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Indicador de velocidad del aire

El indicador de velocidad aerodinámica ( ASI ) o medidor de velocidad aerodinámica es un instrumento de vuelo que indica la velocidad aerodinámica de una aeronave en kilómetros por hora (km/h), nudos (kn o kt), millas por hora (MPH) y/o metros por segundo (m/s). La recomendación de la OACI es utilizar km/h , sin embargo, los nudos (kt) son actualmente la unidad más utilizada. El ASI mide la diferencia de presión entre la presión estática del puerto estático y la presión total del tubo de Pitot . Esta diferencia de presión se registra con el puntero del ASI en la cara del instrumento. [1]

ASI de un solo motor (izquierda) con velocidades V etiquetadas y ASI de varios motores (centro) con líneas radiales azules y rojas, así como (derecha) que muestra solo nudos

Velocidades y rangos codificados por colores

El ASI tiene marcas estándar codificadas por colores para indicar una operación segura dentro de las limitaciones de la aeronave. De un vistazo, el piloto puede determinar una velocidad recomendada (V speeds) o si se necesitan ajustes de velocidad. Las aeronaves monomotor y multimotor tienen marcas comunes. Por ejemplo, el arco verde indica el rango operativo normal de la aeronave, de V S1 a V NO . El arco blanco indica el rango operativo de los flaps , V SO a V FE , utilizado para aproximaciones y aterrizajes. El arco amarillo advierte que el vuelo debe realizarse en este rango solo en aire tranquilo, mientras que la línea roja ( V NE ) en la parte superior del arco amarillo indica que pueden producirse daños o fallas estructurales a velocidades más altas. [1] : 8–9 

El ASI en aeronaves multimotor incluye dos marcas radiales adicionales, una roja y otra azul, asociadas con una falla potencial del motor. La línea roja radial cerca de la parte inferior del arco verde indica V mc , la velocidad aerodinámica mínima indicada a la que se puede controlar la aeronave con el motor crítico inoperativo. La línea azul radial indica V YSE , la velocidad para la mejor tasa de ascenso con el motor crítico inoperativo. [2]

Operación

Componentes ASI

El ASI es el único instrumento de vuelo que utiliza tanto el sistema estático como el sistema de Pitot. La presión estática entra en la caja del ASI, mientras que la presión total flexiona el diafragma, que está conectado al puntero del ASI a través de un enlace mecánico. Las presiones son iguales cuando la aeronave está estacionaria en tierra y, por lo tanto, muestra una lectura de cero. Cuando la aeronave se mueve hacia adelante, el aire que ingresa al tubo de Pitot está a una presión mayor que la línea estática, que flexiona el diafragma y mueve el puntero. El ASI se verifica antes del despegue para obtener una lectura de cero y, durante el despegue, para comprobar que aumenta adecuadamente. [1] : 8–10  [3] [4]

El tubo de Pitot puede bloquearse debido a insectos, suciedad o por no retirar la cubierta del tubo de Pitot. Un bloqueo evitará que el aire de entrada entre en el sistema. Si la abertura del tubo de Pitot está bloqueada, pero el orificio de drenaje está abierto, la presión del sistema caerá a la presión ambiente y el indicador ASI bajará a una lectura de cero. Si tanto la abertura como los orificios de drenaje están bloqueados, el indicador ASI no indicará ningún cambio en la velocidad aerodinámica. Sin embargo, el indicador ASI mostrará cambios de altitud, a medida que cambie la presión estática asociada. Si tanto el tubo de Pitot como el sistema estático están bloqueados, el indicador ASI leerá cero. Si los puertos estáticos están bloqueados pero el tubo de Pitot permanece abierto, el ASI funcionará, pero de manera imprecisa. [1] : 8–10, 8–11 

Tipos de velocidades del aire

Izquierda: Indicador de velocidad aerodinámica de un avión. La velocidad aerodinámica indicada se muestra sobre un fondo negro (en este caso, tanto en nudos (kn) como en millas por hora (mph)). El piloto establece la altitud de presión y la temperatura del aire en la ventana superior mediante la perilla. En función de eso, la escala de fondo blanco en la ventana inferior izquierda se mueve para indicar la velocidad aerodinámica real. Derecha: Indicador de velocidad aerodinámica con Machmeter, que incluye punteros móviles ( bugs ) en el bisel .

