¿Por qué los pilotos dan lentamente más empuje al avión durante el despegue?

En su mayoría, he visto pilotos empujando lentamente el acelerador a toga durante el despegue. ¿Pero por qué? ¿Por qué no ponen directamente el acelerador a toga? ¿No ahorraría eso la longitud de la pista?

"Ir lento es ir suave, ir suave es ir rápido."
Hasta que la crisis del combustible de la década de 1970 cambió las consideraciones de ingeniería, la mayoría de los vehículos de motor perderían la tracción si se aceleraba o giraba con fuerza. Y los aviones tienen aún menos tracción con el aire que los automóviles con la carretera.
@dotancohen hay 2 partes en su comentario, y no entiendo ninguna de ellas: (a) ABS, ESP, etc. son mejoras de seguridad, no de eficiencia de combustible, y AFAIK surgió a finales de los 80 y 90; (b) "romper la tracción" con el aire sería algo así como la cavitación en las hélices de los barcos? Pero incluso si la cavitación fuera posible en el aire, creo que aumentar el empuje demasiado rápido no la causaría debido a la inercia de la turbina.
@rob74: Me refiero a que los autos, cuando se diseñan como dispositivos simples, están equipados con llantas que tienen suficiente tracción para la mayoría de las condiciones, pero a veces pueden ser superados por aceleraciones y maniobras agresivas. Las consideraciones de ingeniería combinan neumáticos con un motor lo suficientemente potente como para superar su tracción en algunas condiciones. Asimismo, el motor de un avión puede superar los límites del timón y los alerones del vehículo.

Respuestas (7)

Los motores pueden acelerar ligeramente diferente, lo que resulta en un empuje asimétrico. Rebobinar lentamente al principio (normalmente hasta alrededor del 60 % de N 1 ) evita esto. Después de eso, puede acelerar hasta TO/GA completo (o presionar el botón) sin ninguna asimetría significativa.

Un punto de vista puro del lado del motor:

A los motores no les gusta que su nivel de potencia cambie rápidamente. Al hacerlo, se aumenta el estrés térmico y mecánico sobre las partes del motor, así como la probabilidad de falla del motor, funcionamiento inestable o apagado. Uno no quiere que algunas de estas cosas sucedan durante el despegue.

Los motores de los aviones son bastante confiables en estos días, pero uno no debe gastar su cuota de suerte sin una buena razón.

(Estas consideraciones no se limitan a la aviación, cualquier camionero experimentado hace lo mismo con el pedal del acelerador a menos que haya una razón convincente para actuar con rapidez).

Aún más ampliamente, ser amable con las máquinas a menos que sea necesario es una buena práctica de ingeniería.
Los motores de turbina de las aeronaves son confiables en estos días principalmente porque hay una unidad de control electrónico que sabe qué tan rápido puede aumentar el flujo de combustible sin que el motor se cale y ralentiza el avance del empuje si el piloto es demasiado rápido.

Los aviones de una sola hélice de alta potencia pueden reaccionar violentamente si el acelerador se abre bruscamente. La reacción de par y el factor P deben tratarse sin problemas...

Esto es cierto, un piloto de P-51 sin experiencia (tenía el dinero para comprar uno, pero no recibió suficiente entrenamiento) aceleró a fondo en la maniobra y volcó el avión en un accidente fatal.
Y los aviones más pequeños, como sus Pipers y Cessnas de un solo motor, pueden detenerse si simplemente empuja el acelerador al cortafuegos.
E incluso los aviones más pequeños, como los ultraligeros, realmente pueden salirse de control si "pisas". Su relación potencia-peso puede ser una locura. Pregúntame cómo lo sé 😂
...así que en lugar de alta potencia , diría una relación potencia/peso alta ...
@ Jpe61 ¿Cómo sabes esto?
lo he probado La primera vez en un ultraligero con motor rotax (Ikarus), fui un poco demasiado agresivo con el acelerador, casi terminamos fuera de la pista. El avión no se volteará como en el ejemplo mencionado por GdD, pero tirará hacia un lado con mucha fuerza. De acuerdo, tampoco estaba acostumbrado a la respuesta del control, pero la relación potencia-peso es bastante extrema. Después del despegue, habríamos podido subir muy empinados, los SEP en los que he estado no se acercan ni de lejos. El instructor aconsejó retardar el acelerador y salir con potencia parcial para mantener una mejor visibilidad hacia adelante.
@ Jpe61, estaba en el suelo donde el equipo proporciona estabilidad contra el balanceo, mientras que el ejemplo de GdD fue durante el giro , por lo que presumiblemente todavía estaba en el aire donde podía rodar libremente. Es un buen argumento para hacer un poco de entrenamiento en ida y vuelta para que tenga la sensación de cuánto timón y alerones necesita agregar cuando avanza rápidamente el acelerador.
Sí, lo entiendo perfectamente. He oído hablar de voltear luchadores ww2 incluso en tierra con "gestión imprudente del acelerador", aunque no estoy del todo convencido de que sea posible. El ultra que volé era bastante estable una vez que estaba en el aire, no había posibilidad de que rodara con el uso del acelerador mientras volaba, durante las vueltas o de otra manera.
Mi Lancair IV-PT no tiene suficiente autoridad de timón a velocidades aerodinámicas bajas para contrarrestar el par y el factor p: si empuja la palanca de potencia completamente hacia adelante desde un punto de partida, estará realizando un recorrido panorámico por el césped a la izquierda de La pasarela. Necesitas agregar gradualmente potencia sobre la carrera de despegue, alcanzando la máxima potencia a más de 60 nudos.

