El rincón del ataúd: más allá de las limitaciones
El nombre inquietante de "Coffin Corner" suena inquietantemente espeluznante, pero no tiene por qué serlo. El comportamiento del avión en este rincón está determinado por varios factores aerodinámicos conocidos.
Una vez que se explica y comprende la interacción entre estos factores, Coffin Corner se vuelve mucho más predecible y navegable para el piloto experto.
El nombre inquietante de "Coffin Corner" suena inquietantemente espeluznante, pero no tiene por qué serlo. El comportamiento del avión en este rincón está determinado por varios factores aerodinámicos conocidos.
Una vez que se explica y comprende la interacción entre estos factores, Coffin Corner se vuelve mucho más predecible y navegable para el piloto experto.
¿Qué es el Rincón del Ataúd?
En la Circular Asesora 61-107B , la Administración Federal de Aviación (FAA) define Coffin Corner , o Q-Corner, como se lo denomina oficialmente, como "un término utilizado para describir operaciones a grandes altitudes donde una IAS baja produce una velocidad aerodinámica verdadera (TAS) alta, como lo indica el número de Mach en ángulos de ataque (AOA) altos".
En esencia, el término "coffin corner" identifica los límites superiores de la envolvente operativa de una aeronave al volar a gran altitud (por encima de 25.000 pies). Estos límites también se conocen como techo aerodinámico y son donde se encuentran la pérdida y la sobrevelocidad.
Dado que este tipo particular de techo aerodinámico se encuentra a altitudes muy elevadas, lo experimentan más los pilotos de aviones a reacción que los pilotos de pequeñas aeronaves de aviación general.
¿Qué hace que Coffin Corner sea peligroso?
Es difícil mantener un vuelo recto y nivelado en la curva de ataúd debido a los estrechos márgenes. Una aeronave debe mantenerse dentro de un rango de velocidad estrecho y evitar sobrepasar los límites, ya que volar demasiado rápido o demasiado lento provocará que el avión alcance la velocidad de pérdida.
La única forma de volar en la esquina del ataúd (Q-Corner) es mantener una velocidad aerodinámica real (TAS) constante dentro de parámetros estrechos que continúan estrechándose aún más a medida que aumenta la altitud.
Aerodinámica en Coffin Corner
Las dos variables clave que determinan la aerodinámica de la esquina del ataúd son la velocidad aerodinámica real (TAS) y la altitud. Estas variables pueden representarse gráficamente, con el eje x horizontal representando la velocidad aerodinámica real (TAS) y el eje y vertical representando la altitud.
Recuerde que, si bien una aeronave entrará en pérdida a una velocidad aerodinámica indicada (IAS) constante, a medida que aumenta la altitud y disminuye la densidad del aire, la velocidad aerodinámica real (TAS) aumentará y el avión experimentará una mayor pérdida aerodinámica o velocidad de pérdida real. La línea trazada de la Vs o velocidad de pérdida real constituye el lado izquierdo de nuestro gráfico de la esquina del ataúd.
Velocidad máxima de operación de Mach (MMO)
La velocidad del sonido varía con la temperatura y disminuye a temperaturas más frías. Esto significa que las altitudes más altas, con sus temperaturas más frías, se traducen en una velocidad del sonido o velocidad de Mach más lenta. La línea trazada a la derecha del gráfico de la esquina del ataúd representa la velocidad máxima de Mach a la que puede operar el avión.
Como muestra nuestro gráfico, el estrecho espacio operativo de la esquina del ataúd existe en la cima de la pirámide graficada, bordeado en un lado por el límite de pérdida y en el otro lado por el límite de Mach.
Evite volar demasiado rápido o demasiado lento
A medida que el avión asciende hacia la Coffin Corner, el margen entre la velocidad de pérdida y la velocidad crítica de Mach se reduce. Volar demasiado lento puede provocar una sacudida de baja velocidad y alcanzar el límite de velocidad de pérdida. Volar demasiado rápido puede resultar en alcanzar el límite de Mach y una sacudida de alta velocidad, lo que a su vez provoca la separación del flujo de aire en las alas y provoca una pérdida.
Si bien la mayoría de los pilotos están familiarizados con la aerodinámica de una sacudida o pérdida a baja velocidad, la sacudida a alta velocidad y el límite de Mach pueden resultar menos familiares para algunos. Las aeronaves tienen una velocidad conocida como Número Crítico de Mach o Mcrit. A esta velocidad, el aire sobre al menos una parte del perfil aerodinámico (generalmente la parte superior de las alas) alcanza velocidades supersónicas.
Las ondas de choque generadas por las velocidades supersónicas crean separación del flujo de aire y resistencia. El centro de sustentación también se desplaza hacia atrás, lo que provoca que el morro de la aeronave tienda a inclinarse hacia abajo al acercarse a la M crítica. La velocidad justo debajo de esta es la Mmo (velocidad máxima de operación del número de Mach), y se encuentra justo en el lado derecho de nuestra pirámide de la esquina del ataúd.
Los estudiantes visuales pueden beneficiarse del video de PilotEd sobre la curva de ataúd, que ayuda a explicar el concepto e ilustra el problema de alcanzar la velocidad de pérdida del avión en esta situación. Aprenda más sobre la curva de ataúd y otros fenómenos de vuelo a gran altitud en Fly the Wing .
Cómo evitar la esquina del ataúd
En el caso de los aviones comerciales, los pilotos deben comprender la intersección de los límites de la envolvente de vuelo y los estándares de certificación de la aeronave que volarán. Asegúrese de que la aeronave pueda maniobrar y operar a un mínimo de 0,3 g en el techo más alto.
Con ese conocimiento, pueden evitar la temida curva y mantenerse dentro de los márgenes de seguridad de la aeronave. Recuerde: tenga cuidado con la baja o alta velocidad al operar en la curva Q.
Puede consultar las limitaciones de la aeronave en su manual de vuelo. Asegúrese de registrar su altitud, velocidad aerodinámica y peso para determinar qué velocidad causará las vibraciones de advertencia.
Preguntas frecuentes
- ¿Por qué se llama “Coffin Corner”?
- El nombre se refiere a la peligrosidad de esta región de la envolvente de vuelo. El margen de error es tan pequeño que un error podría provocar una pérdida de control con consecuencias fatales, dejando al piloto prácticamente atrapado.
- ¿Cómo te recuperas de Coffin Corner?
- La solución principal es descender. Descender a una altitud menor aumenta la densidad del aire, lo que amplía el margen entre la velocidad de pérdida y la velocidad crítica de Mach, dando al piloto más margen de maniobra.
- ¿Los aviones modernos tienen protecciones contra Coffin Corner?
- Sí, la mayoría de los aviones modernos están equipados con sistemas de protección de la envolvente de vuelo que advierten a los pilotos o impiden automáticamente que el avión exceda los límites seguros de velocidad o ángulo de ataque.
- ¿Qué es "Mach Tuck"?
- El Mach tuck es un efecto aerodinámico en el que el centro de presión del ala se desplaza hacia atrás a medida que la aeronave se aproxima a la velocidad del sonido. Esto provoca que el morro de la aeronave se incline hacia abajo, lo que puede provocar un picado del que puede ser difícil recuperarse sin reducir la velocidad.
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