor. Repasaría esto específicamente con su instructor. El número 1 es sobrevivir al aterrizaje. Motor apagado muy bajo, por favor vuele derecho hacia el viento. 300 pies es un poco más de 4 camiones con remolque alineados. En un 172 que le dará alrededor de 1/2 milla para deslizarse en línea recta, menos si está girando.
Algo en lo que pensar, aterrizar desde 1000 pies AGL es solo medio giro, generalmente contra el viento. Una configuración de rpm de ralentí más alta le dará un buen enfoque plano de "encendido" para aterrizar, ¡pero no se deje engañar! Esto no es "motor fuera". Si el ralentí es alto, puede agregar un poco de aleta para hacerlo más realista, pero practique a una altitud segura.

No solo es remotamente factible, es muy posible. Uno de los miembros de nuestro club partió de un aeropuerto a nivel del mar y alcanzó una altitud de 6500 pies cuando el motor se apagó. Dio media vuelta y aterrizó en la pista de la que partió. De hecho, aterrizó largo y se salió de la pista.

Ahora intente eso a 500 pies sobre la altitud de la pista y no podrá lograrlo.

Entonces, dónde estás cuando el ventilador se detiene es importante, al igual que tu nivel de habilidad. ¡Consiga un CFI y practique esto!

Su CFI definitivamente debería revisar esto en el entrenamiento. Mi directriz siempre fue la siguiente: si estás en la fase de despegue (bajo y todavía en el patrón) es fácil: no intentes dar marcha atrás. Si estás en la fase de salida (saliendo del patrón), primero baja la nariz y toma la decisión. Lo importante es VOLAR EL AVIÓN.
Dicho esto, nunca he tenido una pérdida total de potencia en el despegue. Tuve una pérdida parcial de potencia en el despegue cuando estaba saliendo. No tenía suficiente potencia para seguir subiendo sin volverme muy lento, pero no estaba perdiendo altura cuando estaba nivelado. Estaba lo suficientemente alto para despejar los árboles, así que anuncié lo que estaba haciendo por la radio y di vueltas alrededor del patrón a unos sesenta metros. Hizo un aterrizaje seminormal y rodó directamente al hangar de mantenimiento. No fue muy divertido.
Sí, intentar esto desde 6500 pies es bastante diferente a 500 pies. Mi instructor puso el motor en marcha mínima a unos 600 pies y me dijo que intentara dar la vuelta solo para tener una idea de lo que sucede. En caso de que te lo estés preguntando, lo que sucede es que el avión se estrella contra la ladera de la colina en la que se encuentra la pista. No hace falta decir que, una vez que el resultado se hizo evidente, se aplicó toda la potencia y volví a subir al patrón.
Sin embargo, en cuanto a la falla del motor 'en el patrón', es bastante posible aterrizar desde la dirección del viento sin energía en el Cherokee que he estado volando. Una de las primeras veces que practiqué esto, en realidad no descendí lo suficientemente rápido y tuve que dar la vuelta para no sobrepasar la pista.

La respuesta es sí y no. Si se encuentra a suficiente altitud, es factible el regreso al aeropuerto. Si hay un lugar de aterrizaje adecuado frente a ti, esa es la mejor opción. DEBE conocer las limitaciones de su aeronave y su nivel de habilidad para determinar cuándo es seguro regresar al aeropuerto.

¡Bienvenido a la aviación! Creo que quisiste decir "Si a una altitud suficiente ..."? Cualquier detalle más específico que pueda dar sobre cómo determinar cuánta altitud se requiere sería excelente, aunque su punto general sobre las limitaciones es ciertamente correcto.
@Pondlife: una altitud segura sería individual para el avión que está volando y las condiciones en las que está volando. Realmente no hay una regla estricta y rápida. Es por eso que existe la pauta de "tierra por delante". Con demasiada frecuencia, lo que sucede es que el piloto entra en pánico y trata de inclinar la aeronave en una situación en la que ya está con el morro alto y perdiendo velocidad aerodinámica. Esa es una forma muy rápida de demostrar los métodos de recuperación de pérdida/giro de los que hablé en la otra publicación. :-|

Hay dos factores que ninguna de las respuestas anteriores captura:

  1. No entre en pérdida/gire el avión. Este es el factor de riesgo #1.

  2. ¿Dónde estás en relación con el final de la pista cuando falla el motor? Si ha despegado en los primeros 500 pies de una pista de 5000 pies y pierde mucha altitud en un giro exitoso de 180 a 210 grados, aún podrá aterrizar en los últimos 4500 pies, y tal vez incluso necesite resbalar si hay un viento de cola lo suficientemente fuerte. Si es una pista corta con un área de protección de aeropuerto o desbordamiento, es posible que aterrice corto pero sin obstáculos importantes. Si despegó de un banco de arena en un río, probablemente se encontrará con las ruedas hacia abajo, pero en la bebida.

Además de la factibilidad física real discutida en otras respuestas, el principal riesgo es una situación de pérdida durante el giro.

El lanzamiento con cabrestante de planeadores es una situación en la que la "pérdida de potencia" en forma de cuerda rota es bastante común y la reacción a esta situación es uno de los ejercicios más importantes durante su entrenamiento.

Aparte de la velocidad inicial y la recuperación de AoA, la decisión de girar o no es bastante crucial, pero al girar hay que tener mucho cuidado con la velocidad para evitar detenerse. Esto puede ser aún peor para los pilotos de motor, ya que es posible que desee seguir realizando operaciones de peralte con una referencia de horizonte "normal" como de costumbre, lo que puede ser una mala idea si carece de la potencia necesaria para mantener eso.

También se entrena para dar marcha atrás con planeadores remolcados. Ha pasado demasiado tiempo para recordarlo, pero el umbral para un giro seguro en caso de rotura de la cuerda era bastante bajo (¿200 AGL?). Las claves del éxito fueron la respuesta inmediata, un ángulo de alabeo bastante agresivo y mantener la velocidad aerodinámica para mantener el AoA dentro de los límites.
@WayneConrad no estoy seguro si eso es parte del plan de estudios en Alemania (no fue para mí). ¿Te refieres a 200 pies o 200 m AGL? En cualquier caso, la velocidad del aire es igual a la vida (realmente no se traduce tan bien).
200 pies AGL, pero eso es solo una suposición. Mi entrenamiento de planeador fue hace mucho tiempo.
con viento cero: aterriza adelante por debajo de 200 pies, 200-500 gira hacia atrás, 500+ haz un patrón abreviado. agregue 50 pies por cada 10 nudos de viento en contra. recuerda, si hay viento cruzado, GIRA HACIA EL VIENTO.
He visto planeadores practicar "romper la cuerda" desde muy por debajo de 200', volviendo a aterrizar en la pista, a favor del viento.
@quietflyer seguro, esto es completamente factible, si el terreno, el viento y la configuración de la pista lo permiten.
Comprobaría la velocidad de remolque frente al planeador Vbg. Una velocidad más alta podría darles "más con qué trabajar" junto con una relación de planeo acorde con su nombre.

Tengo un viejo amigo que voló jets monomotores de Havilland Vampire en la Fuerza Aérea en la década de 1950. Una vez me dijo que solían practicar las fallas de motor después del despegue al entrar verticalmente en un Immelmann y luego aterrizar en la pista de la que acababan de despegar en la dirección opuesta.

Pensándolo ahora, estarían aterrizando a favor del viento, lo que aumentaría la diversión y los juegos.

De todos modos, suponiendo que sea cierto (y no tengo motivos para dudar de él), ¡es bastante genial!