En la aviación , calor y altura es una condición de baja densidad del aire debido a la alta temperatura ambiente y la gran elevación del aeropuerto . La densidad del aire disminuye al aumentar la temperatura y la altitud. La menor densidad del aire reduce la potencia de salida del motor del avión y también requiere una velocidad real más alta antes de que el avión pueda despegar. Los aviadores miden la densidad del aire calculando la altitud de densidad . [1]
Un aeropuerto puede estar especialmente caluroso o elevado, sin que se dé la otra condición. La altitud de temperatura y presión puede cambiar de una hora a otra. El hecho de que la temperatura disminuya a medida que aumenta la altitud mitiga en pequeña medida el efecto de "calor y altura".
Efectos negativos de la reducción de la potencia del motor debido a condiciones altas y calientes
Los aviones requieren un recorrido de despegue más largo, lo que podría exceder la cantidad de pista disponible.
La potencia de despegue reducida obstaculiza la capacidad de ascenso de una aeronave. En algunos casos, es posible que una aeronave no pueda ascender lo suficientemente rápido como para despejar el terreno que rodea un aeropuerto de montaña.
Los helicópteros pueden verse obligados a operar en la parte sombreada del diagrama altura-velocidad para poder volar. Esto crea la posibilidad de un descenso incontrolable en caso de falla del motor.
En algunos casos, los aviones han aterrizado en aeropuertos de gran altitud aprovechando las bajas temperaturas sólo para quedarse varados cuando las temperaturas subieron y la densidad del aire disminuyó.
Si bien no es seguro a cualquier altitud, un avión sobrecargado es mucho más peligroso en condiciones de calor y altura.
Mejorando el rendimiento en caliente y alto
Algunas formas de aumentar el rendimiento de la aeronave en condiciones altas y calurosas incluyen:
Reducir el peso de los aviones. El peso se puede reducir llevando sólo suficiente combustible para llegar al destino (a menor altitud) en lugar de llenar los tanques por completo. En algunos casos, se pueden retirar del avión equipos innecesarios. En muchos casos, sin embargo, la única forma práctica de reducir adecuadamente el peso de la aeronave es partir con menos pasajeros, carga o armas. En consecuencia, las condiciones altas y calurosas en el aeropuerto de origen pueden impedir que un avión comercial opere con una carga lo suficientemente grande como para ser rentable, o pueden limitar la potencia de fuego que un avión de combate puede utilizar cuando realiza un ataque aéreo de largo alcance .
Aumentar la potencia del motor. Unos motores más potentes pueden mejorar la aceleración de un avión y reducir su recorrido de despegue. Los motores más potentes son generalmente más grandes y pesados y consumen más combustible durante el crucero, lo que aumenta la carga de combustible necesaria para llegar al mismo destino. El peso adicional del combustible y los motores puede anular la posible ganancia de rendimiento, y el costo adicional del combustible adicional puede limitar la rentabilidad de un avión comercial. Por otro lado, reemplazar un motor más antiguo y menos eficiente por un motor más nuevo y de diseño más avanzado puede aumentar tanto la potencia como la eficiencia y, a veces, incluso reducir el peso. En esta situación, la única desventaja real es el coste de la actualización.
Utilice dispositivos de despegue asistido , como cohetes , para aumentar la aceleración y la velocidad de ascenso.
Inyecte agua destilada en el compresor del motor o en la cámara de combustión. El objetivo principal de la inyección de agua en los motores a reacción es aumentar la masa que se acelera, aumentando así la fuerza creada por el motor. Un propósito secundario es reducir la temperatura de combustión para que se puedan usar configuraciones de potencia más altas sin que la temperatura del motor exceda los límites.
