¿Mejor velocidad de planeo frente a mejor ángulo de planeo? rango máximo de planeo?

Tengo algunas preguntas abiertas sobre el mejor planeo en un descenso:

  • Comprendí que hay una mejor velocidad de planeo. Esta mejor velocidad aerodinámica de planeo ocurre en la mayor relación sustentación-resistencia (L/D). Esta mejor velocidad de planeo normalmente se indica en el manual del operador de la aeronave.

¿Es cierto que esta mejor velocidad de planeo se da en términos de la velocidad aerodinámica indicada IAS y, por lo tanto, es independiente de la elevación?

  • ¿Qué pasa con la tasa de caída cuando se vuela a la mejor velocidad de planeo? He visto hodógrafas donde la tasa de caída se da sobre la velocidad aerodinámica. (Diagrama tomado de Tomado de: Coombes, Análisis de accesibilidad de sitios de aterrizaje para aterrizaje forzoso de un UAS)

¿Se trata de nuevo de la IAS de velocidad aerodinámica indicada?

Tomado de: Coombes, Análisis de accesibilidad de sitios de aterrizaje para aterrizaje forzoso de un UAS

  • Como todos sabemos, la TAS disminuye al disminuir la elevación cuando se mantiene una IAS constante. Para la navegación con respecto a la superficie terrestre, necesito la velocidad de avance GS, que está directamente relacionada con TAS a través de la velocidad del viento (que podemos suponer que es cero por el momento)

  • Para determinar el ángulo de la trayectoria de planeo, supongo que la velocidad respecto al suelo y la tasa de caída son relevantes.

Suponiendo que la mejor velocidad de planeo es IAS, contrariamente a la verdadera velocidad aerodinámica TAS, ¿cómo puedo determinar el rango de planeo?

¿Cuál es el ángulo de trayectoria de vuelo resultante cuando se mantiene la mejor velocidad de planeo? ¿Cambia con la disminución de la elevación?

  • Mi intuición me dice que cuando se vuela a una IAS constante, el ángulo de la trayectoria de vuelo debería ser más pronunciado al disminuir la elevación.

¿Es cierta esta suposición?

Toda referencia para aclarar estas cuestiones es bienvenida.

Actualmente trato de implementar un piloto automático para un asistente de aterrizaje de emergencia que mantiene un ángulo de trayectoria de vuelo constante durante el descenso en planeo. Esto me permite determinar exactamente la distancia recorrida cuando conozco la elevación inicial y final, lo que a su vez me permite hacer una planificación adecuada de la ruta. Mi instinto me dice que, en este caso, no hago uso del máximo rango de planeo posible, ya que tengo que comenzar con un ángulo de trayectoria de vuelo demasiado pronunciado a gran altura para mantener esta constante hasta el suelo.

¿Hay alguna buena idea de cómo predecir la distancia recorrida cuando solo se conoce la elevación inicial y la meta?

Muchas gracias y Saludos,

Félix

"Como todos sabemos, la TAS disminuye con la elevación cuando se mantiene una IAS constante", ¿en serio? No lo sabía, y todavía tengo dudas.
@PeterKämpf tiene razón: la velocidad aerodinámica real aumenta con la altitud para una velocidad aerodinámica indicada constante. También es mejor definir 'mejor deslizamiento'. Te refieres a la mejor velocidad L/D, que es la senda de planeo más plana. La otra velocidad 'mejor' es la velocidad de caída mínima, que es más lenta. La velocidad mínima de descenso lo mantendrá en el aire por más tiempo, pero no lo llevará tan lejos en el aire como la mejor velocidad L/D.
@a.out: Ambos tienen toda la razón y lo formulé de manera confusa: debe ser: "Como todos sabemos, la TAS disminuye con la elevación decreciente cuando se mantiene una IAS constante".

Respuestas (1)

¿Es cierto que esta mejor velocidad de planeo se da en términos de la velocidad aerodinámica indicada IAS y, por lo tanto, es independiente de la elevación?

Sí. La mejor velocidad de planeo necesita que vueles en el punto polar óptimo, y con el mismo IAS volarás en el mismo coeficiente de sustentación y punto polar.

Para determinar el ángulo de la trayectoria de planeo, supongo que la velocidad respecto al suelo y la tasa de caída son relevantes.

No, el ángulo será el mismo independientemente de la altitud (si ignoramos los efectos del número de Reynolds por ahora). Lo que sí cambia es la velocidad sobre el suelo, que aumenta con la altura .

¿Cuál es el ángulo de trayectoria de vuelo resultante cuando se mantiene la mejor velocidad de planeo? ¿Cambia con la disminución de la elevación?

No, no lo hace. La trayectoria de planeo será la misma, solo que a mayor altitud el avión volará más rápido y se hundirá proporcionalmente más rápido. Lo que cambia es la escala de tiempo, no la escala geométrica.

EDITAR: el gráfico agregado se proporciona en TAS en la escala x y para una altitud específica, o se proporciona en IAS y es válido para el nivel del mar hasta el techo máximo (si ignoramos los efectos del número de Reynolds por el momento)

PD: Terminología:

La altitud es la distancia vertical desde el nivel del mar hasta donde vuela un avión. Ver aquí para más.

La elevación es la distancia vertical desde el nivel del mar hasta el suelo o hasta un obstáculo.

La altura es la distancia vertical entre una aeronave y el terreno local.

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