¿Una caída repentina de la velocidad del viento en contra afecta la velocidad del aire al disminuirla?

Recientemente tuve una discusión sobre las velocidades del aire con uno de mis instructores. Él afirma que hay una caída repentina en la velocidad del viento a medida que te acercas al suelo (lo cual es absolutamente cierto, debido a la fricción del viento con el suelo). Sin embargo, también dice que esto afectará la velocidad aerodinámica haciéndola más baja y esto podría ser peligroso porque podría conducir a condiciones de entrada en pérdida.

Por ejemplo: dice que, si mi aproximación es con una velocidad aerodinámica de 90 km/h, el viento de frente es de 30 km/h a cierta altura y por tierra el viento de frente baja a 10 km/h, y la velocidad de pérdida es de 80 km/h, Me detendré porque la velocidad del aire bajará a 70 km/h.

Aquí es donde estoy confundido, ya que he leído antes que el viento no afecta la velocidad del aire de ninguna manera y solo afectará la velocidad del suelo al aumentarla 20 km/h.

¿Podrías tratar de aclararme esto?

¡Bienvenido a Aviation.SE! Buena primera pregunta, clara y concisa. Espero verte más en el futuro (-;
Esta es una gran pregunta. Mi pregunta es, ¿cómo puede un piloto compensar este efecto?
de alguna manera usted debe ser consciente de la velocidad y dirección del viento antes de la aproximación. Esta información la puedes obtener del ATC, o si no hay ATC y estás haciendo circuitos en tu aeródromo local puedes estimar la velocidad y dirección del viento antes del vuelo. Recientemente encontré una ecuación general para la velocidad aerodinámica que debes establecer durante la aproximación:
Velocidad aerodinámica de aproximación=1,5xvelocidad de pérdida (1,5 es el factor de seguridad)+0,5x velocidad del viento de frente. Por lo tanto, debe estar preparado para este efecto antes de su enfoque. Si no está preparado, agregar empuje ayudará. Si vuela un planeador (sin motores), baje el morro para ganar velocidad.

Respuestas (8)

Su velocidad aerodinámica no permanece constante debido a la inercia: el avión tarda más en adaptarse al nuevo viento relativo, en comparación con el tiempo que tarda en cambiar el viento.

Ejemplo uno: estás volando a 80 nudos y el viento en contra es de 20 nudos. Durante un tiempo de 3 minutos, el viento en contra se reduce gradualmente de 20 nudos a 10 nudos. Dado que el cambio es gradual, notará que la velocidad respecto al suelo aumenta suavemente de 60 a 70 nudos.

Ejemplo dos: estás volando a 80 nudos y el viento en contra es de 20 nudos. En 2 segundos, el viento baja de 20 nudos a 10 nudos. Al principio (t = 0), te mueves 60 nudos sobre el suelo. Sin embargo, 2 segundos después, el avión aún no ha acelerado 10 nudos más rápido (quizás solo 61,5 nudos), pero el viento ahora es de 10 nudos. Por lo tanto, experimenta una caída de la velocidad aerodinámica en 2 segundos de 80 nudos a 71,5 nudos.

Dada la altitud suficiente, el avión eventualmente acelerará hasta 70 nudos de velocidad respecto al suelo (velocidad aérea de 80 nudos nuevamente). Cuando esté aterrizando, puede terminar aterrizando antes de llegar a la pista si no se toman las medidas correctivas oportunas.

Siempre vuelas con respecto a la masa de aire, pero cuando vuelas en un gradiente de viento (como es el caso en el ejemplo) puedes encontrarte repentinamente con un viento de frente insuficiente, por lo tanto, sin suficiente sustentación, y descendiendo rápidamente. Si trata de compensar levantando la nariz, puede detenerse...

Sí, esto es exactamente lo que me dijo, pero todavía no entiendo por qué la velocidad del aire disminuirá (en gradiente de viento) en lugar de permanecer constante y aumentar la velocidad respecto al suelo.
@The Fly Si la masa del avión fuera insignificante, con inercia cero, se adaptará inmediatamente a cualquier cambio en la velocidad del aire motivado por el gradiente del viento, pero al tener una masa, también tiene una inercia, por lo que es relativamente lento adaptarse.
Entonces, según tengo entendido, el viento no cambia la velocidad aerodinámica solo en caso de que no haya un cambio repentino, ¿entonces la aeronave podría acelerar a su velocidad aerodinámica inicial?
@The Fly Al aterrizar con un viento en contra que tiene una pendiente importante, se debe prestar atención para tener suficiente velocidad aerodinámica (y, por lo tanto, potencial sustentación de reserva) para compensar cualquier cambio repentino y transitorio en la velocidad aerodinámica.

El ejemplo extremo a veces puede dejarlo claro. Digamos que está volando a 50 nudos con un viento en contra de 50 nudos. ¿Qué pasa si el viento de frente llega a 0 nudos? El avión no tiene velocidad real, pero ganará velocidad rápidamente en dirección hacia abajo. La velocidad de avance no es tan importante cuando es alta, pero cuando es baja, la velocidad de avance se vuelve mucho más importante.

Fórmula común de aproximación para condiciones de ráfagas: factor de ráfagas / 2 + velocidad de aproximación = nueva velocidad de aproximación

20 ráfagas a 30, un factor de ráfaga de 10, 10/2 = 5, agregue 5 a su velocidad de aproximación

Muchas respuestas (todas correctas) provienen de un punto de vista de física/mecánica, por lo que intentaré encontrar una respuesta más relacionada con la aviación: velocidad de corte

Su avión está ajustado para una velocidad específica. Sin ningún movimiento en la palanca de control, el avión está diseñado para mantener cualquier velocidad aerodinámica para la que se haya ajustado la trama, cabeceando hacia arriba y hacia abajo.

