En aviación , un fugoide o fugoide ( / ˈ f juː ɡ ɔɪ d / ) es un movimiento de aeronave en el que el vehículose inclinay sube, y luego se inclina y desciende, acompañado de una aceleración y desaceleración a medida que va "cuesta abajo" y "cuesta arriba". Este es uno de losmodos básicos de dinámica de vuelode unaaeronave(otros incluyenperíodo corto,hundimiento de balanceo,balanceo holandésydivergencia en espiral).
El fugoide tiene un ángulo de ataque casi constante pero un tono variable , causado por un intercambio repetido de velocidad y altitud . Puede ser excitado por un singlete de elevación (una deflexión corta y brusca seguida de un retorno a la posición centrada), lo que da como resultado un aumento del cabeceo sin cambios en el trimado con respecto a la condición de crucero . A medida que la velocidad disminuye, el morro cae por debajo del horizonte. La velocidad aumenta y el morro se eleva por encima del horizonte. Los períodos pueden variar desde menos de 30 segundos para aviones ligeros hasta minutos para aviones más grandes . Los aviones ultraligeros suelen mostrar un período fugoide de 15 a 25 segundos, y se ha sugerido [ ¿por quién? ] que las aves y los modelos de aviones muestran convergencia entre los modos fugoide y de período corto. Un modelo clásico para el período fugoide se puede simplificar a aproximadamente (0,85 veces la velocidad en nudos ) segundos, pero esto sólo funciona realmente para aviones más grandes. [ Se necesita más explicación ]
Los fugoides a menudo se muestran a los estudiantes de piloto como un ejemplo de la estabilidad de la velocidad de la aeronave y la importancia de un trimado adecuado. Cuando ocurre, se considera una molestia y en aviones más livianos (que generalmente muestran un período más corto) puede ser una causa de oscilación inducida por el piloto .
El fugoide, para una amplitud moderada, [1] se produce en un ángulo de ataque efectivamente constante, aunque en la práctica el ángulo de ataque en realidad varía en unas pocas décimas de grado. Esto significa que el ángulo de ataque de pérdida nunca se excede y es posible (en la sección <1g del ciclo) volar a velocidades inferiores a la velocidad de pérdida conocida. Los modelos de vuelo libre con fugoide muy inestable suelen entrar en pérdida o en bucle, dependiendo del empuje. [2]
Un fugoide inestable o divergente es causado, principalmente, por una gran diferencia entre los ángulos de incidencia del ala y la cola. Se puede lograr un fugoide estable y decreciente construyendo un estabilizador más pequeño en una cola más larga o, a expensas de la estabilidad "estática" de cabeceo y guiñada, desplazando el centro de gravedad hacia atrás. [ ¿por qué? ] [ cita necesaria ]
Los aviones aerodinámicamente eficientes suelen tener una amortiguación fugoide baja. [3] : 464
El término "fugoide" fue acuñado por Frederick W. Lanchester , el aerodinámico británico que caracterizó por primera vez el fenómeno. Derivó la palabra de las palabras griegas φυγή y εἶδος para significar "parecido a un vuelo", pero reconoció la menor idoneidad de la derivación dado que φυγή significaba vuelo en el sentido de "escape" (como en la palabra "fugitivo") en lugar de vehículo. vuelo. [4]
En 1972, un Aero Transporti Italiani Fokker F-27 Friendship , en ruta de Roma Fiumicino a Foggia, ascendiendo a 13.500 pies, entró en una zona de mal tiempo con actividad de tormentas locales. A casi 15.000 pies, el avión perdió repentinamente 1200 pies de altitud y su velocidad disminuyó. Desarrolló oscilaciones fugoides de las que los pilotos no pudieron recuperarse. El avión chocó contra el suelo a una velocidad de 340 nudos, provocando la muerte de los tres miembros de la tripulación y de los quince pasajeros. [5]
En el accidente del Tan Son Nhut C-5 de 1975 , el C-5 68-0218 de la USAF con los controles de vuelo dañados por una falla en la puerta trasera de carga/presión, encontró oscilaciones fugoides mientras la tripulación intentaba regresar a la base y se estrelló en un arrozal adyacente al aeropuerto. De las 328 personas a bordo, 153 murieron, lo que lo convierte en el accidente más mortífero que involucra a un avión militar estadounidense.
En 1985, el vuelo 123 de Japan Airlines perdió todos los controles hidráulicos después de que su estabilizador vertical explotara debido a una falla en el mamparo de presión de popa y entró en movimiento fugoide. Si bien la tripulación pudo mantener un vuelo casi nivelado mediante el uso de la potencia del motor, el avión perdió altura sobre una cadena montañosa al noroeste de Tokio antes de estrellarse contra el monte Takamagahara . Con 520 muertes, sigue siendo el desastre de un solo avión más mortífero de la historia.
En 1989, el vuelo 232 de United Airlines sufrió una falla incontrolada en el motor número 2 (cola), lo que provocó una falla total del sistema hidráulico . La tripulación voló el avión únicamente con el acelerador . Suprimir la tendencia fugoide fue particularmente difícil. [6] Los pilotos llegaron al aeropuerto Sioux Gateway pero se estrellaron durante el intento de aterrizaje. Los cuatro miembros de la tripulación de la cabina (uno de ellos, capitán asistente del DC-10 en el vuelo como pasajero) y la mayoría de los pasajeros sobrevivieron.
Otro avión que perdió todo el sistema hidráulico y experimentó fugoide fue un Airbus A300B4 operado por DHL que fue alcanzado por un misil tierra-aire disparado por militantes iraquíes en el incidente de intento de derribo de DHL en Bagdad en 2003 . Esta fue la primera vez que una tripulación aterrizó de forma segura un avión de transporte aéreo ajustando únicamente el empuje del motor.
El accidente de 2003 del avión Helios propulsado por energía solar se precipitó al reaccionar a una oscilación fugoide mal diagnosticada que finalmente hizo que la estructura del avión excediera las cargas de diseño. [7]
Chesley "Sully" Sullenberger, capitán del vuelo 1549 de US Airways que amerizó en el río Hudson el 15 de enero de 2009, dijo en una conversación con Google que el aterrizaje podría haber sido menos violento si el software antifugoide estuviera instalado en el Airbus A320-214. no le impidió obtener manualmente la máxima elevación durante los cuatro segundos antes del impacto en el agua. [8]
