Volar según los números

Velocidades en V - Guía de consejos y sugerencias

Nuestro tema de discusión para la sección de consejos y sugerencias de este número son las velocidades en V. Muchos suponen que la "V" de velocidades en V se deriva de "velocidad", pero el término proviene de la palabra francesa "vitesse", que significa "velocidad". Desde los entrenadores ligeros hasta los complejos multimotores, conocer las velocidades en V es crucial para operar una aeronave dentro de sus límites estructurales y de rendimiento óptimos. Hay innumerables velocidades en V, sobre todo cuando se trata de aviones de categoría de transporte, así que nos centraremos en las más importantes que uno debe conocer cuando vuela con aviones de aviación general.

Límites estructurales

En la mayoría de las aeronaves ligeras, las velocidades críticas para la seguridad están marcadas como arcos de colores en el indicador de velocidad aerodinámica (ASI). En el extremo superior de la escala, definen los límites estructurales del fuselaje, mientras que el extremo inferior marca las velocidades de pérdida. Por último, tenemos las velocidades V relacionadas con el rendimiento. Éstas no suelen estar marcadas en el ASI, por lo que tenemos que memorizarlas. Un factor importante que debemos tener en cuenta es que las velocidades V se miden a nivel del mar en condiciones atmosféricas estándar internacionales (ISA) con el peso máximo de despegue. Varían en función de la masa del avión, la configuración y las condiciones atmosféricas. Con cargas más ligeras, las velocidades V suelen ser ligeramente inferiores.

El arco verde representa el rango de funcionamiento normal. La parte superior del arco es la velocidad de crucero estructural máxima, también conocida como velocidad de funcionamiento normal (Vno). Si se esperan turbulencias, hay que mantenerse por debajo de Vno. La parte inferior del arco verde es la velocidad de pérdida (Vs) en una configuración limpia con los flaps levantados.

El arco amarillo es el rango de precaución y es donde la aeronave puede ser volada en aire suave solamente. En esta zona deben evitarse las entradas bruscas de control. En la parte superior del arco amarillo encontraremos la velocidad de no exceder nunca (Vne). Es la velocidad que nunca debemos sobrepasar intencionadamente, ya que es probable que provoque un flameo de la superficie de control y que acabe comprometiendo la integridad estructural del fuselaje.

Velocidades de limitación de flaps

El rango de operación de los flaps está marcado por un arco blanco en el ASI. El extremo superior denota la velocidad máxima de extensión de los flaps (Vfe) y es el límite seguro al que podemos extender los flaps completos. Por encima de esta velocidad, el despliegue completo de los flaps puede provocar un atasco del mecanismo de flaps o, lo que es peor, una sustentación asimétrica. La velocidad de pérdida con los flaps totalmente extendidos (Vso) se encuentra en la parte inferior del arco blanco.

Vale la pena señalar que, aunque muchas aeronaves ligeras tienen la misma velocidad límite para todas las etapas de flaps, algunos tipos pueden tener múltiples límites de flaps. Por ejemplo, una Cessna 152 tiene una Vfe de 85kts para todas las etapas de flaps. Por otro lado, el C182, de mayor tamaño, tiene una velocidad máxima de 140kts para 10° de flaps y una Vfe de 95kts.

Despegue

Todos deberíamos conocer la Vr o la velocidad de rotación en la que aplicamos la presión de retroceso sobre los mandos para salir al aire. En el caso de los aviones grandes, la Vr varía en función del peso, pero en la mayoría de los aviones ligeros suele ser fija y podemos recogerla del Manual de Operaciones del Piloto (POH). Para el ascenso, hay dos velocidades adicionales que debemos conocer. El mejor ángulo de ascenso (Vx) nos da la mayor ganancia de altitud en la menor distancia recorrida. Por lo tanto, si hay obstáculos en la trayectoria de salida, debemos ascender en Vx hasta que hayamos despejado el terreno y luego acelerar a Vy o la mejor velocidad de ascenso. De este modo se consigue la mayor ganancia de altitud en el menor tiempo posible. En un despegue normal, utilizamos Vy como velocidad de ascenso para llegar a una altitud segura. Tenga en cuenta que estas velocidades no están marcadas en el ASI, por lo que tenemos que memorizarlas.

