¿Fue la travesía transatlántica para Concorde demasiado corta para alcanzar la altitud de crucero óptima?

La respuesta simple es que el Concorde no tenía una sola altitud asignada, se le permitió escalar libremente por encima de ~ FL450; esto se discute en profundidad en el episodio 166 – Flying the Concorde (¡vale la pena escucharlo, ya que responde a casi todas las preguntas de Concorde!). Como @pilothead alude en su respuesta, subió mientras quemaba combustible, pero la aeronave en realidad nunca inició un ascenso, simplemente se deslizó hacia arriba mientras quemaba combustible y se volvía más liviana.

También se discute en el episodio el complejo procedimiento de aproximación y salida. Debido al cronograma de consumo de combustible, el Concorde realmente no tenía la capacidad de aguantar más de una vuelta en un patrón de espera o hacer un ascenso escalonado con algunos ajustes de ruta como muchos aviones. Tenían un procedimiento de salida especial que era más o menos una pista de crucero sin interrupciones y una opción de descenso similar. Entonces, el vuelo fue efectivamente un ascenso al bloque de crucero y luego un planeo hacia abajo hasta aterrizar. Dependiendo del viento y las condiciones de un día determinado, así como de la carga a bordo, la altitud de crucero puede variar mucho.

El Concorde tenía un ascenso de 10 000 pies por minuto y una altitud máxima de 60 000 pies, por lo que el tiempo de ascenso no fue un problema. Tenía una altitud de crucero óptima que variaba con el peso, por lo que a medida que quemaba combustible subía más alto para mantenerse en el nivel óptimo.

No había ninguna otra aeronave operando a esas altitudes, por lo que obtendría autorizaciones para ascender 15.000 pies a la vez y ascendería en crucero durante todo el viaje hasta que se requiriera el descenso al destino.

Apenas tenemos escalada.

Esto es lo que dijo el capitán del Concorde, David Rowland, a unos 43.000 pies.

Si bien el Concorde tenía una mejor relación empuje/peso en comparación con un avión de pasajeros subsónico, la mayor parte se necesitaba para la resistencia supersónica ( fuente de la imagen ).

Esta resistencia es lo que hizo que el Concorde subiera en crucero a medida que perdía peso (combustible), y también si el aire se volvía más frío (más empuje del motor).

De hecho, la ROC (velocidad de ascenso) del Concorde es solo un poco mejor que la del típico avión de línea subsónico actual. De Eurocontrol :

• Ascenso inicial: ROC 4000 ft/min
• Ascenso a FL 150: ROC 2000 ft/min
• Ascenso a FL 240: ROC 1500 ft/min
• Techo de crucero FL 600: ROC 1200 pies/min

Un SR-71, por otro lado, tuvo un impresionante promedio total de 3530 pies/min para llegar a 70,600 pies.

El uso del postquemador del Concorde (después del despegue y ascenso inicial) se limitó a romper la barrera del sonido y hasta alcanzar Mach 1,7. Que tuvo lugar alrededor de 43.000 pies. Después de lo cual se seleccionó el modo de piloto automático de crucero-ascenso apropiado (ya sea Max Climb o su extensión Max Cruise, según el número de Mach).

Max Climb comprometido; tenga en cuenta que la altitud objetivo es de 60[000] pies.

Del programa Concorde de ITVV (disco 1) durante esa aceleración a Mach 1,7, el capitán comentó que la velocidad de ascenso era de 700 pies/min (los postquemadores aún estaban activados). A Mach 1,7 y con los postquemadores apagados, señaló el comandante, "es una aceleración muy lenta en este momento, de hecho apenas tenemos ascenso". (ISA fue de +9°C; era un día cálido.)

Pero rápidamente señaló que no está mal (ser un día cálido), porque eso hace que la velocidad local del sonido sea más rápida y, por lo tanto, Mach 1.7 sería una velocidad real más rápida que si fuera un día más frío.

La desviación ISA

Las dos cifras anteriores son de un documento escrito por el director de diseño, el piloto de pruebas jefe y un gerente de pruebas de vuelo de Concorde.

La figura 5 muestra el ascenso continuo a medida que el avión perdía peso. La figura 6 muestra el impacto de la desviación de ISA.

Es interesante notar que en condiciones tropicales se tarda menos de 10 minutos en M = 1,0 y aproximadamente 20 minutos en M 2,00. En el Atlántico norte, puede llevar de 50 a 60 minutos alcanzar M = 2,00, pero las velocidades de los bloques son un poco diferentes, ya que el TAS más alto en condiciones cálidas compensa el tiempo reducido en M 2,00. Este punto se ilustra en la Figura 6.

La cita y la figura 6 confirman la observación del capitán de que la aceleración/ascenso lento se compensa con el aumento de la velocidad local del sonido.