¿Cuáles son los riesgos que implica realizar una maniobra clásica de gravedad cero?

Sospecho que la mayoría de los pilotos lo han hecho al menos una vez: experimentan brevemente gravedad cero cuando vuelan en una trayectoria parabólica. Es toda una experiencia (si tu estómago puede soportarlo).

La pregunta es: ¿hay algún riesgo involucrado en hacer algo así? (Lo sé, subirse a un avión solo es un riesgo, pero ese no es el punto)

Podría pensar en algunos riesgos potenciales, pero no estoy seguro de si son reales o no:

  • Lubricación de motores en aviones monomotores de pistón

Y si no se ejecuta correctamente:

  • Riesgo de pérdida, tanto en la fase de subida como en la fase de "arco"
  • Esfuerzo excesivo del avión al salir del picado para alcanzar la velocidad

Preguntas de seguimiento: ¿Se considera una maniobra acrobática? ¿Hay alguna normativa que lo prohíba?

También me viene a la mente el hambre de combustible ... Además, la pregunta acrobática se responde aquí: Aviation.stackexchange.com/questions/307/…
cualquier mecanismo que funcione por gravedad o dependa de la gravedad para funcionar correctamente ya no funcionará, uno de ellos son las burbujas en el sistema hidráulico porque el depósito tiene algo de aire y eso puede ser absorbido durante el tiempo 0G
¿Por qué el argumento de la lubricación del motor se aplica específicamente a los aviones de pistón de un solo motor? ¿No se utiliza la lubricación basada en la gravedad en aviones de varios motores/motores de turbina?
@DeltaLima No sé, de ahí la pregunta :-)
@delta lima: Tiene razón en que el argumento de la lubricación NO se aplica exclusivamente a aviones monomotor. Los aviones acrobáticos tienen sistemas invertidos de combustible y lubricación. Esto permite que los motores funcionen invertidos. Por lo general, los aviones más grandes (gemelos, etc.) no están construidos para vuelos acrobáticos y, por lo tanto, los motores no tienen estos sistemas. Supongo que lo mismo es cierto para los motores de turbina, pero no tengo experiencia con ellos.
@ratchetfreak: creo que tener burbujas en el sistema hidráulico es un problema grave de todos modos, independientemente de dónde se encuentre. Se necesita un depósito para manejar la expansión térmica.
@VolkerSiegel, pero un contenedor parcialmente lleno de gas puede ser suficiente para crear esa capacidad de expansión. Si la entrada al compresor está sumergida, no agregará burbujas de aire al líquido. Las válvulas en la salida de regreso al depósito evitarán los problemas de compresibilidad en el extremo de trabajo.
@ratchetfreak Tiene razón, puede haber aire en el depósito donde la bomba obtiene el fluido hidráulico, me equivoqué al insinuar que no es posible tener aire en alguna parte del sistema. Pero en realidad tenía razón con respecto a que el aire que circula en la parte activa del sistema es un problema, y ​​sorprendentemente malo. No solo hace que el sistema se comporte algo suave como la neumática, la hidráulica está reaccionando "duramente". Vea una retroexcavadora, especialmente si sacude la cuchara para quitar la suciedad. Pero el aire provoca cavitación en el sistema, en realidad material en el interior. Está colapsando burbujas con tanta fuerza que pueden emitir luz.

Respuestas (2)

El mayor riesgo es la ejecución incorrecta. Si acumulas demasiada velocidad aerodinámica y sales de la inmersión a 4-G y rompes algo, ese será tu problema principal.

Sus riesgos secundarios estarán asociados con la inanición del sistema de combustible y aceite si dependen de la gravedad para su funcionamiento. Este riesgo se equilibra con el tiempo que puede mantener un vuelo de 0 g. Los problemas de aceite son un riesgo mayor que el combustible, ya que incluso si mantuvo 0-g el tiempo suficiente para privar al motor, debería recuperarlo tan pronto como esté en G positivo. Este riesgo particular variará según el avión y probablemente pueda hacerlo. No digo algo tan general como "normalmente no es un problema para excursiones de 0-g de corta duración".

Un riesgo secundario adicional son los objetos no asegurados en la cabina. Esto presenta una serie de posibles complicaciones:

  • los objetos flotantes pueden distraerlo de la aviación
  • los objetos flotantes pueden romper algo (el ejemplo de una ventana en la cabina causaría una gran distracción durante el resto del vuelo)
  • Lo que es más importante, esto puede cambiar su CG, lo que puede tener consecuencias nefastas si algo lo suficientemente pesado se mueve lo suficiente.

No pondría el riesgo de entrada en pérdida demasiado alto en la lista, porque debería estar haciendo esto con suficiente altitud y en un vuelo coordinado para que una entrada en pérdida sea simplemente una recuperación.

En cuanto a si se trata de una maniobra acrobática, se parece mucho a una pérdida de salida pero una recuperación fallida (empujando a 0-g antes de que se rompa la pérdida) y solo un pasajero podría decir con certeza lo que estaba haciendo realmente.

Eso lleva al último riesgo que se me ocurre, y es cuando su pasajero deposita su almuerzo por todo el avión. En 0-g eso podría entrar en el parabrisas y oscurecer su visión. ¡Ten cuidado!

Los objetos flotantes/voladores también podrían ser un peligro. (Un amigo mío, instructor de vuelo, me habló de una ventana que se rompió de esta manera).
@Lnafziger buen punto, lo agregaré a la respuesta.
@Lnafziger para no olvidar la suciedad, etc. A veces eso me hace estornudar... oh, y otro peligro sería una tripulación mal asegurada (tanto para los demás como para ellos mismos).

Hice bastantes maniobras de gravedad cero en un Cessna Citation II, no como piloto sino como coordinador de experimentos.

La lubricación del motor se basó en la gravedad de esa aeronave, y la gravedad cero provocó una advertencia de Precaución maestra / presión de aceite. Dado que las maniobras de gravedad cero duraron solo unos 12 segundos, esto no fue un problema según el fabricante del motor.

La entrada y la recuperación causaron fuerzas g adicionales en la estructura del avión, recuerdo que alcanzamos los 2,5 g durante el arranque. Especialmente la recuperación del vuelo parabólico fue complicada, equilibrando la duración del segmento de gravedad cero, la fuerza g durante el arranque y el exceso de velocidad. A veces se desplegaron spoilers al final de la sección parabólica para mantener baja la velocidad.

No hay mucho riesgo de entrada en pérdida, ya que la mayor carga alar ocurre a una velocidad bastante alta, lo que mantiene bajo el coeficiente de sustentación requerido. El segmento de baja velocidad en la parte superior de la parábola es un g cero, por lo que no se detiene allí.

Otro riesgo grave es ser golpeado por cosas que vuelan alrededor de la cabina y la cabina cuando se alcanza accidentalmente G negativa. Los manuales de vuelo que chocan contra tu cabeza a 2,5 g durante la subida no son divertidos.

Los G negativos también son un riesgo para el sistema de combustible cuando se basa únicamente en la gravedad. Si las burbujas de aire quedan atrapadas dentro de la línea de combustible, pueden provocar que el motor se detenga. Creo que esto es un problema menor en los motores a reacción / turbina que parecen tener bombas de combustible en cualquier caso.

En el Citation II, los G negativos provocaron un rocío de combustible de las rejillas de ventilación en la punta del ala; espectacular pero inofensivo.

Incluso los aviones con bombas de combustible pueden tener su puerto de recogida de combustible descubierto durante el vuelo con gravedad negativa y el aire puede ingresar al sistema de esa manera.
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