¿Qué tiene de malo un aterrizaje de alta velocidad para un avión ultraligero o GA?

Mantener demasiada velocidad en una aproximación en cualquier avión puede ser arriesgado dependiendo de cuánta pista tenga, ya que tiene que purgarse antes de que pueda detenerse. Es una excelente manera de terminar en un seto. La velocidad aerodinámica adicional significa que flotará en el efecto suelo durante mucho tiempo, o si de alguna manera logra bajar las ruedas, no obtendrá mucha acción de frenado ya que las ruedas no tendrán mucho peso sobre ellos en una configuración de triciclo , en una configuración de rueda de cola tendrá una acción de frenado, pero tendrá que ser suave o se hundirá. De hecho, tratar de mantener presionado un avión que está muy por encima de la velocidad de rotación es complicado y todo puede salir mal. No hay una buena razón por la que quiera probar esto a menos que tenga algún tipo de condición en el avión que lo requiera.

Aterrizar rápido no es bueno para las llantas, la velocidad de avance adicional causará más desgaste en el contacto inicial ya que la rueda tiene que girar mucho más rápido. Sus frenos podrían sobrecalentarse o al menos también se desgastarían más rápido. Aparte de eso, no puedo pensar en ningún daño o desgaste en particular.

En teoría, puede volar a una velocidad de aterrizaje más rápida que el Vref predeterminado de 1.3*Vso. Pero es un desperdicio en el redondeo y potencialmente muy peligroso en aterrizajes de campo cortos.

Cuando un avión aterriza, los pilotos necesitan entrar en el round out solo con la energía suficiente para detener el descenso y establecer el avión en la actitud correcta para el aterrizaje aproximadamente 1-2 pies por encima de la pista. Luego, el avión debe agotar rápidamente su energía y colocarse sobre su tren de aterrizaje, idealmente dentro del primer 1/3 de la longitud de la pista. El exceso de velocidad aquí, combinado con la drástica reducción de la resistencia inducida debido al efecto suelo, hará que la aeronave "flote" por la pista hasta que reduzca la velocidad lo suficiente y toque tierra. Intentar forzar el avión hacia la pista con la presión del elevador hacia adelante es peligroso, como lo muestra el PA-28 en el video a continuación. Una regla fundamental de volar aviones es nunca obligar a un avión a aterrizar si no quiere. Da la vuelta e inténtalo de nuevo.

Un ejemplo gráfico de por qué flotar es arriesgado en aterrizajes de campo corto proviene de este de un Piper Aztec que intenta aterrizar en Gustaf III en St Bart's. Piloto demasiado alto y 10-15 nudos demasiado rápido. El flotador agotó la pista crítica que el piloto necesitaba para frenar y al final no pudo detenerse con la pista disponible.

Depende

Con los aviones con triciclo, la limitación es principalmente la actitud de cabeceo en la bengala de aterrizaje para que no baje la rueda de morro primero, lo que es muy malo para la rueda de morro y, en última instancia, para el avión. Por lo tanto, debe ser lo suficientemente lento como para que la red eléctrica toque primero con la aleta de aterrizaje. Pero más allá de eso, es solo el desgaste de los neumáticos y los frenos.

Con taildraggers es una historia diferente. Si realiza aterrizajes en las ruedas (toma de contacto con la cola alta), que es mi preferencia, puede, en teoría, volar la cosa a la pista a cualquier velocidad que desee dentro de lo razonable, limitado solo por lo que pueden soportar las llantas y posiblemente el espacio libre de la hélice si yendo demasiado rápido De hecho, un aterrizaje de rueda normal se realiza un poco más rápido que un aterrizaje de 3 puntos, aterrizando en una actitud relativamente nivelada, tal vez 10 mph más rápido que un aterrizaje de 3 puntos de pérdida completa. De hecho, haces volar el avión hasta aproximadamente 1 o 2 pies por encima de la superficie y empujas la palanca para plantar la tubería principal cuando haces un caballito.

No creo que haya nada intrínsecamente peligroso en aterrizar un avión ligero más rápido que la velocidad prescrita, sin embargo, es poco probable que tenga mucho éxito. El resultado más probable es simplemente una flotación continua por la pista hasta que la velocidad del aire disminuya de todos modos.

Aterrizar un avión es más o menos detener las alas de forma controlada, muy cerca del suelo. Esto hace que las alas ya no soporten el peso de la aeronave y le permite usar los frenos de las ruedas.

Alguien me dijo una vez:
Al aterrizar un avión, la bocina de pérdida debe sonar justo cuando toca el suelo , y así es como aterrizas: gradualmente reduciendo la sustentación de tus alas hasta el punto en que el peso del avión descanse completamente sobre sus ruedas. Si vas demasiado rápido, ¡podría haber demasiada sustentación para aterrizar!

Aterrizar a una velocidad de descenso baja no dañará el avión en absoluto, pero la mayor velocidad con respecto al suelo requerida para hacerlo podría, como han señalado otros.

Si bien puede intentar aterrizar a altas velocidades , la sustentación que aún producen las alas puede dificultar permanecer en el suelo y mantener el avión intacto al mismo tiempo. Los planeadores, que obviamente son muy livianos, usan frenos de aire para reducir la sustentación/aumentar drásticamente la resistencia al descender y aterrizar.

