¿Por qué se utiliza un ángulo de descenso de 3 grados?

Básicamente, es una combinación de importancia histórica, comodidad para los pasajeros y facilidad de cálculo mental.

Históricamente, antes de que los aviones estuvieran presurizados, un descenso rápido sería incómodo para los pasajeros. A las velocidades de vuelo típicas, se consideró que un descenso de 300 pies/min era lo suficientemente cómodo para el pasajero típico.

Muchos aviones tenían una velocidad de crucero de entre 100 y 120 millas por hora (160 y 190 km / h). Se recorrerían tres millas en aproximadamente 1,5 a 1,8 minutos, lo que daría como resultado una velocidad de descenso de aproximadamente 550 a 660 pies por minuto. Eso fue lo más rápido que los pasajeros pudieron adaptarse cómodamente a la presión cambiante en sus tímpanos. Sin embargo, muchos pilotos utilizaron una velocidad de descenso de 300 pies por minuto porque los pasajeros casi no lo notan. Un piloto que navega a 10.500 pies calcularía que para estar a 1.000 pies en su destino, tendría que descender 9.500 pies. Dividiendo 9500 pies por 300 pies por minuto, ese descenso requeriría alrededor de 32 minutos. Si su velocidad respecto al suelo fuera de 120 millas por hora (190 km/h), comenzaría su descenso a unas 64 millas (103 km) de su destino (si el tráfico lo permite).

Como puede ver, hay un cálculo mental razonablemente simple que se puede hacer allí. Esto se conoce comúnmente como la regla de tres , que se cita en parte anteriormente.

Eso cubre el descenso desde la altitud de crucero, sin embargo, tiene razón en que el vuelo en IFR dependerá de los procedimientos y el escenario. Un ejemplo es el Aeropuerto de la Ciudad de Londres, que utiliza un perfil de descenso mucho más pronunciado de 5,5 grados en la aproximación a tierra.

El descenso es una cuestión de administrar el presupuesto de energía de la aeronave.

Para descender, la aeronave debe despojarse de todo su potencial y gran parte de su energía cinética. Los pilotos reducen la potencia del motor al mínimo para dejar de agregar energía, pero la energía que ya tiene el avión solo se disipa por la resistencia. El ángulo en el que la aeronave puede descender sin acelerar es igual a su relación sustentación-arrastre. Descienda más empinado y la aeronave acelerará.

Ahora, una relación más alta de elevación a arrastre significa un menor consumo de combustible, por lo que los aviones están diseñados para tener esa relación alta. Un avión de pasajeros moderno típico tiene una relación de elevación a arrastre, a una velocidad óptima, alrededor de 18. La generación anterior un poco menos, 15-16, el avión más nuevo un poco más, 20-21. Y$18\times 1,000\ \mathrm{ft}\ \dot=\ 2.96\ \mathrm{NM}$.

El avión puede descender menos abruptamente usando algo de potencia del motor, pero los motores son menos eficientes a baja altitud, por lo que no es deseable descender más lento.

El avión también puede aumentar en cierta medida su resistencia, generalmente mediante el uso de los frenos de velocidad. Sin embargo, descender más rápido de esta manera significa que los motores estaban funcionando más tiempo antes de que comenzara el descenso y, por lo tanto, quemaron más combustible, cuya energía ahora se desperdicia en los frenos de velocidad.

Entonces, los pilotos intentan descender alrededor del ángulo de planeo óptimo. Y con la aerodinámica de los aviones de pasajeros actuales, resulta ser alrededor de 3 millas por 1,000 pies. Redondeado a ese valor si necesita hacer el cálculo mentalmente en lugar de que el FMS lo haga por usted.