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Despegar

Un F/A-18 despegando de un portaaviones
Un Embraer E-175 despegando

El despegue es la fase del vuelo en la que un vehículo aeroespacial deja el suelo y despega. Para aviones que viajan verticalmente, esto se conoce como despegue .

Para las aeronaves que despegan horizontalmente, esto generalmente implica comenzar con una transición desde el suelo en una pista . Para globos , helicópteros y algunas aeronaves especializadas de ala fija ( aviones VTOL como el Harrier y el Bell Boeing V22 Osprey ), no se necesita pista.

Horizontal

Configuración de energía

En el caso de las aeronaves ligeras , normalmente se utiliza toda la potencia durante el despegue. Los aviones de categoría de transporte grande (aviones de pasajeros) pueden utilizar una potencia reducida para el despegue, donde se aplica menos de la potencia máxima para prolongar la vida útil del motor, reducir los costos de mantenimiento y reducir las emisiones de ruido. En algunos casos de emergencia, se puede aumentar la potencia utilizada para aumentar el rendimiento de la aeronave. Antes del despegue, los motores, particularmente los motores de pistón , se ponen en funcionamiento rutinariamente a alta potencia para verificar si hay problemas relacionados con el motor. Se permite que la aeronave acelere hasta alcanzar la velocidad de rotación (a menudo denominada Vr ) . El término rotación se utiliza porque la aeronave gira alrededor del eje de su tren de aterrizaje principal mientras aún está en tierra, generalmente debido a una manipulación suave de los controles de vuelo para realizar o facilitar este cambio en la actitud de la aeronave (una vez que se produce el desplazamiento adecuado del aire por debajo o por encima). las alas, un avión despegará por sí solo; los controles están para facilitar el ascenso).

El morro se eleva a una actitud nominal de cabeceo de morro hacia arriba de 5 ° a 15° para aumentar la sustentación de las alas y efectuar el despegue. Para la mayoría de los aviones, intentar un despegue sin cabeceo requeriría velocidades de crucero mientras aún se encuentran en la pista.

Tres aviones despegando simultáneamente (obsérvese actitudes de cabeceo similares)

Los aviones de ala fija diseñados para operaciones a alta velocidad (como los aviones comerciales ) tienen dificultades para generar suficiente sustentación a las bajas velocidades encontradas durante el despegue. Por lo tanto, están equipados con dispositivos de alta sustentación , que a menudo incluyen listones y generalmente flaps , que aumentan la curvatura y, a menudo, el área del ala, haciéndola más efectiva a baja velocidad, creando así más sustentación. Estos se despliegan desde el ala antes del despegue y se retraen durante el ascenso. También se pueden desplegar en otros momentos, como antes del aterrizaje.

Velocidades requeridas

La velocidad de despegue requerida varía según el peso y la configuración de la aeronave (posición de flaps o slats, según corresponda), y se proporciona a la tripulación de vuelo como velocidad indicada .

Las operaciones con aviones de categoría de transporte emplean el concepto de velocidades V de despegue : V 1 , V R y V 2 . Estas velocidades están determinadas no sólo por los factores antes mencionados que afectan el rendimiento del despegue, sino también por la longitud y pendiente de la pista y cualquier condición peculiar, como obstáculos al final de la pista. Por debajo de V 1 , en caso de fallos críticos, se deberá abortar el despegue; por encima de V 1 el piloto continúa el despegue y regresa para aterrizar. Después de que el copiloto llame a V 1 , llamará a V R o "rotar", marcando la velocidad a la que girar la aeronave. El V R para aeronaves de categoría de transporte se calcula de manera que permita que la aeronave alcance la altura reglamentaria de la pantalla en V 2 con un motor fallado. Luego, se llama V 2 (la velocidad de despegue segura). Esta velocidad debe mantenerse después de una falla del motor para cumplir con los objetivos de rendimiento en cuanto a velocidad y ángulo de ascenso.

Un Boeing 737-800 retrayendo su tren de aterrizaje durante el despegue

En un avión monomotor o bimotor ligero, el piloto calcula la longitud de la pista necesaria para despegar y despejar cualquier obstáculo, a fin de garantizar una pista suficiente para utilizarla para el despegue. Se puede agregar un margen de seguridad para brindar la opción de detenerse en la pista en caso de un despegue interrumpido . En la mayoría de estos aviones, cualquier fallo del motor provoca un despegue interrumpido, ya que incluso sobrepasar el final de la pista es preferible a despegar con potencia insuficiente para mantener el vuelo.

Si es necesario superar un obstáculo, el piloto asciende a la velocidad para el ángulo de ascenso máximo (V x ), lo que da como resultado la mayor ganancia de altitud por unidad de distancia horizontal recorrida. Si no es necesario superar ningún obstáculo, o después de superar un obstáculo, el piloto puede acelerar hasta alcanzar la mejor velocidad de ascenso (V y ), donde la aeronave ganará la mayor altitud en el menor tiempo. En términos generales, V x es una velocidad más baja que V y y requiere una actitud de cabeceo más alta para lograrla.

