¿Por qué los aviones de combate aterrizan más rápido que los aviones comerciales Jumbo?

Según tengo entendido, cuanto más grande (y más pesado) es el avión, mayor es la velocidad de aproximación que necesita para evitar entrar en pérdida. Según este sitio , la velocidad de aproximación de un A380 es de 140 nudos y de 160 nudos para un 747. En cambio, la velocidad de aterrizaje del F-16 es de 141 nudos y de 135 nudos para el F-35C.

Haciendo la relación masa-velocidad, no tiene ningún sentido para mí. ¿Podría explicar por qué los aviones de combate aterrizan más rápido cuando son más ligeros que los grandes aviones comerciales?

La velocidad de aterrizaje se basa en la "velocidad de pérdida", que depende del perfil aerodinámico del ala. Un perfil aerodinámico más rápido no es tan eficiente a baja velocidad y la velocidad de pérdida suele ser mayor. El Concorde, que tenía un perfil aerodinámico más rápido, también aterrizó más rápido (155 kt), mientras que este era un avión relativamente ligero.
No estoy completamente seguro de que haya acertado con los números para su pregunta, tiene jumbo = 140-160 y luchador = 135-141 la última vez que verifiqué 135 es menos de 140
@ratchetfreak, lo siento si me equivoco de número. ¿Podría proporcionar los datos correctos, por favor?
Los pájaros lentos aterrizan lentamente. Las aves rápidas aterrizan rápido. El tamaño no tiene nada que ver con eso.
Esta pregunta podría mejorarse incorporando alguna consideración de la carga alar. Si realmente quiere ser elegante, hable sobre perfiles aerodinámicos y flaps. Pero como se ha señalado, el promedio de 140 y 160 es mayor que el promedio de 141 y 135, por lo que esta pregunta contradice su propia premisa.

Respuestas (5)

No es solo la masa la que afecta la velocidad de aterrizaje. El área del ala también juega un papel importante.

Un ala más grande puede levantar más peso a la misma velocidad que un ala más pequeña. Si compara la carga alar de estos aviones, las diferencias son menores:

A388:

  • Peso máximo de aterrizaje: 391000 kg
  • Superficie alar: 845 m 2
  • Carga alar: 463 kg/m 2

B744:

  • Peso máximo de aterrizaje: 295000 kg
  • Superficie alar: 525 m 2
  • Carga alar: 468 kg/m 2

F-16A:

  • Peso estimado de aterrizaje: 13000 kg
  • Superficie alar: 28 m 2
  • Carga alar: 464 kg/m 2
Supongo que escribiste mal B747 como B744.
O, @sharptooth, tenía la intención de usar la abreviatura para el 747-400
Y, no solo el área del ala, sino también el tamaño, la forma y el AoA del ala. Básicamente, lo que importa es la relación entre la sustentación que produce el ala a bajas velocidades y el peso del avión al aterrizar. Las alas de las aeronaves que son eficientes para vuelos supersónicos no lo son a bajas velocidades e incluso las alas subsónicas suelen estar optimizadas para la velocidad de vuelo de crucero. Por lo tanto, si bien un peso más alto significa un aterrizaje más rápido para la misma superficie aerodinámica , las aeronaves que están diseñadas para volar más rápido generalmente tendrán velocidades de aterrizaje más rápidas que las aeronaves más lentas, independientemente de cómo se comparen sus pesos.
Por ejemplo, algunos de los 737 más nuevos, si aterrizan cerca de su peso máximo de aterrizaje, aterrizan más rápido de lo que normalmente aterrizaría un A380 o un 747. Aquí , uno de los carteles menciona que recientemente había aterrizado un 737-900 con una velocidad de aproximación final de 169 nudos y estaba ganando terreno al 777 que tenía delante.
@reirab, ¿cómo afecta el viento cruzado a la velocidad de aterrizaje?
@TBBT Probablemente sea mejor si haces eso como una nueva pregunta. Obtendrá mejores respuestas de esa manera y será más fácil de encontrar para las personas en el futuro (y mejor indexado por Google, etc.)
@FreeMan, eso definitivamente tiene mucho sentido (hay grandes diferencias entre B741, B742, B744 y B748), ¡pero entonces el primero debería ser A388 !
@JanHudec Tienes razón, actualicé la respuesta en consecuencia. El F-16A tiene el designador F16, pero también lo tienen otras variedades de F-16. Ese lo dejo como está.

La velocidad de aterrizaje varía dependiendo de varios factores.

Para los aviones de pasajeros, debe tener en cuenta que el perfil aerodinámico del ala es radicalmente diferente al perfil aerodinámico del ala de un avión de combate: los aviones comerciales tienen aletas que modifican el perfil aerodinámico y, al hacerlo, la sustentación y el seguimiento (no estoy seguro de esta palabra en inglés) modificando la velocidad rango del ala (reduciendo la velocidad de pérdida) y permitiendo así una velocidad más lenta para el aterrizaje.