Despegue asistido por jet o cohete
Los cohetes auxiliares y/o los motores a reacción pueden ayudar a que un avión completamente cargado despegue dentro de la longitud de la pista. Los cohetes suelen ser unidades de una sola vez que se desechan después del despegue. Esta práctica era común en las décadas de 1950 y 1960, cuando los niveles más bajos de empuje de los turborreactores militares eran inadecuados para el despegue desde pistas más cortas o con cargas útiles muy pesadas. Actualmente rara vez se utiliza.
Rara vez se han utilizado aviones auxiliares y cohetes en aeronaves civiles debido al riesgo de daños a la aeronave y pérdida de control si algo saliera mal durante su uso. Sin embargo, Boeing produjo una versión de su popular Boeing 727 con JATO principalmente para operaciones "calientes y altas" desde el Aeropuerto de la Ciudad de México ( MMMX ) y La Paz, Bolivia. Los propulsores estaban ubicados junto al tren de aterrizaje principal en la raíz del ala a cada lado de la aeronave y solo estaban destinados a funcionar como respaldo de emergencia en caso de falla del motor durante el despegue. [2]
Aviones especializados
Varios fabricantes de los primeros aviones a reacción ofrecieron variantes optimizadas para operaciones en altas temperaturas y altas temperaturas. Estos aviones generalmente ofrecían las alas más grandes y/o los motores más potentes de la gama de modelos, junto con un fuselaje pequeño para reducir el peso. Algunos de estos aviones incluyen:
El BAC One-Eleven 475 combinó el cuerpo corto de la serie 400 con los motores más potentes y las alas mejoradas de la serie 500. Este avión también presentaba un tren de aterrizaje más fuerte para operaciones en campos difíciles.
El Boeing 707-220 , que era un fuselaje 707-120 equipado con motores Pratt & Whitney JT4A más potentes , versiones civiles del J75 militar. El 707-220 tenía un consumo de combustible extremadamente alto y sólo se construyeron 5, todos para Braniff International Airways . El 707-220 quedó obsoleto con el lanzamiento del 707-120B propulsado por turbofan , que tenía una potencia aún mayor junto con un consumo de combustible mucho menor.
El Convair 880 . Aunque Convair ofrecía sólo una configuración de este avión, tenía más potencia y un fuselaje más pequeño que sus competidores de Boeing y Douglas. Básicamente, Convair apostó el éxito de toda la línea de modelos 880 al atractivo de un avión optimizado para operaciones en altas temperaturas y altas temperaturas. La apuesta fracasó; sólo se vendieron sesenta y cinco 880 y el naciente negocio de aviones de pasajeros de Convair pronto colapsó.
El De Havilland Canada Dash 8-200 , que es un fuselaje -100 equipado con motores más grandes que los -300 para operaciones en altas temperaturas y altas temperaturas. Tuvieron éxito y finalmente reemplazaron la línea de producción -100.
El Lockheed L-1011-200 , que por lo demás era un L-1011-100 con motores RB.211-524B más potentes.
El McDonnell Douglas DC-9-20 , que combinaba el fuselaje más pequeño del DC-9-10 con las alas más grandes y los motores más potentes del DC-9-30, fue superado significativamente por ambos.
El McDonnell Douglas DC-10-15 , que combinaba el fuselaje del DC-10-10 con los motores más grandes del DC-10-30. Estos fueron diseñados y vendidos específicamente para Aeroméxico y Mexicana . Sólo se construyeron siete.
El Vickers VC10 , que fue diseñado para cumplir con los requisitos de BOAC para un avión de pasajeros grande que pudiera operar vuelos de mediano alcance desde pistas cortas en el sur de Asia y África. Los motores montados en la parte trasera dieron un ala más eficiente y las hicieron menos vulnerables a los escombros de la pista. El elevado consumo de combustible resultante en comparación con el Boeing 707 contemporáneo llevó a todas las demás aerolíneas importantes a descartar el VC10.
El McDonnell Douglas MD-82 era una versión atractiva y de alto nivel del MD-80, y se vendió bien, lo que generalmente es extremadamente raro para un tipo de avión especializado en rendimiento.
