¿Cómo aumenta la rotación temprana la probabilidad de un golpe de cola en el despegue?

Al prepararse para un vuelo, los pilotos calcularán muchas cosas, incluida su velocidad de rotación. Esta es la velocidad en su carrera de despegue a la que comenzarán a cabecear y, con suerte, el avión despegará del suelo . La velocidad de rotación depende de muchas cosas, como la temperatura, la altitud y el peso de la aeronave.

Mi respuesta aquí analiza los cálculos de elevación en relación con la rotación. Esa pregunta cubrió la importancia de la velocidad relacionada con el peso. Se necesita más velocidad para crear la sustentación para despegar con un peso mayor.

Cuando el avión gira, aumenta el ángulo de ataque del ala, lo que aumenta el coeficiente de sustentación (si el ala no entra en pérdida). Los pilotos cabecearán a cierta velocidad y no se detendrán hasta que alcancen una actitud de ascenso superior a la que es posible cuando el tren principal todavía está en tierra ( aunque esto puede depender de la política de la compañía ). Cuentan con que el avión logre suficiente sustentación durante la rotación para dejar el suelo para que pasen ese cabeceo máximo mientras están en el aire.

Si los pilotos subestiman su peso, calcularán una velocidad más baja que la necesaria para proporcionar la sustentación para el despegue. Esto significa que cuando giran, el avión aún no tiene suficiente velocidad para crear suficiente sustentación para despegar. Entonces, en lugar de dejar el suelo antes de levantarse por completo, la cola golpea la pista.

Puede parecer un error fácil de cometer, pero miles de pilotos lo hacen todos los días sin problema.

Si gira demasiado pronto (es decir, con muy poca velocidad aerodinámica), el avión deberá alcanzar una actitud superior a la esperada antes de que comience a elevarse desde la pista.

Esto significa que el avión estará más cerca de la pista de lo esperado, partiendo de la actitud en la que normalmente habría despegado.

Por lo tanto, cuando alcanza una actitud en la que la cola está más baja que el tren principal (lo que se supone que sucede de forma rutinaria durante el ascenso), es posible que aún no esté lo suficientemente por encima de la pista como para que haya suficiente espacio para la cola debajo de un plano horizontal. a través de la parte inferior de las ruedas.

La aerodinámica (las leyes de la física) dictan que cuando un ala produce 'elevación', necesariamente también produce 'resistencia al avance'. No es difícil visualizar que se produce una fuerza cuando un ala se mueve por el aire. Yendo un paso más allá, el componente vertical hacia arriba de esto es sustentación, y el componente horizontal hacia atrás es arrastre.

Aunque estas fuerzas están activas en el momento en que hay un movimiento hacia adelante en el aire, los controles de vuelo de los grandes aviones a reacción se vuelven aerodinámicamente efectivos alrededor de 60 nudos, se considera que la efectividad mínima aceptable de los controles en vuelo se logra a una velocidad mínima que comienza alrededor de 110 a 120 nudos. y por encima. (por debajo de eso, ¡todavía incluye dirección y frenos!)

Si los pilotos usan erróneamente velocidades basadas en un peso más bajo que el peso real, la capacidad del avión para levantar el morro usando las fuerzas de control normalmente esperadas se ve comprometida ya que el flujo de aire sobre las alas no produce la sustentación requerida (todavía), y La efectividad del control del ascensor también es menor, sin embargo, cualquier ascensor que se esté produciendo nohacer que la nariz se eleve. Ahora, el escenario es que, desde un punto de vista frontal, se presenta al aire mucha más área de ala porque el avión continúa rodando sobre sus ruedas en lugar de comenzar a volar. Esto da como resultado que una mayor parte de la fuerza aerodinámica ya baja (debido a la baja velocidad) permanezca en la dirección del componente de arrastre que naturalmente impide la aceleración, manteniéndola así por debajo de la velocidad de rotación correcta durante más tiempo.

La rotación temprana se puede visualizar como un ala que se mueve por el aire y lo agita en lugar de volar a través de él de manera aerodinámica con un flujo de aire relativamente suave por todas partes.

Ahora, el ángulo de ataque del ala (~ cabeceo) tiene que incrementarse aún más para producir suficiente sustentación para contrarrestar los efectos gemelos de sustentación insuficiente debido a una menor velocidad, así como a un mayor componente de resistencia. El avión corre el riesgo de volar en el aire en una configuración de alto ángulo de ataque y alta resistencia que busca un cabeceo aún más alto, por lo que hay una tendencia a un cabeceo alto y la posibilidad de un golpe de cola.

En los primeros días de los aviones de pasajeros, muchos se salían del final de la pista y quedaban atrapados por la combinación de estos 2 efectos y las limitaciones de empuje del motor. Esos accidentes señalaron la necesidad de requisitos claros por parte de las reglamentaciones, de cálculos de despegue basados ​​en requisitos de rendimiento.

Los cálculos de rendimiento tienen algunos márgenes incorporados, por lo que la posibilidad de un golpe de cola si han calculado las velocidades para decir 202 toneladas en lugar de 220 toneladas es menor que si han usado velocidades para 230 toneladas en lugar de 320 toneladas.

Tenga claro que no hay ningún elemento subjetivo en el procedimiento y la técnica de despegue. Para lograr el rendimiento de despegue legalmente requerido, el ajuste de empuje y las velocidades se calculan a partir de datos publicados aprobados y esto solo es válido siempre que el avión se opere como se describe en el libro.

Los errores graves, como el uso de pesos incorrectos, solo pueden protegerse mediante comprobaciones y comprobaciones cruzadas en cada etapa.