Vy proporciona la mejor velocidad de ascenso, mientras que Vx nos da la mayor altitud para la menor distancia recorrida.

Velocidad de maniobra

La velocidad de maniobra de diseño (Va) es aquella en la que podemos aplicar toda la deflexión de los mandos sin riesgo de sobrepasar los límites estructurales del fuselaje. Las alas entrarán en pérdida antes de sobrecargar el avión. La velocidad Va publicada se calcula con el peso bruto máximo. Con cargas más ligeras, en realidad disminuye y algunos manuales de aeronaves dan diferentes velocidades Va para varios pesos. Por ejemplo, el C182 tiene una Va de 111kts a 2.950lb y 89kts a 1.950lb. Si vuelas en medio de fuertes turbulencias, debes mantenerte por debajo de la Va.

La mejor velocidad de planeo

Si tienes un mal día y te falla el motor, la mejor velocidad de planeo (Vg) se vuelve de repente muy importante. Es el punto en el que el ala produce la máxima sustentación con la mínima resistencia o la relación óptima entre sustentación y resistencia. La Vg nos da la mayor autonomía de planeo y maximiza el tiempo para encontrar una zona segura para realizar un aterrizaje forzoso. Si tratamos de llegar a un punto de aterrizaje al borde de nuestro límite de planeo, puede ser tentador elevar el morro, pero esto sólo aumentará la resistencia y disminuirá la autonomía.

Cruzar el umbral a la velocidad Vref correcta es importante, ya que entrar "en caliente" puede aumentar significativamente la distancia de aterrizaje.

Aproximación y aterrizaje

Vref es la velocidad de referencia para cruzar el umbral de la pista a 50 pies. Se obtiene a partir de la velocidad de pérdida con flaps de aterrizaje o 1,3 x Vso. La mayoría de los SOP (Procedimientos Operativos Estándar) estipulan la adición de un amortiguador de 5kts y un factor de corrección del viento (la mitad de la ráfaga de viento). Por ejemplo, en una aeronave con una Vso de 50kts, tendríamos que cruzar el umbral a 70kts (1,3 x 50 + 5). Si el viento sopla en ráfagas de 10kts, añadiríamos la mitad del factor de ráfaga, lo que elevaría la Vref a 75kts. Intente siempre cruzar el umbral a la velocidad adecuada para evitar que aumente el balanceo de aterrizaje. Por ejemplo, cruzar el umbral sólo un 10% por encima de la Vref puede aumentar el recorrido en tierra hasta un 20%.

Límites del tren de aterrizaje

Las aeronaves con trenes de aterrizaje retráctiles tienen dos velocidades de limitación del tren de aterrizaje. Vle es la velocidad máxima con el tren de aterrizaje bajado y bloqueado y Vlo es el límite de funcionamiento del tren. Esta es la velocidad máxima a la que el tren de aterrizaje puede estar en transición y está limitada por factores como la presión hidráulica, las cargas aerodinámicas en las puertas del tren o los enlaces que están fuera de lugar cuando el tren de aterrizaje está en transición. Cuando el tren de aterrizaje está bajado y bloqueado, los varillajes son más fuertes y pueden soportar mayores cargas. Vlo y Vle suelen ser iguales, pero en algunos aviones pueden ser diferentes. Por ejemplo, en algunos modelos del Piper PA-31 Chieftain, Vle es de 156kts pero Vlo es de 130kts. Estas velocidades tampoco están marcadas en el ASI y hay que memorizarlas.

