Pérdida del avión: la peligrosa verdad al respecto

Cualquiera que tenga al menos una licencia de piloto privado ha tenido que aprender y practicar cómo recuperarse de una pérdida. Quizás recuerdes que en la clase de tierra te enseñaron sobre el ángulo de ataque, el ángulo crítico de ataque y los distintos tipos de pérdida.

Hoy vamos a volver a los conceptos básicos de aerodinámica y características de vuelo mientras repasamos juntos qué es exactamente una pérdida de sustentación y qué causa las pérdidas de sustentación de los aviones.

También aclararemos las relaciones entre la velocidad, el peso de la aeronave, el ángulo de ataque, el ángulo crítico de ataque, la velocidad de pérdida de la aeronave, el factor de carga del ala y más.

¿Qué es una pérdida de sustentación en un avión?

Según el Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos , una pérdida de sustentación es “una rápida disminución de la sustentación causada por la separación del flujo de aire de la superficie del ala, producida por exceder el ángulo crítico de ataque”.

Cuando llegó el momento de tu entrenamiento práctico, memorizaste la velocidad de pérdida y el ángulo crítico de ataque de tu aeronave. Tu instructor de vuelo te instruyó sobre cómo iniciar una pérdida y cómo recuperarte. Sobreviviste, demostraste tu habilidad durante tu vuelo de prueba y seguiste adelante. Puede que hayas practicado mucho la recuperación de pérdidas desde entonces.

La cuestión es la siguiente: cuanto más comprendamos la aerodinámica de las pérdidas y qué causa cada tipo de pérdida de vuelo en un avión, más éxito podremos tener en prevenirlas o en recuperarnos de ellas de forma rápida y exitosa.

La peligrosa verdad según la FAA es que:

Más del 25 % de los accidentes mortales en la aviación general ocurren durante la fase de maniobras. De estos accidentes, la mitad se producen en situaciones de pérdida de sustentación/barrena.

La FAA estaba tan preocupada por esta estadística que publicó un aviso de seguridad que describía los beneficios de instalar un sistema de ángulo de ataque (AOA) para complementar los sistemas de advertencia de pérdida existentes.

¿Cómo se ve un avión cuando entra en pérdida?

Observar el flujo de aire durante una pérdida nos ayuda a visualizar cómo el flujo de aire comienza a separarse del ala a medida que se aproxima a una pérdida.

Al observar el movimiento de los trozos de hilo unidos al ala, podemos ver los vórtices burbujeantes y caóticos que se desarrollan en el borde de salida y se extienden hacia el borde de ataque cuando el ala entra en pérdida.

A medida que se corrige la pérdida, el flujo de aire vuelve a encontrarse con la superficie del ala y se reanuda el vuelo normal.

¿Qué causa que un avión entre en pérdida?

Según la definición de nuestro Manual del Piloto, sabemos que una pérdida ocurre cuando el flujo de aire se separa de la superficie del ala. También sabemos que esta separación se debe a que se excede el ángulo crítico de ataque. Esto significa que la respuesta simple a "¿Qué causa la pérdida de un avión?" es "que se excede el ángulo crítico de ataque".

Causas de las pérdidas de sustentación de las aeronaves

Las pérdidas pueden ocurrir debido a una variedad de factores, incluidos ángulos de ataque excesivamente pronunciados, baja velocidad aerodinámica, ángulos de inclinación elevados, acumulación de hielo en las alas, problemas de peso y equilibrio, pérdida de potencia del motor, aire turbulento o cizalladura del viento, configuraciones incorrectas de los flaps y error del piloto.

Estos factores alteran el flujo de aire uniforme sobre las alas, lo que reduce la sustentación y puede provocar una pérdida de sustentación si no se gestionan adecuadamente.

Genial, pero ¿qué factores influyen en las pérdidas? ¿Cómo influyen nuestras acciones como pilotos en la probabilidad de una pérdida? Para responder a estas preguntas y otras más, es hora de profundizar en la aerodinámica del vuelo.

Fuerzas de vuelo

Durante el vuelo, cuatro fuerzas afectan a la aeronave. Todas están interrelacionadas, por lo que un cambio en una afectará a las demás. Al revisar cómo funcionan estas fuerzas, sentaremos las bases para comprender las entradas en pérdida.

