¿Cómo vuelan estos Airbus A350 en formación sin verse afectados por la estela turbulenta?

Tiene razón en que la estela turbulenta sería un peligro al volar detrás de otro avión como ese.

La perspectiva de la foto hace que sea difícil ver la posición real de la aeronave de cola en relación con las que están delante de ella. Los pilotos hacen este tipo de cosas en exhibiciones aéreas cuando vuelan en formación. Los aviones de cola generalmente están ligeramente por debajo de los que están delante. Esto permite una buena visibilidad del avión que están siguiendo. A las velocidades más altas a las que vuelan estos aviones, el vórtice de estela no caerá lo suficiente como para impactar a un avión bastante cerca detrás y debajo.

Vea esta vieja foto de los Thunderbirds. Desde esta perspectiva, es más fácil ver que el avión de cola también está por debajo de la trayectoria de vuelo del avión de cabeza.

Sí, parece que los aviones detrás del líder en una formación se verían afectados por la estela turbulenta. En realidad, hay varios factores que contribuyen a que no sea tan arriesgado.

1. Los aviones forman la formación en altitudes elevadas. Estela turbulenta se convierte en un problema mayor durante las fases de despegue y aterrizaje. Como se menciona en Wikipedia :

   La estela turbulenta es especialmente peligrosa en la región detrás de una aeronave en las fases de despegue o aterrizaje del vuelo. Durante el despegue y el aterrizaje, las aeronaves operan con un alto ángulo de ataque. Esta actitud de vuelo maximiza la formación de fuertes vórtices. En las cercanías de un aeropuerto puede haber varias aeronaves, todas operando a baja velocidad y baja altura, y esto proporciona un riesgo adicional de estela turbulenta con altura reducida para recuperarse de cualquier perturbación.

2. La estela turbulenta viaja así ( fuente ):

   

   Como puede ver, según el clima y el viento, los siguientes aviones sabrían cuál debería ser su mejor posición en referencia al líder. Evitan esta situación ( fuente ):

   

3. Los aviones en formación no vuelan a la misma altura, sino que están ligeramente por encima o por debajo del líder. Esto es muy difícil de entender cuando estás mirando desde el suelo o en varias imágenes.

Lo que voy a decir es mi propia opinión. No afirmo que sea verdad, es solo mi comprensión de las estelas turbulentas... Estoy ansioso por aprender, así que siéntete libre de corregirme si me equivoco :)

Supongo que la turbulencia de estela es aire en movimiento (flujo de aire) causado por un avión que vuela adelante, ya sea que el flujo de aire se mueva hacia abajo, hacia arriba, hacia los lados o en espiral. Entiendo la diferencia de presión. Sin profundizar en el movimiento de partículas (moléculas de aire) Creo que solo Hay que tener en cuenta cuatro cosas:

1. su posición detrás de la aeronave líder: justo detrás de su fuselaje, justo detrás de una de las puntas de sus alas, más allá de la trayectoria de la punta de sus alas, desde el eje de la aeronave líder.

2. su distancia detrás del avión líder: unos pocos pies justo detrás (sin colisionar) o millas de distancia?

3. el tamaño de la estela aumenta a medida que se aleja de la aeronave que produce la estela turbulenta, pero su fuerza disminuye en consecuencia.

El punto 3 le dice dónde NO colocar su avión detrás de otro. Especialmente en una ubicación (relativa) donde la estela sigue siendo poderosa y su tamaño es lo suficientemente grande como para afectar las superficies de los controles y la envolvente del ala, y enviar a la aeronave con un movimiento incómodo, una ganancia o pérdida brutal de sustentación, sustentación diferencial, etc.

Por lo tanto, justo detrás de otro avión, puede volar sin verse afectado (mucho) por la turbulencia de la estela, porque el tamaño de la estela no es lo suficientemente grande como para enviar su avión hacia los lados; sin embargo, aún encontrará turbulencias leves, especialmente si vuela justo detrás las puntas de las alas La peor situación es cuando vuela varios cientos de pies detrás de la aeronave: un gran volumen de fuerte flujo de aire en espiral que no puede visualizar. A millas de distancia, se supone que la velocidad del flujo de aire se ha disipado lo suficiente debido a su pérdida de fuerza debido a la expansión y la resistencia del aire.

Por supuesto, la estela turbulenta de un Cessna no es la misma que la de un A380. Más débil y más pequeño para un Cessna, que se disipa con bastante rapidez. Esto me lleva a introducir el punto cuatro:

4. El tamaño del avión que crea la estela y el tamaño del siguiente avión. Sorprendentemente, puedes poner un A350 justo detrás de otro A350, pero no puedes poner un Cessna justo detrás de un A350. Esto, debido a los tres puntos anteriores: El Cessna probablemente se verá afectado por la más mínima cantidad de flujo de aire, mientras que el A350 no mucho, debido al tamaño de las superficies (alas/alerones) La estela (especialmente el vórtice de la punta del ala) no ha crecido lo suficiente como para golpea el siguiente A350 lo suficientemente fuerte.

Sin embargo, eso no significa que no haya riesgos. El principal riesgo en una formación tan cercana es la vibración. Los pilotos de prueba están capacitados para identificar su origen y tratar.

Y además, no tengo un avión comparable en tamaño, así que tomaré un DC10 o un B52: creo que no se puede poner una generación de aviones tan anterior justo detrás de un A350 (o 787) debido a la tecnología Wing. (Esto está relacionado con la pregunta "¿Tiene el A350 algo especial?" ) Los aviones antiguos tienen alas mucho menos flexibles, lo que los hace realmente sensibles al flujo de aire brutal. No soy físico, pero alas más flexibles distribuyen mejor los factores de carga a lo largo de dicha ala, reduciendo considerablemente las vibraciones y la fatiga.

Es por eso que las estelas turbulentas son más peligrosas a menor velocidad: la estela puede crecer lo suficiente como para comprometer la envolvente de vuelo de la siguiente aeronave, incluso con la separación más estrecha. Es por eso que las estelas turbulentas son un problema grave en altitudes más bajas, donde el flujo de aire en movimiento es realmente denso y afecta en gran medida a las superficies. Lógicamente, las estelas amplias deberían disiparse más rápidamente en una atmósfera densa, pero el (pequeño) vórtice en espiral puede durar varios minutos y sigue siendo muy peligroso, especialmente para aviones más pequeños.
Aviones de combate en exhibición aérea y formación de vuelo:
a) Vuelan a alta velocidad => no hay suficiente expansión para afectar a los seguidores cercanos
b) la formación en tándem requiere alinearse con el avión líder => buena distribución en la sustentación diferencial.
c) en formación en tándem, los seguidores suelen estar por debajo (rara vez por encima) de la aeronave precedente.

Finalmente, las superficies de control (y los flaps) de un Cessna son más sensibles que las que equipan un 777. Nunca coloque un Cessna debajo y detrás de un 777 en un lapso de tiempo de cinco a diez minutos a menos que sepa hacia dónde se ha desviado la estela turbulenta y/o aterrizado.

Nota al margen: no soy piloto. Solo estoy interesado en cómo vuela un avión. Hay toneladas de documentos sobre estelas turbulentas, vórtices de estelas, esquemas de pérdida, etc. Algunos son contradictorios, otros son complementarios. A nivel de molécula, la magia de un flujo de aire parece un ejemplo perfecto de la teoría del caos. Pero lo anterior es el resumen de lo que encontré aquí y allá. Eso no es ciencia, solo opinión.