El fracaso en la comercialización de la mayoría de estos aviones demostró que las aerolíneas en general no estaban dispuestas a aceptar una menor eficiencia en crucero y una menor capacidad de carga final a cambio de una ligera mejora en el rendimiento en determinados aeropuertos. En lugar de aceptar estos inconvenientes, era más fácil para las aerolíneas exigir la construcción de pistas más largas, operar con cargas más pequeñas según lo dictaran las condiciones, o simplemente abandonar los destinos no rentables.
Además, cuando la segunda generación de aviones a reacción comenzó a aparecer en la década de 1970, algunos aviones fueron diseñados para eliminar la necesidad de una variante especial "caliente y alta"; por ejemplo, el Airbus A300 puede realizar un despegue 15/0, donde el Los listones del borde de ataque se ajustan a 15 grados y las aletas se mantienen retraídas. Esta técnica de despegue sólo se utiliza en aeropuertos calurosos y elevados, ya que permite un peso límite de ascenso más alto y mejora el rendimiento de ascenso en el segundo segmento.
La mayoría de los fabricantes de aviones han eliminado las variantes "calientes y altas" de sus líneas de modelos.
Aeropuertos calientes y altos
Ejemplos notables de aeropuertos calurosos y elevados incluyen: [ cita necesaria ]
Ciudad de Kuwait , Kuwait - Aeropuerto Internacional de Kuwait (aunque solo está a una altura de 63 m (206 pies), es ampliamente considerado como uno de los aeropuertos más calurosos del mundo, ya que las temperaturas pueden alcanzar hasta 46 °C (114 °F) en promedio día de verano) [4]
La Paz , Bolivia - Aeropuerto Internacional de El Alto (generalmente no es un aeropuerto "caliente", ya que las temperaturas altas promedio nunca superan los 15 ° C (59 ° F) durante todo el año, pero es el aeropuerto comercial más alto del mundo con vuelos internacionales programados regularmente en 13,325 pies (4,061 m))
Leh , Ladakh , India - Aeropuerto Kushok Bakula Rimpochee - (Uno de los aeropuertos comerciales más altos del mundo a 10.700 pies (3.300 m). Rodeado de altos picos montañosos y con temperaturas que oscilan entre -42 °C (-43,6 °F) en invierno a 33 °C (91,4 °F) en verano, [5] es un aeropuerto extremadamente difícil para volar)
Glaciar Siachen , India - Sonam Post, el helipuerto más alto del mundo (altitud de 21.000 pies (6.400 m) en el puesto tripulado más alto del mundo. [7]
^ https://www.faasafety.gov/files/gslac/library/documents/2011/Aug/56396/FAA%20P-8740-02%20DensityAltitude [ enlace muerto permanente ] [alta resolución]%20branded.pdf
^ "La opción Boeing 727 JATO". www.tailsthroughtime.com . Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2016 . Consultado el 30 de noviembre de 2016 .
^ "Condición climática actual en Leh Ladakh, India". www.lehladakhindia.com .
^ Spelfogel, Michael (8 de agosto de 2016). "14 de los aeropuertos más extremos del mundo". El chico de los puntos.{{cite web}}: Falta o está vacío |url=( ayuda )
^ "Promedios meteorológicos de Leh". IMD. Junio de 2011. Archivado desde el original el 21 de julio de 2011 . Consultado el 2 de agosto de 2010 .
^ "El A380 llega a Colombia adelantándose a pruebas calurosas y elevadas".
^ http://www.business-standard.com/article/economy-policy/in-siachen-dhruv-proves-a-world-beater-111030700066_1.html En Siachen, Dhruv demuestra ser un campeón mundial Ajai Shukla | Bangalore 7 de marzo de 2011 Última actualización a las 00:48 IST
^ "Noticias aéreas" (PDF) . Noticias aéreas . 2019-06-21 . Consultado el 21 de junio de 2019 .