Planeador ASK 21 con frenos de velocidad desplegados. Fuente: Wikimedia Commons

Para aviones sin frenos de aire, una aproximación rápida probablemente resulte en una larga flotación sobre el suelo debido a la sustentación, o un largo balanceo en el suelo, para lo cual es posible que no tenga espacio en aeródromos cortos, como ya lo mencionaron otros.

Tengo un ejemplo de la vida real de un incidente de aproximación a alta velocidad
(recuerdo de la memoria, puede que no sea 100% preciso)

Hace un par de años, un piloto que volaba en nuestro ultraligero propiedad del club regresó al aeródromo. Querían bajarlo rápidamente, supongo que se debe a las ráfagas de viento, pero desafortunadamente su velocidad aerodinámica era demasiado alta para aterrizar. No sé si esto fue por los vientos o por un error del piloto.

En lugar de dar la vuelta o usar la generosa longitud de la pista para reducir aún más la velocidad, querían aterrizar temprano. El avión todavía estaba flotando sobre el suelo debido a su alta velocidad, por lo que empujaron la nariz hacia abajo en un intento de aterrizarlo, lo cual es casi instintivo, pero también muy incorrecto. El avión rebotó en el tren de morro dos o tres veces antes de colapsar. La hélice y el morro tocaron el suelo, lo que redujo la velocidad del avión con bastante rapidez después de eso.

Consecuencias del incidente descrito, imagen mía

Nadie resultó herido en el accidente, pero el avión quedó destrozado. Los aprendices en el aeródromo aprendieron una valiosa lección ese día: por qué se debe aterrizar a la velocidad adecuada.

Si un avión triciclo intenta aterrizar a demasiada velocidad, la rueda de morro toca primero, lo que tiene todo tipo de consecuencias dinámicas indeseables.

La posición de la rueda de morro le da mucho apalancamiento, y si toca con alguna fuerza (o el suelo tiene alguna aspereza), hará que el avión se levante, y el avión tiene suficiente velocidad adicional para inflarse como el ángulo de aumenta el ataque. Sin embargo, una vez que deja el suelo, los controles aerodinámicos se reafirman y el piloto mantiene el elevador en la posición que condujo al aterrizaje de alta velocidad en primer lugar. A menos que haga lo correcto en este punto, que es esperar hasta que la velocidad haya disminuido (o dar la vuelta), la rueda de morro volverá a bajar, probablemente con más fuerza que antes (especialmente si el piloto trata de forzar el descenso del avión) , y el ciclo se repetirá.

Además, si la rotación del avión hace que las ruedas principales se toquen, esto hará que la rueda de morro vuelva a bajar de inmediato, con fuerza. Esto se puede ver en el primero de los videos de Carlo Felicone, donde esto comienza a suceder después del segundo o tercer rebote, y después de unos seis rebotes cada vez más violentos y rápidos, la rueda de morro colapsa.

Tus problemas no terminarán si logras superar esta fase. Ahora está "en carretilla", con la mayor parte o la totalidad de la fuerza de contacto soportada por la rueda de morro, y cualquier golpe en el suelo antes de que haya disminuido la velocidad de aterrizaje puede iniciar el ciclo de rebote anterior. Además, con el punto de contacto muy por delante del centro de gravedad, usted es inestable en la guiñada, y la menor oscilación, el viento lateral no corregido o la deriva podrían iniciar un bucle de tierra . Es básicamente la misma razón por la que los tractores de cola corren más riesgo de volcarse, pero con un brazo de momento más largo.

Me gusta ver el aterrizaje como un período de transición crítico entre dos regímenes distintos de control del vehículo. La forma en que maneja una aeronave es increíblemente diferente en estos dos regímenes y muchos accidentes de aterrizaje no logran una transición completa de la fase de vuelo a la fase de manejo en tierra como factor principal.

La idea detrás de la bengala es hacer que las ruedas toquen el suelo casi en el mismo instante en que las alas entran en pérdida cuando el avión está en la actitud de aterrizaje adecuada a la velocidad correcta. Y aunque aterrizar incorrectamente a menudo lo pondrá en una actitud que es perjudicial para la aeronave, diría que su diseño y la ubicación del tren son impulsados ​​por este propósito en lugar de que la actitud de aterrizaje sea impulsada por el diseño de la aeronave/tren.

Una operación en la que esto es bastante evidente es en aterrizajes con vientos cruzados muy fuertes. Dado que los métodos para manejar una aeronave con viento cruzado son particularmente diferentes en los dos regímenes, las maniobras de transición entre los regímenes en el aterrizaje son necesariamente muy pronunciadas. A veces incluso sentirá que tiene que forzar la transición de la aeronave en condiciones extremas .

Si tiene experiencia en el manejo de motocicletas, lo encuentro bastante similar a la diferencia entre el manejo a baja velocidad donde simplemente gira en la dirección en la que desea ir y donde, debido a la procesión giroscópica de las ruedas, en realidad contravira a alta velocidad.