• La sustentación es una fuerza vertical ascendente generada principalmente por las alas. Actúa perpendicularmente a la dirección relativa del viento.
• El peso es una fuerza vertical descendente generada por la gravedad. Actúa perpendicularmente a la superficie del suelo.
• El empuje es una fuerza horizontal hacia adelante generada por el/los motor(es) de la aeronave. Actúa en paralelo a la trayectoria de vuelo.
• La resistencia aerodinámica es una fuerza horizontal hacia atrás generada por la resistencia natural del avión al desplazarse por el aire. Actúa paralelamente a la trayectoria de vuelo.

Las dos fuerzas verticales, sustentación y peso, se oponen. Durante un vuelo recto y nivelado, la sustentación es igual al peso. Al ascender, la sustentación es mayor que el peso. Al descender, el peso es mayor que la sustentación.

Las dos fuerzas horizontales también se oponen. A velocidad constante, el empuje y la resistencia son iguales. Al acelerar, el empuje es mayor que la resistencia. Al desacelerar, la resistencia es mayor que el empuje.

Para mantener un vuelo recto y nivelado, las cuatro fuerzas opuestas deben estar en equilibrio.

¿Cómo afecta la velocidad a las pérdidas?

Como acabamos de comentar, para que una aeronave mantenga un vuelo recto y nivelado, las cuatro fuerzas opuestas deben estar en equilibrio. Si nuestra velocidad aumenta o disminuye, dichas fuerzas dejan de estar en equilibrio.

Como pilotos nuevos, memorizamos la velocidad de pérdida de nuestra aeronave, y este concepto de velocidad de pérdida es donde podemos confundirnos un poco acerca de la relación entre pérdida y velocidad, así que aclarémoslo.

A medida que disminuimos la velocidad, debemos aumentar el ángulo de ataque para mantener la sustentación. Si seguimos disminuyendo la velocidad y aumentando el ángulo de ataque, en algún momento alcanzaremos el ángulo crítico. En este ángulo, el aire ya no puede fluir con fluidez sobre el ala. Se desprende del ala, perdemos sustentación y el avión entra en pérdida.

¿Cómo afecta el peso a las pérdidas?

A medida que aumenta el peso de su avión, necesitará más sustentación. Sabemos que un mayor ángulo de ataque genera más sustentación. Como en el ejemplo anterior, en algún momento, si seguimos aumentando el peso de nuestro avión, nuestro ángulo de ataque también deberá aumentar hasta que finalmente alcance el ángulo de ataque crítico y el avión entre en pérdida.

¿Cómo afectan los giros peraltados a las pérdidas?

Si entramos en un viraje peraltado, la sustentación que generan nuestras alas permanece perpendicular a ellas y se desplaza con la aeronave. Ya no compensa directamente la gravedad como lo hacía en vuelo recto y nivelado.

Ahora tenemos algo llamado vector de sustentación, que tiene en cuenta los componentes vertical y horizontal de la sustentación. Si no modificamos nada más, la sustentación total generada en este viraje peraltado será menor que en vuelo recto y nivelado. Nuestra aeronave querrá descender.

Para realizar un viraje y mantener la altitud, debemos aumentar la sustentación. Para ello, aumentamos el ángulo de ataque. Si aumentamos el ángulo de alabeo, aumentamos el ángulo de ataque necesario.

Al final, si nuestro ángulo de inclinación es demasiado pronunciado, ya no podremos compensarlo porque alcanzaremos nuestro ángulo de ataque crítico y el avión entrará en pérdida.

¿Cómo afecta el factor de carga a las pérdidas?

Durante la maniobra de viraje con inclinación superior, también aumentaremos el factor de carga de nuestra aeronave.

Cuando volamos rectos y nivelados, el factor de carga es igual a nuestra sustentación dividida entre nuestro peso. Nuestras cuatro fuerzas opuestas están en equilibrio, por lo que nuestra sustentación es igual a nuestro peso y nuestro factor de carga es 1.

Al entrar en el viraje, un aumento del ángulo de alabeo provoca un aumento de la carga o fuerza G sobre la aeronave, lo que la hace sentir más pesada de lo que realmente es. Este aumento del factor de carga incrementa la velocidad de pérdida.