En el caso de un avión de combate, el ala es en general un ala delta sin flaps, por lo que para reducir la velocidad de aterrizaje tienen que aumentar el ángulo de ataque para aumentar la estela sin perder demasiada sustentación. Por eso en esta fase no pueden bajar demasiado los motores y la velocidad, porque sus alas no son aptas para bajas velocidades. Si os fijáis en el Concorde (un buen ejemplo de ala delta) tenían que bajar el morro en fase de aterrizaje para poder ver la pista por el alto ángulo de ataque exigido para estar a la velocidad adecuada (unos 180-190 kt ).

La mayoría de las veces, los aviones de combate tienen flaps, pero no los grandes de varias etapas que se ven en los grandes aviones. De lo contrario, las velocidades de despegue y aterrizaje de estos aviones serían totalmente impracticables. Por lo general, también tienen frenos de aire que permiten que la aeronave se acerque con mayor potencia, nuevamente sin hacer que las velocidades de aterrizaje sean demasiado altas.
El alto ángulo de ataque del Concorde es simplemente el efecto del uso del ala delta, que naturalmente puede crear sustentación en altos ángulos de ataque (elevación de vórtice) y no puede usar flaps (actuarían como elevadores y, en su lugar, inclinarían la aeronave hacia abajo). La alta velocidad de aterrizaje redujo, no aumentó, el ángulo de ataque.

Debido a que son más livianos, tienen menos energía cinética, por lo que hay menos que disipar. Esto es más fácil para los frenos. Recuerda que la energía cinética es mi k = metro ⋅ v 2 2 .

Además, los aviones de combate no son tan buenos planeadores como los aviones jumbo. Esto sacrifica la elevación por la maniobrabilidad, por lo que tienen un mejor rendimiento acrobático. Mientras que los aviones de pasajeros pasarán la mayor parte de su tiempo en el aire yendo en línea recta a gran altura, por lo que se beneficiarán más de ser buenos planeadores.

Pero el avión más liviano que tiene menos energía cinética no es una razón para aterrizar rápido: es una razón para no preocuparse por aterrizar rápido. Después de todo, si un avión ligero aterrizara más lento, tendría aún menos energía cinética (ya que ke es proporcional al cuadrado de la velocidad) y sería aún más fácil frenar.

Para simplificar, las diferencias son similares a comparar un dardo con un planeador: todo vuelve a las alas. El ala delta ofrece las mejores características generales de vuelo en términos de sustentación y eficiencia de la superficie de control. Un ala delta le permitirá llegar bajo, lento y con control, pero ¿es eso siempre lo que necesita si está volando un avión de combate? La aerodinámica de los aviones de combate está diseñada para proporcionar sustentación, estabilidad y control en un ángulo de ataque mucho más amplio. Al comparar las características del ala entre los dos aviones en un túnel de viento, observe cómo el grosor del ala (perfil aerodinámico) del avión de combate es mucho menor (relativamente plano) en el borde de ataque.
Aunque el avión de combate proporciona menos sustentación en el mismo ángulo de ataque y requiere una velocidad aerodinámica más rápida para mantenerse en el aire sin detenerse, el control sobre un rango más amplio de velocidades aerodinámicas vale la compensación por el rendimiento y la maniobrabilidad del avión de combate.

Apaga el motor de un avión de combate y caerá como un dardo. La entrada de un avión de combate está diseñada para recibir la mayor cantidad de aire posible y causará turbulencias en la entrada si las palas no giran lo suficientemente rápido. Simplemente hay un rango de velocidad mínimo para mantener el avión en vuelo y bajo control mientras se prepara para aterrizar.
El problema de potencia a peso tiene un inconveniente: el avión de combate es menos eficiente en el consumo de combustible; es aún menos eficiente si la entrada tiene góndolas o conductos para enmascarar una firma térmica.
La relación potencia-peso del avión de combate es mucho más alta que la de un avión comercial, y las respuestas anteriores de los otros carteles con respecto al empuje cubren bien el tema. Los mejores aviones de combate brindan la mayor maniobrabilidad en el rango más amplio de velocidades.
Ambos tipos de aeronaves se beneficiarían técnicamente de una velocidad de aterrizaje (y pérdida) más baja, pero en ambos casos, otras características de vuelo tienen mayor prioridad.

Aquí hay otro factor en las velocidades de aproximación: el avión de combate/entrenador militar que volé usó 1.2 Vso (20% por encima de la velocidad de pérdida de la configuración de aterrizaje) para la aproximación. Los aviones de pasajeros deben usar 1.23 Vso y cada modelo usa un multiplicador diferente que a menudo cambia con diferentes configuraciones de flaps. La generación anterior 727/757/767 usaba principalmente 1.3 Vso, mientras que los aviones más nuevos usan 1.25-1.28 Vso. Esa diferencia reduce la velocidad de aproximación de un caza en un 4-8% frente a lo que usaría un avión comercial. Los aviones ligeros utilizan 1,3 Vso, o un 30 % por encima de la velocidad de pérdida, para su velocidad de aproximación.

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