¿Por qué el gráfico de la tasa de consumo de combustible del 777 tiene forma de U y está sesgado hacia la izquierda?

No sé matemáticas ni física. Si uso mal los términos, simplemente edite mi publicación, ¡gracias! Supongamos un vuelo normal sin incidentes, de modo que a medida que el avión sube y navega, el piloto reduce el empuje del motor al 69 %-97 % . Suponga que el piloto nunca necesita aumentar el empuje durante períodos prolongados.

No entiendo la explicación en este video de YouTube . ¿Por qué el gráfico tiene un mínimo local en 2000-3000 nm? ¿Por qué es cóncavo hacia arriba?

¿Por qué el gráfico no es estrictamente decreciente como los segmentos azul o verde, mis primeras conjeturas? Incuestionablemente, el ralentí y el rodaje consumen combustible. Tan pronto como un avión opera sus motores, la cantidad de combustible disminuye estrictamente. Por lo tanto, la masa del avión disminuye estrictamente. Por lo tanto, en base a mi presuposición anterior sobre un empuje constante a altitud de crucero, la tasa de consumo de combustible debe disminuir estrictamente.

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El etiquetado de ese gráfico es terriblemente engañoso. Esta no es la "tasa de consumo de combustible". Esta es la tasa promedio de consumo de combustible para todo el vuelo . Hay una gran diferencia entre los dos. Significan cosas completamente diferentes. ¡Qué bodrio!
@Kuba, si está etiquetado correctamente, es un gráfico útil: muestra la distancia de vuelo óptima para la eficiencia del combustible. Estoy de acuerdo en que, tal como está, es muy engañoso.
Además de lo que se describe en la respuesta de Bianfable, también señalaría que solo mirar la forma de este gráfico exagera dramáticamente este efecto. El cambio desde el valor mínimo en este gráfico hasta el máximo es solo del 13%. Una vez que se tiene en cuenta el combustible adicional gastado para aterrizar, repostar y ascender de nuevo a la altitud de crucero y el tiempo adicional de la tripulación, los costos de servicio en tierra/aeropuerto y las molestias para los pasajeros, las aerolíneas prefieren volar sin escalas en lugar de agregar una escala de combustible con dos vuelos más cortos. Sin embargo, los vuelos de carga hacen eso, permitiéndoles transportar más carga.
Es por eso que verá muchos 777 y 747 llenos de carga de todo el mundo si visita el aeropuerto principal de Anchorage. Mientras que las versiones de pasajeros de esos mismos aviones volarían sin escalas desde Asia a los EE. UU. continentales, los cargueros solo llevan suficiente combustible para llegar a Alaska y repostar.

Respuestas (1)

¿Qué muestra el gráfico?

El gráfico traza el combustible promedio requerido por distancia en función de la distancia total de vuelo. No muestra el caudal de combustible en función del tiempo durante el vuelo.

¿Por qué sube hacia vuelos más cortos?

Para vuelos cortos (menos de ~2500 NM para el 777), el despegue y el ascenso a la altitud de crucero son una fracción mayor del combustible total requerido. Dado que la aeronave tiene una tasa de flujo de combustible más alta durante la parte de ascenso en comparación con el crucero, esto aumentará la cifra promedio de combustible por distancia. Cuanto más largo es el vuelo, menos importante es la subida. Por lo tanto, el combustible promedio por distancia disminuye inicialmente con la distancia de vuelo.

¿Por qué vuelve a subir para vuelos más largos?

El problema aquí es que tienes que llevar el combustible durante todo el vuelo, lo que hace que el avión sea significativamente más pesado. Esto no es un problema para los aviones regionales de corta distancia, pero para los vuelos de larga distancia el peso del combustible puede ser enorme. Por ejemplo, el 777-200LR tiene un máx. capacidad de combustible de 145 t , que es aproximadamente igual a su OEW (Peso en vacío operativo).

Dado que la aeronave ahora es significativamente más pesada durante la etapa inicial del vuelo, tendrá una mayor tasa de flujo de combustible debido al mayor peso y a la menor altitud de crucero inicial (por ejemplo, la altitud de crucero óptima para un 777-200LR con un peso de 340 t es solo FL285, pero después de quemar 100 t de combustible ha aumentado a FL360). Los vuelos de larga distancia generalmente realizarán subidas escalonadas para aumentar su altitud de crucero durante el vuelo a medida que disminuye su peso. Esto reduce aún más la tasa de flujo de combustible durante el vuelo, pero el consumo de combustible promedio para el vuelo de larga distancia es aún mayor.

A qué distancia este efecto comienza a dominar sobre el primero (y el combustible promedio por distancia luego aumenta nuevamente), depende de la aeronave (y la carga útil real). Para el 777 parece estar a unas 2500 NM.

El Boeing 747 400 puede transportar aún más combustible: hasta 173 t. Me voló la cabeza cuando descubrí que la primera etapa de un cohete Falcon 9 “solo” contiene 119t de queroseno, es decir, mucho menos a pesar de ser enorme y casi solo combustible.
@Michael bueno, el F9 no es tan grande (en comparación con, por ejemplo, Saturn V), y la mayor parte de su "masa de combustible" está en oxígeno, no en queroseno. Un Falcon puede enviar a un puñado de personas alrededor del mundo, un 777 puede transportar más de 300, mucho más incluso que Starship, y el combustible que requiere es algo más como 1000 t de metano.
¡Gracias! Solo 3 seguimientos. 1. ¿Qué parte de la curva en forma de U dice "¿Por qué sube para vuelos cortos?" ¿Referirse a? 2. "¿Por qué vuelve a subir para vuelos largos?" se refiere a nm > mínimo local ( 2300 nm), ¿correcto? 3. ¿Discutió la parte del gráfico donde nm < mínimo local?
¿Le importaría responder (editando) su comentario anterior, por favor? Las cadenas de comentarios son más agotadoras de leer.
@USTopic Edité en alguna explicación más, espero que aclare la confusión. Si no, házmelo saber y lo actualizaré de nuevo...
¿Significa "t", como en 145 t, megagramos, como en 145.000 kg?
@DeanMacGregor Sí, eso es en toneladas métricas (o megagramos).
eh, nunca me di cuenta de que tonelada métrica significaba 1000 kg... Supongo que eso es evidente. TIL.
@USTopic No estoy seguro de si lo sabe, pero los comentarios en los sitios de Stack Exchange solo se pueden editar durante 5 minutos después de publicarlos. No están destinados a ser actualizados como respuestas entre sí.