Hay cuatro tipos de velocidad aerodinámica que se pueden recordar con el acrónimo ICE-T. La velocidad aerodinámica indicada ( IAS ) se lee directamente en el ASI. No tiene corrección por variaciones de densidad del aire, instalación o errores de instrumentos. La velocidad aerodinámica calibrada ( CAS ) se corrige por errores de instalación e instrumentos. La velocidad aerodinámica equivalente (EAS) es la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) corregida por la compresibilidad del aire a un número de Mach no trivial . La velocidad aerodinámica verdadera ( TAS ) es la CAS corregida por altitud y temperatura no estándar. La TAS se utiliza para la planificación del vuelo . La TAS aumenta a medida que aumenta la altitud, a medida que disminuye la densidad del aire. La TAS se puede determinar a través de una computadora de vuelo, como la E6B . Algunas ASI tienen un anillo TAS. Alternativamente, una regla general es agregar un 2 por ciento a la CAS por cada 1000 pies (300 m) de altitud ganada. [1] : 8–8, 8–9 

Avión a reacción

Los aviones a reacción no tienen V NO y V NE como los aviones con motor de pistón, sino que tienen una velocidad máxima de operación expresada en nudos, V MO y número de Mach , M MO . Por lo tanto, un piloto de un avión a reacción necesita tanto un indicador de velocidad aerodinámica como un Machmeter , con líneas rojas apropiadas. Un ASI incluirá un puntero de rayas rojas y blancas, o " poste de barbero ", que se mueve automáticamente para indicar el límite de velocidad aplicable en un momento dado. [2] : 15–7 

Indicadores de ángulo de ataque y reserva de sustentación

Indicadores LRI (izquierda) y AOA (derecha)

Un avión puede entrar en pérdida a cualquier velocidad, por lo que monitorear el ASI por sí solo no evitará una pérdida. El ángulo crítico de ataque (AOA) determina cuándo una aeronave entrará en pérdida. Para una configuración particular, es una constante independiente del peso, el ángulo de inclinación, la temperatura, la altitud de densidad y el centro de gravedad de una aeronave . Un indicador de AOA proporciona conocimiento de la situación de pérdida como un medio para monitorear el inicio del AOA crítico. El indicador de AOA mostrará el AOA actual y su proximidad al AOA crítico. [1] : 5–26, 5–27 

De manera similar, el Indicador de Reserva de Sustentabilidad (LRI) proporciona una medida de la cantidad de sustentación que se genera. Utiliza un sistema de diferencial de presión para proporcionar al piloto una representación visual de la sustentación de reserva disponible. [5]

Pantalla de vuelo primaria (PFD) con el ASI en forma de "cinta de velocidad aerodinámica", que incluye rangos codificados por colores (izquierda) y un ASI y un Machmeter combinados para un avión a reacción (derecha)

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdef Manual del piloto sobre conocimientos aeronáuticos (PDF) . Departamento de Transporte de EE. UU., FAA. 2016. 8-8 . Consultado el 10 de octubre de 2018 .
  2. ^ ab Manual de vuelo de aviones, FAA-H-8083-3B (PDF) . Departamento de Transporte de EE. UU., FAA. 2016. 12-2 . Consultado el 10 de octubre de 2018 .
  3. ^ "Cómo funcionan los instrumentos de los aviones". Popular Science . Marzo de 1944. pp. 117, página intermedia.
  4. ^ "Cómo funcionan los instrumentos de los aviones". Popular Science . Marzo de 1944. págs. 116.
  5. ^ "Indicador de reserva de sustentación". Fundación de constructores y pilotos de Sonex . Fundación Sonex. Archivado desde el original el 11 de octubre de 2018. Consultado el 10 de octubre de 2018 .

Lectura adicional

Instalación y vuelo del indicador de reserva de sustentación, artículo y fotografías de Sam Buchanan http://home.hiwaay.net/~sbuc/journal/liftreserve.htm

Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de Airplane Flying Handbook. Gobierno de los Estados Unidos .
Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público del Instrument Flying Handbook (PDF) . Gobierno de los Estados Unidos .
Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público del Manual del piloto sobre conocimientos aeronáuticos. Gobierno de los Estados Unidos .