Aviones bimotores

Los aviones bimotores introducen velocidades V adicionales que están relacionadas con las operaciones con un solo motor. La pérdida de un motor supone obviamente una reducción del 50% de la potencia disponible, pero eso no es todo. El rendimiento en el ascenso también disminuye hasta en un 85%, causado por el empuje asimétrico que desvía el avión hacia el motor muerto. Para compensar, hay que aplicar el timón opuesto y una inclinación de 5° hacia el motor bueno, lo que provoca un deslizamiento lateral. Por tanto, perder un motor no sólo reduce la potencia disponible, sino que también introduce una resistencia aerodinámica adicional. De hecho, en los bimotores de pistón de menor potencia, el rendimiento puede reducirse tanto que, con pesos elevados, no es posible mantener una tasa de ascenso positiva.

Para mantener el control direccional en un bimotor, se debe volar con media bola fuera en el coordinador de giro y con una inclinación de 5° hacia el motor en funcionamiento.

Velocidad mínima de control

Esto nos lleva a dos velocidades críticas. Primero, tenemos la velocidad mínima controlable (Vmc), marcada como una línea roja en el indicador de velocidad aerodinámica. Vmc es la velocidad mínima en la que podemos mantener el control direccional con el motor crítico averiado. El motor muerto debe estar en pluma y el otro a máxima potencia. Hay que tener mucha precaución cerca de Vmc ya que está cerca de la velocidad de pérdida (Vs). Entrar en pérdida y perder el control direccional al mismo tiempo ha provocado muchos trompos irrecuperables durante los ejercicios de entrenamiento con un solo motor.

Motor crítico

El motor crítico es aquel cuyo fallo afecta más negativamente al rendimiento y a las capacidades de manejo en los bimotores. En las aeronaves en las que ambas hélices giran en el sentido de las agujas del reloj, el motor izquierdo es el crítico, ya que genera el mayor momento de guiñada. Algunos aviones gemelos tienen hélices que giran en sentido contrario, por lo que ninguno de los dos motores es crítico y el fallo de cualquiera de ellos producirá los mismos efectos perjudiciales.

El fallo de un motor en un bimotor puede suponer una disminución del 85% en el rendimiento de ascenso.

La mejor velocidad de ascenso con un solo motor

La segunda velocidad V que todo piloto de bimotor debe conocer es la mejor subida con un solo motor (Vyse), marcada por una línea azul en el indicador de velocidad aerodinámica.

Aunque es habitual volar cerca de Vmc durante los ejercicios de entrenamiento con un solo motor, en condiciones normales, nunca debe desviarse por debajo de Vyse. En el despegue y después de retraer el tren de aterrizaje, debe acelerar hasta Vyse en un ascenso gradual. Una vez que haya acelerado más allá de la velocidad de la línea azul, puede reanudar el ascenso normal. En los gemelos, las velocidades de ascenso son un equilibrio entre la velocidad de ascenso y tener suficiente flujo de aire a través de los motores para mantenerlos refrigerados. Del mismo modo, en la aproximación, nunca baje de la línea azul hasta que esté comprometido a aterrizar y esté seguro de llegar a la pista. Al aterrizar en una pista corta, es tentador bajar la velocidad por debajo de la línea azul. Pero si ocurre lo peor y pierdes un motor, el avión estará en una configuración de alta resistencia y la velocidad podría caer por debajo de la Vmc, especialmente si los flaps y el tren están bajados.

Todo piloto de bimotor debería conocer la velocidad mínima de control (Vmc) y la mejor tasa de ascenso con un solo motor (Vyse).

En los bimotores de pistón con el peso máximo y un motor apagado, es poco probable que se mantenga la altitud incluso a Vyse y se producirá un inevitable descenso hasta el suelo. La marca de un buen piloto de gemelos es negociar la velocidad mientras se asegura siempre de que la pista está al alcance. La buena noticia es que cuando se pasa a las turbinas, se dispone de mucha más potencia de reserva y el rendimiento del monomotor es significativamente mejor.

Conclusión

En el mundo real, conocer y respetar las velocidades en V es crucial si quieres seguir vivo. En el mundo virtual, somos más afortunados, ya que no sufrimos las consecuencias terminales de un fallo estructural causado por el sobreesfuerzo del fuselaje. Sin embargo, volar según los números no sólo es una buena práctica aérea, sino que también te convertirá en un mejor piloto y, en última instancia, dará lugar a una experiencia más realista en el simulador.