En aviones más pequeños, la forma en que me lo explicaron fue una combinación de dejar que el motor acelere más fácilmente y aplicar suavemente la tendencia de giro a la izquierda de los cambios de inercia del giro de la hélice.

Esta tendencia a girar a la izquierda es un problema menor en un avión de doble hélice con hélices contrarrotantes, pero sigue siendo mucho más duro para el motor y no es realmente necesario. Si necesita la máxima potencia desde el comienzo de su recorrido de despegue, puede mantener presionados los frenos para evitar avanzar hasta alcanzar la máxima potencia en lugar de forzar al motor a manejar cambios extremos.

Agregar potencia sin problemas le permite al piloto observar los parámetros del motor a medida que el motor aumenta las RPM/N2 y posiblemente evitar una falla en un momento crítico. Con aviones multimotor también evita un montón de empuje asimétrico y una posible salida de pista. Nuestro manual del Falcon 2000LXS en realidad recomienda avanzar las palancas de potencia de ralentí a potencia de despegue durante un período de 3 a 5 segundos.

Rara vez hay una sola razón para algo. En el avión que vuelo actualmente, hay un sistema de contrapeso dinámico en el motor. Este sistema absorbe la vibración torsional del cigüeñal en funcionamiento normal. Sin embargo, los cambios rápidos en la configuración de potencia pueden provocar que los contrapesos se "desajusten" y causen un daño significativo al motor, así como una posible pérdida de potencia.

Por supuesto, si el motor carece de un sistema de contrapeso dinámico, esta razón no se aplica. Sin embargo, en general, la mayoría de los motores durarán más si se operan con cuidado en lugar de realizar cambios rápidos en la configuración de potencia. Para el transporte público regular, minimizar el costo para la empresa es importante para la viabilidad financiera.

Creo que estás un poco confundido... ellos no. Los pilotos normalmente lo empujan al máximo o casi al máximo en el segundo en que comienzan a acelerar para despegar. El aumento lento que sientes en realidad no es un aumento lento en el empuje (la fuerza aplicada para mover el avión hacia adelante), sino la velocidad a la que el avión pesado lleno de personas está acelerando (aumentando en velocidad).

Recuerde la segunda ley de Newton, que nos dice que la aceleración es la fuerza neta dividida por la masa. Los objetos masivos, como un avión pesado de pasajeros (¡como un 747, que pesa 183 500 kg sin personas a bordo!) acelerarían veeeerrrryyy lentamente incluso con una gran fuerza añadida para moverlo hacia adelante.

También podemos usar, por ejemplo, un muscle car en una pista de carreras. ¿Por qué el conductor en la competencia presiona lentamente el acelerador? ¿Por qué él (o ella) simplemente no lo hace? Bueno, en realidad están agregando gas/'empuje'/fuerza muy rápidamente (¡tienen que hacerlo para mover sus autos pesados ​​todo el 1/4 de milla tan rápido!) pero toma tiempo tomar un objeto pesado y hacerlo pasar de no moverse a moverse MUY rápido (los autos a menudo superan las 100 mph al final de 1/4 de milla, y los aviones de pasajeros promedian alrededor de 4 o 500 km / h de velocidad).

¡Espero que esto haya ayudado!

De hecho, lo que siente es un aumento lento en el empuje, no un aumento lento en la velocidad. Lo que sientes es fuerza. No puedes sentir la velocidad. Los motores a reacción comerciales tardan un tiempo relativamente largo (varios segundos) en ponerse en marcha, por lo que sí se siente el cambio de fuerza (y, por lo tanto, el cambio de aceleración) a medida que aumenta la potencia del motor. Lo sientes aún más en aviones más grandes como el 747 que mencionaste que en los más pequeños, ya que los motores más grandes tienden a tardar más en ponerse en marcha (debido a la mayor masa giratoria en el motor que debe acelerarse).
Sin embargo, incluso en aviones ligeros, no nos atascamos repentinamente a toda velocidad. Podemos agregar potencia mucho más rápido que los grandes motores a reacción, pero aumentamos suavemente el acelerador al máximo, no solo lo atascamos repentinamente desde el ralentí. Hacer eso disminuiría la vida útil del motor y los motores de los aviones son caros. Además, daría lugar a cambios repentinos en las fuerzas (p. ej., factor p) que el piloto tendría que contrarrestar con otras entradas de control.
(Además, como nota al margen, creo que ha confundido sus unidades en el último párrafo. Los aviones de pasajeros tienen un promedio de 450-550 millas por hora de velocidad terrestre cuando viajan, no kilómetros por hora. Los grandes aviones de pasajeros no han estado en el Rango de 450-550 km/h desde antes del comienzo de la era del jet. El Connie estaba en el extremo superior de ese rango , por ejemplo).