5 señales de pérdida de sustentación de un avión

1. Salto de avión: Las sacudidas y traqueteos del avión son una señal reveladora de que algo anda mal con el flujo de aire sobre las alas. Este es un precursor común de una pérdida de sustentación, alertando a los pilotos para que tomen medidas inmediatas.
2. Pérdida de efectividad del control: A medida que el aire se separa de las alas, los controles pierden respuesta y se vuelven blandos. Esto dificulta que los pilotos mantengan el control de la aeronave.
3. Activación del sistema de advertencia de pérdida: el sistema de advertencia de pérdida incluye señales tanto audibles como visuales, como un vibrador de palanca o una alerta sonora, para advertir de una pérdida inminente.
4. Inclinación repentina del morro hacia arriba: la inclinación repentina hacia arriba del morro del avión sugiere un posible aumento en su ángulo de ataque.
5. Hundimiento o descenso rápido: De repente y sin previo aviso, la aeronave comenzó a descender, señal de que estaba perdiendo sustentación. Esto podría indicar que se aproxima una pérdida de sustentación.

Cómo recuperarse de un estancamiento

1. Reduzca inmediatamente el ángulo de ataque bajando la nariz para recuperar el flujo de aire sobre las alas.
2. Añade máxima potencia para aumentar la velocidad aérea, ganar sustentación y nivelar las alas.
3. Una vez recuperado el control de la aeronave, nivele las alas con suavidad pero firmeza y ascienda gradualmente hasta una altitud segura. Compensar, ascender o frustrar si es necesario.

Nota: Evite movimientos bruscos de control y mantenga un vuelo coordinado durante todo el proceso de recuperación para evitar una pérdida secundaria o de control.

Preguntas frecuentes

¿Puede un avión entrar en pérdida a cualquier velocidad?

Sí. Un avión puede entrar en pérdida a cualquier velocidad, altitud y potencia. La pérdida ocurre cuando el ala excede su ángulo crítico de ataque, independientemente de la velocidad que muestre el indicador de velocidad aerodinámica. Por eso, las pérdidas a alta velocidad (pérdidas aceleradas) pueden ocurrir durante maniobras abruptas.

¿Cuál es la diferencia entre un estancamiento y un trompo?

Una entrada en pérdida es una pérdida de sustentación causada por la separación del flujo de aire. Una barrena es una entrada en pérdida agravada que resulta en autorrotación. Para que se produzca una barrena, el avión debe estar en pérdida y descoordinado (guiñada). No se puede entrar en pérdida sin antes haber entrado en pérdida.

¿Qué es la “velocidad de maniobra de diseño” (Va)?

La velocidad de maniobra de diseño (Va) es la velocidad a la que se pueden realizar movimientos de control completos o abruptos sin sobrecargar la estructura. A velocidades inferiores a Va, la aeronave entrará en pérdida antes de superar su límite de carga estructural.

¿Un centro de gravedad (CG) delantero o trasero afecta la velocidad de pérdida?

Sí. Un centro de gravedad retrasado generalmente resulta en una menor velocidad de pérdida y dificulta la recuperación debido a una menor estabilidad longitudinal. Un centro de gravedad adelantado resulta en una mayor velocidad de pérdida, pero proporciona mejor estabilidad y facilita la recuperación.

¿Cómo afecta el hielo a los puestos?

La acumulación de hielo interrumpe el flujo de aire sobre el ala, lo que disminuye la sustentación y aumenta la resistencia. Esto provoca que el ala entre en pérdida con un ángulo de ataque menor y una velocidad aerodinámica mayor de lo normal. Incluso una pequeña cantidad de escarcha puede reducir significativamente el rendimiento.

Llevar

Las entradas en pérdida pueden ser peligrosas y mortales, pero muchas también se pueden prevenir. Los sistemas de alerta de entrada en pérdida y los sistemas de ángulo de ataque pueden avisarnos con antelación de una entrada en pérdida inminente, pero a menudo la mejor manera de prevenirla es conocer bien la aerodinámica que la provoca.

Una comprensión clara y un conocimiento profundo de las situaciones que requieren “precaución” nos ayudarán a mantenernos alejados de los problemas y a reconocer los peligros potenciales justo cuando comienzan a desarrollarse, en lugar de un momento antes de que se vuelvan críticos.

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