¿Qué perfil de vuelo vertical podría esperarse de una aeronave si los pilotos estuvieran incapacitados?

Si no hubiera nadie en los controles, ¿qué tipo de perfil vertical podría esperarse de, por ejemplo, un avión de pasajeros moderno?

Después de alcanzar la altitud de crucero, asumo que el piloto simplemente establece una ruta de navegación y una altitud en la computadora de a bordo o al menos establece el ajuste para evitar tener que ajustar constantemente la altitud manualmente.

Respuestas (4)

El descenso de emergencia (como durante un evento de descompresión en el que debe pasar de un crucero a 10k pies lo antes posible para asegurarse de que las personas en la parte de atrás sobrevivan) no debería hacer una curva agradable. Sólo desperdicia tiempo que realmente no tienes.

El funcionamiento normal significa que el piloto activa el piloto automático durante el crucero, que volará el curso programado establecido por el piloto. Seguirá ese curso (o se colocará en un patrón de espera en el punto final) hasta que se quede sin combustible o el piloto intervenga cuando esté autorizado para descender. Esto sucedió con el vuelo 522 de Helios Airways Air ; ambos pilotos quedaron incapacitados poco después del ascenso y el avión se detuvo y se estrelló cuando se quedó sin combustible después de más de una hora.

Un avión en el que no hay nada que controle la altitud (cuando se pierde el control debido a la pérdida de la hidráulica, por ejemplo) seguirá un ciclo de fugoide . Esa es una serie de inmersiones y ascensos a medida que los ascensores ganan y pierden mordidas en el aire con velocidad.

Ok, entiendo que esto puede encajar en el perfil de un descenso de emergencia. Pero, ¿tengo razón al pensar que eso no encaja con la forma en que se supone que un avión no tripulado pierde altitud si no se configura el piloto automático?
@Bolza Agregué una sección para embarcaciones verdaderamente no pilotadas
Un phygoid es poco probable en un avión naturalmente estable con aerodinámica ordinaria. Es mucho más probable caer en picado en espiral.
@PeterKämpf si el avión es estable en balanceo, entonces no entrará en picado en espiral,
@ratchetfreak: Sí, de hecho. Si.

Se puede esperar cualquier perfil de descenso de una aeronave no tripulada, pero generalmente no se esperaría nada grave sin mando y sin que se produjera pérdida. Las superficies de control de la aeronave (timón, elevador, alerón) se pueden "recortar" para mantener un vuelo nivelado coordinado. El ajuste del elevador, en particular, se ajusta constantemente (por el piloto o el piloto automático) de modo que si nada estuviera volando el avión mantendría su velocidad aerodinámica actual. Una consecuencia de esto es que un avión correctamente compensado ascenderá o descenderá para mantener la velocidad aerodinámica para la que está compensado.

Teniendo en cuenta lo anterior, podemos decir que se puede esperar que una aeronave correctamente compensada sin intervención del piloto mantenga aproximadamente la altitud y, una vez que se quede sin combustible, descenderá a cualquier velocidad requerida para mantener su velocidad aerodinámica compensada.

Lo anterior supone que no hay piloto automático o un piloto automático en modo de retención de velocidad. Un piloto automático en modo de retención de altitud intentará mantener la altitud el mayor tiempo posible y, según la programación, eso podría significar hasta que se produzca la pérdida. Cuando el vibrador de palanca se activa antes de la entrada en pérdida, eso debería desconectar el piloto automático y esto puede ser seguido por la activación del empujador de palanca. Al final, si se evita la entrada en pérdida, el avión descenderá a la velocidad aerodinámica para la que el piloto automático lo recortó por última vez, lo que probablemente sea una velocidad aerodinámica lenta (cercana pero superior a la velocidad de entrada en pérdida a la altitud actual).

No se espera que los grandes aviones comerciales desciendan si sus pilotos simplemente caminan. Al menos, no rápidamente. Los aviones grandes generalmente navegan con piloto automático, que mantendrá la altitud hasta que se le indique lo contrario. De hecho, los aviones comerciales generalmente tienen computadoras de gestión de vuelos que volarán la ruta completa antes de detenerse cerca del destino. Cuando el avión se quede sin combustible, reducirá la velocidad y luego, finalmente, descenderá hasta estrellarse. Esto se vio en Helios 522. No sé cómo sería ese perfil de descenso.

El informe del accidente de Helios 522 muestra lo siguiente

ingrese la descripción de la imagen aquí

El avión entra por la parte inferior derecha. AP alinea aviones con la pista del aeropuerto internacional de Atenas. después de sobrevolar el aeropuerto, AP gira hacia el SE y pone la aeronave en patrón de espera (bucle en la parte inferior). El agotamiento del combustible hace que un motor se apague y AP se desconecte. La aeronave comienza a inclinarse (empuje asimétrico) y gira. El segundo motor se apaga. El descenso final es por una pista más o menos en espiral.

Todos los aviones certificados están diseñados para tener una inestabilidad en espiral (muy leve). El caso contrario, la inestabilidad del rollo holandés no es aceptable. Esto hará que un avión que se recorta recto y nivelado y luego se deja solo sin piloto, nivelador de alas de piloto automático u otra automatización para entrar lentamente en una inmersión en espiral con un ángulo de alabeo y una tasa de caída que aumentan gradualmente.

La inestabilidad espiral se logra teniendo el área lateral de la cola lo suficientemente grande como para que cuando un ala caiga levemente debido a una perturbación externa y el avión comience a deslizarse en la dirección baja del ala, la cola hará que el avión gire en la misma dirección que la caída del ala. Este es un movimiento suave y armónico, se siente natural para el piloto. Si no se corrige, conduce a un picado en espiral con un mayor ángulo de alabeo y velocidad.

El rollo holandés es el resultado de un área de cola pequeña, por lo que cuando el avión se desliza, por ejemplo, hacia la izquierda, la nariz se moverá hacia la derecha y hacia arriba. La velocidad disminuirá y, si no se corrige, provocará una parada.

No es el caso de que un avión que se deja desatendido (sin piloto o piloto automático en servicio) se mantendrá en gran medida en el rumbo y la altitud hasta que se agote el combustible. Si un avión fuera estable por sí mismo, volar con poca visibilidad no sería un problema.

Un ejemplo famoso es el accidente de John F. Kennedy Jr.

http://en.wikipedia.org/wiki/John_F._Kennedy_Jr._plane_crash

Esta es una respuesta muy interesante! Creo que sería útil explicar por qué los aviones deben tener esta inestabilidad y qué es la estabilidad del balanceo holandés.
Lo que esta respuesta llama "inestabilidad en espiral" es una consecuencia natural de tener una buena estabilidad de guiñada. Es decir, una actitud ladeada hace que la aeronave gire hacia la ladera, en lugar de deslizarse lateralmente. El diedro del ala también proporciona cierta estabilidad de balanceo, lo que tiende a mantener la aeronave en posición vertical, pero si esto excede la estabilidad de guiñada, puede resultar en una oscilación de "balanceo holandés". En circunstancias normales, el rumbo lo mantiene el piloto o un piloto automático, siendo el más simple un simple nivelador de alas.