¿Qué es un rollo Vmc?

Estoy seguro de que alguien más vendrá y te dará una mejor respuesta con ilustraciones y todo, pero hasta entonces, aquí va :)

Los aviones multimotor suelen tener sus motores apagados a ambos lados del fuselaje. Esto significa que si un motor falla, el otro motor producirá lo que se denomina empuje asimétrico (un motor es más fuerte que el otro). Esto, a su vez, debido a que está desviado hacia el costado de la aeronave, hará que se desvíe en la dirección del motor apagado. Si el motor muerto también tiene su hélice de viento, causará más resistencia que si las palas de la hélice estuvieran paralelas al viento y, por lo tanto, agravaría la situación no solo al no producir empuje, sino que en realidad actuaría como un freno de velocidad.

Para contrarrestar esto y seguir volando recto tendrías que aplicar el timón de la aeronave. El timón es un perfil aerodinámico que sobresale en el viento para hacer girar la aeronave, por lo tanto, si se reduce la cantidad de aire que fluye sobre él, se reduce la efectividad del timón. Esto tiene el efecto de que hay una velocidad aerodinámica mínima (es decir, una cantidad mínima de flujo de aire sobre el timón) que es suficiente para permitir que el timón contrarreste el empuje asimétrico, así como algunas otras propiedades como el par motor. Esta velocidad se llama$v_{mc}$, o velocidad aerodinámica mínima controlable (en realidad, hay dos, una en el aire y otra en tierra). Si la velocidad cae por debajo de esta velocidad aerodinámica, el avión comenzará a aumentar la guiñada alejándose del motor vivo, hasta el punto en que eventualmente el ala exterior produce más sustentación que el ala interior y la aeronave vuelca.

Eso es$v_{mc}$rollo. Evitarlo es una cuestión de mantener la velocidad aerodinámica para mantener la autoridad del timón y/o reducir el empuje al motor vivo mientras recupera la velocidad aerodinámica. Como parte de la recuperación, se deben realizar otros pasos, como identificar el motor averiado y poner en bandera su hélice, así como volar con un ligero ladeo hacia el motor vivo.

Además, es recomendable nunca girar hacia el motor muerto, ya que el motor vivo hará que sea más difícil detener el giro. Pasar al motor en vivo hará que sea más difícil comenzar el giro, pero el motor te ayudará a salir de él.

Dado que los motores suelen girar en la misma dirección, el efecto del par difiere, el par de un motor agrava la situación, mientras que el par de los otros la alivia, por lo que$v_{mc}$se especifica como la velocidad mínima controlable si este último (conocido como el motor crítico) falla y la hélice continúa como un molino de viento, es decir, el peor escenario aerodinámico posible en el caso de una falla de un solo motor, salvo una falla no contenida que cause daños o cambie la aerodinámica. propiedades de la aeronave.

Es más correcto decir que se trata de un alabeo involuntario inducido al volar a una velocidad inferior a V _mc .

V _mc (V = Velocidad, mc = mínima controlable ) es la velocidad mínima que un avión multimotor puede mantener bajo control en caso de falla de un solo motor. Cuando un motor se para, el empuje ya no es simétrico. El timón y un poco de alerón se usan para mantener el avión nivelado. Por ejemplo, si el motor izquierdo se apaga, el avión tiene tendencia a virar hacia la izquierda y girar hacia la izquierda.

La eficacia de las superficies de control aumenta con la velocidad. Cuando la velocidad desciende demasiado, es posible que las superficies de control no puedan equilibrar el avión, incluso con la desviación total.

Los pilotos están entrenados para mantener la velocidad por encima de V _mc en todo momento. Por ejemplo, durante la carrera de despegue, es una mala idea despegar de la pista antes de que la velocidad alcance _Vmc . Si el avión cabecea demasiado durante un ascenso, su velocidad también puede caer por debajo de _Vmc .

El avión tiene una falla en el motor del lado izquierdo. El ala en el lado derecho tiene aire de alta velocidad que sopla sobre el ala, lo que proporciona más sustentación y evita que la capa límite disminuya la velocidad y se separe. El piloto contrarresta el momento de balanceo del ala derecha de gran sustentación usando el alerón derecho. Ahora el alerón del lado izquierdo se desvía hacia abajo, lo que aumenta el ángulo de ataque efectivo del ala izquierda, un ala que no tiene nada que barrer la capa límite que se desacelera. Ahora está usando el timón derecho para tratar de mantener el avión en línea recta. Su mente está pensando que tiene el avión bajo control, las alas niveladas y el avión en línea recta. Pero el avión se desliza lateralmente. Este es el equivalente al timón inferior. El derrape hace que el avión disminuya la velocidad porque difícilmente puede volar cuando no está derrapando. La ralentización hace que el timón sea menos efectivo, el derrape aumenta, eso significa que se necesita más alerón debido al efecto diedro. Finalmente, el ángulo de ataque efectivo del ala izquierda es lo suficientemente alto para que comience la entrada en pérdida y el ala comience a bajar. El anillo correcto es sólido como una roca, nunca se detendrá. La caída del ala izquierda aumenta más el ángulo de ataque y el vuelco es rápido.

El balanceo de Vmc, específicamente, es un balanceo rápido (no de guiñada) por debajo de Vmc. Ocurre principalmente porque un motor de empuje ubicado en un ala reduce significativamente la velocidad de pérdida. Por lo tanto, a medida que la velocidad aerodinámica disminuye, ocurre un momento en el que el ala con el motor sin empuje se detiene, mientras que la otra ala continúa produciendo sustentación. En ese punto, el avión rueda rápidamente.

Tenga en cuenta que 1) para que ocurra esta asimetría, necesita una pequeña cantidad de empuje, y 2) la velocidad de pérdida de un ala crece. Por lo tanto, si crees que lo lograste una vez que se cortó el acelerador y la desviación del timón fue muy baja, e intentas realizar un aterrizaje normal, entonces morirás. Vea esto: https://www.youtube.com/watch?v=YZIzEtHzbNU

Esta es la razón por la que todas las explicaciones centradas en la guiñada de Vmc roll son peligrosas y debe rechazarlas lo antes posible. No es la guiñada lo que te matará, es el balanceo, y puede ocurrir con una guiñada mínima.

Uno de los puntos más importantes es que Vmca es solo para vuelo recto y no brinda protección para giros. Además, cuando se diseña la cola, FAS permite al ingeniero hasta 5 grados de alabeo para compensar el deslizamiento lateral. Esto permite que la cola sea un poco más pequeña ahorrando peso. Las alas nunca deben mantenerse niveladas, pero se debe mantener el banco de diseño. Busque en su manual de piloto. Normalmente, en el exterior del motor habrá una ligera referencia a un ángulo de inclinación lateral sin explicación. Este es el ángulo de alabeo que usó el diseñador y el grupo de prueba de vuelo para certificar los números. Vmca no tiene nada que ver con maniobrar. Es solo para vuelo recto. Cualquier banco mayor o menor elevará significativamente la velocidad de Vmca. En el despegue con las alas niveladas, la velocidad del Vmca en la mayoría de los gemelos ligeros es de 8 a 10 nudos más rápido que el Vmca publicado.