Las velocidades necesarias para el despegue son relativas al movimiento del aire ( velocidad indicada ). Un viento en contra reducirá la velocidad necesaria para el despegue, ya que hay un mayor flujo de aire sobre las alas. Las velocidades típicas de despegue del aire para aviones de pasajeros están en el rango de 240 a 285  km/h (130 a 154  nudos ; 149 a 177  mph ). Los aviones ligeros, como un Cessna 150 , despegan a unos 100  km/h (54  nudos ; 62  mph ). Los ultraligeros tienen velocidades de despegue aún más bajas. Para una aeronave determinada, la velocidad de despegue suele depender del peso de la aeronave; cuanto más pesado es el peso, mayor es la velocidad necesaria. [1] Algunos aviones están diseñados específicamente para despegues y aterrizajes cortos (STOL) , lo que logran al volar a velocidades muy bajas.

Asistencia

Línea de remolque y avión de remolque visto desde la cabina de un planeador

El despegue asistido es cualquier sistema para ayudar a una aeronave a despegar (en lugar de hacerlo estrictamente por sus propios medios). La razón por la que podría ser necesario es debido a que el peso de la aeronave excede el peso máximo normal de despegue , potencia insuficiente, o la longitud de la pista disponible puede ser insuficiente, o un aeródromo alto y caluroso , o una combinación de los cuatro factores. El despegue asistido también es necesario para los planeadores , que no tienen motor y, por tanto, no pueden despegar por sí solos. Por tanto, se requiere el despegue asistido.

Vertical

Despegue de un globo aerostático

El despegue vertical se refiere a aviones o cohetes que despegan en una trayectoria vertical . El despegue vertical elimina la necesidad de aeródromos. La mayoría de los aviones de despegue vertical también pueden aterrizar horizontalmente, pero había ciertos aviones propulsados ​​por cohetes de la Luftwaffe que sólo despegaban verticalmente y aterrizaban de otras maneras. El Bachem Ba 349 Natter aterrizó en paracaídas después de haber despegado verticalmente. Otros proyectos tardíos desarrollados en la Alemania nazi , como el Heinkel P.1077 Julia o el Focke-Wulf Volksjäger 2 , treparon hasta su techo en un ángulo casi vertical y aterrizaron más tarde patinando. [2]

VTOL

El jet de salto Harrier , un avión VTOL

Los aviones de despegue y aterrizaje vertical ( VTOL ) incluyen aviones de ala fija que pueden flotar, despegar y aterrizar verticalmente, así como helicópteros y otros aviones con rotores propulsados, como los de rotor basculante . [3] [4] [5] [6] Algunas aeronaves VTOL también pueden operar en otros modos, como CTOL (despegue y aterrizaje convencional), STOL (despegue y aterrizaje corto) y/o STOVL ( despegue corto y aterrizaje vertical). Otros, como algunos helicópteros, sólo pueden operar mediante VTOL, debido a que la aeronave carece de tren de aterrizaje que pueda soportar el movimiento horizontal. VTOL es un subconjunto de V/STOL (despegue y aterrizaje vertical y/o corto).

Además del helicóptero, hay dos tipos de aviones VTOL en el servicio militar: aviones que utilizan un rotor basculante , como el Bell Boeing V-22 Osprey , y algunos aviones que utilizan propulsión a reacción dirigida, como la familia Harrier .

Lanzamiento de cohete

Transbordador espacial Columbia en proceso de despegue desde la plataforma de lanzamiento durante STS-1

La fase de despegue del vuelo de un cohete se denomina "lanzamiento del cohete". Los lanzamientos para vuelos espaciales orbitales , o lanzamientos al espacio interplanetario , suelen realizarse desde una ubicación fija en la Tierra, pero también pueden realizarse desde una plataforma flotante como la plataforma San Marco o el buque de lanzamiento Sea Launch .

Ver también

Referencias

  1. ^ Scott, Jeff (4 de agosto de 2002) "Velocidades de despegue del avión". Web aeroespacial. Consultado el 12 de agosto de 2015.
  2. ^ Ulrich Albrecht: Artefakte des Fanatismus; Technik und nationalsozialistische Ideologie in der Endphase des Dritten Reiches Archivado el 13 de abril de 2020 en Wayback Machine (en alemán)
  3. ^ "Aviones de despegue y aterrizaje vertical", John P. Campbell, The MacMillan Company, Nueva York, 1962.
  4. ^ Rogers 1989.
  5. ^ Laskowitz, IB "Aeronaves de despegue y aterrizaje vertical (VTOL)". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York, vol. 107, art. 1, 25 de marzo de 1963.
  6. ^ "Directamente hacia arriba: una historia del vuelo vertical", Steve Markman y Bill Holder, Schiffer Publishing, 2000.