Cuando su viento cambia, o más bien cuando vuela hacia una masa de aire diferente que se mueve a una velocidad/dirección diferente (lo que llamamos viento en tierra), su velocidad aerodinámica indicada cambiará, y el avión tendrá dificultades para recuperar la velocidad original. Velocidad recortada, eso sí, cabeceando arriba y abajo.

Naturalmente, este proceso toma unos momentos para acelerar/desacelerar la nave. Cuanto más grande es el avión, más tiempo lleva. En un avión grande, puede tomar decenas de segundos.

En la mayoría de los casos, el piloto suele compensar con empuje para recuperar la velocidad deseada. ¿Por qué? Porque esperar a que el barco regrese a la velocidad de ajuste llevará demasiado tiempo y, lo que es más importante, también hará que el avión ascienda o descienda, lo que generalmente estropeará su buena ruta de aproximación de 3 grados al final.

Sí, una ráfaga de viento horizontal repentina cambia repentinamente la velocidad relativa del aire.

La adición de velocidades debe realizarse en cualquier momento. En un momento tienes viento en contra, al momento siguiente no: eso es una caída en la velocidad del aire. Si no cambia la configuración de potencia, la aeronave acelerará hasta que se alcance de nuevo la velocidad aerodinámica original, pero hasta ese momento tendrá una velocidad aerodinámica más baja.

En el espíritu de la respuesta de Blake, veamos un caso del mundo real:

Estás volando y tu velocidad aerodinámica se está volviendo demasiado alta. Respondes reduciendo la velocidad del aire a lo que se supone que debe ser. El viento cambia repentinamente, su velocidad es demasiado baja. El vuelo 191 de Delta Airlines atraviesa Dallas con 136 muertos y la industria de las aerolíneas recibió una gran llamada de atención sobre los peligros de las microrráfagas.

Hay más que eso. Tuvieron un episodio en el que ganaron viento en contra, comenzaron a perder velocidad aerodinámica, lo pensaron dos veces, lo invirtieron y vieron cómo podía funcionar... experimentaron algunas corrientes ascendentes/ descendentes ... de lo mismo. Así que también es una lección de saber cuándo dejar de fumar.
@Harper Sí, solo estaba mirando lo que realmente los aplastó desde el cielo, no lo que condujo a eso.
No creo que esto realmente responda la pregunta formulada y probablemente debería ser un comentario.
@ Notts90 Estoy mostrando que en el mundo real sucede , eso demuestra que la respuesta a la pregunta original es verdadera.

Absolutamente, una caída repentina en la velocidad del viento en contra reducirá temporalmente su velocidad aerodinámica, debido a la inercia del avión, como han señalado muchas respuestas. Por eso es aconsejable llevar velocidad aerodinámica adicional cerca del suelo en condiciones de ráfagas.

Otro punto que no se observa en la mayoría de las otras respuestas es que si está en un descenso prolongado a través de un gradiente de viento CONSTANTE, es decir, la tasa de disminución del viento en contra es constante con la altitud, su aeronave se estabilizará a la velocidad aerodinámica normal recortada, pero un actitud de cabeceo del morro más baja de lo normal y una tasa de caída más alta de lo normal. Esta es otra razón por la que es aconsejable llevar velocidad aerodinámica adicional al aterrizar con viento fuerte: si hay una fuerte pendiente, que suele haber, entonces se necesita energía adicional (velocidad aerodinámica) para redondear la trayectoria de planeo más empinada de lo habitual. . (Alternativamente, en un avión propulsado, podría llevar algo de potencia adicional para conservar su trayectoria de planeo normal).

Por lo tanto, haga su elección: en condiciones turbulentas y soleadas, los vientos fuertes generalmente se asocian con ráfagas fuertes, y en condiciones nubladas suaves o en aire marino estable, los vientos fuertes generalmente provocan un gradiente de viento pronunciado. De cualquier manera, es probable que desee llevar algo de velocidad aerodinámica adicional para aterrizar. Casi siempre hay ALGUNA cantidad de gradiente de viento cerca del suelo y esto tiene un efecto muy real en la dinámica del vuelo.

Aquí están pasando dos cosas. 1 - Tu velocidad relativa al suelo. 2 - Tu ascensor.

Supongamos que deja las mismas revoluciones del motor y el motor produce la misma energía en todo momento.

1: la velocidad con respecto al suelo aumentará, ya que su velocidad relativa es la velocidad de la aeronave que avanza, menos cualquier viento de frente. Ahora bien, un viento de frente de 20 nudos no reducirá la velocidad exactamente 20 nudos, ya que hay que tener en cuenta la cuestión de la resistencia al viento/la aerodinámica de la embarcación, pero en general mi ecuación anterior es cierta. 2 - Ascensor. Si no hubo viento de frente, o cualquier viento, entonces la sustentación está controlada directamente por su velocidad de avance y el ángulo de ataque del ala. si el ángulo del ala permanece igual, la sustentación aumenta a medida que aumenta el viento de frente, ya que hay más aire que fluye hacia atrás sobre el ala. Un viento de cola disminuye la sustentación.

La velocidad respecto al suelo puede disminuir a medida que disminuyen los vientos de frente, ya que es posible que deba levantar el morro para aumentar el ángulo de ataque y mantener la sustentación. si el motor permanece a las mismas revoluciones, se gasta más energía en dirección ascendente y menos en dirección hacia adelante.