Pregúntele a un piloto de carreras cuál es su velocidad máxima y la respuesta será fácil. No es necesario hacer cálculos. Lo mismo se aplica a un velocista o corredor de maratón. Sin embargo, la velocidad aerodinámica en el mundo de la aviación es un tema más complejo. No tenemos un solo tipo de velocidad aerodinámica, sino muchos, y cada uno tiene un propósito diferente.
Hoy nos centraremos en la velocidad aérea real, incluida una revisión de qué es la velocidad aérea real, cómo calcular la velocidad aérea real y el propósito de la velocidad aérea real.
¿Qué es la velocidad aerodinámica real?
La FAA define la velocidad aerodinámica real o TAS como “la velocidad aerodinámica de una aeronave en relación con el aire no perturbado. La velocidad aerodinámica real es una velocidad aerodinámica calculada que se ha ajustado tanto para la altitud como para el aire no estándar. La velocidad aerodinámica real se utiliza para fines de navegación y rendimiento de la aeronave.
¿Cómo se mide y calcula el TAS utilizando una regla general?
El método de la regla general es el menos preciso, pero la forma más rápida y sencilla de calcular la velocidad aerodinámica real. La regla general es que la velocidad aerodinámica real es aproximadamente un 2 % más alta que la velocidad aerodinámica indicada por cada 1000 pies sobre el nivel del mar.
¿Cómo medir y calcular el TAS usando una aplicación de vuelo?
La forma más sencilla de calcular la TAS con precisión es que una aplicación para dispositivos digitales lo haga por usted. Todo lo que necesita hacer es recopilar los datos e ingresarlos para que su aplicación pueda manejar todos los cálculos en segundo plano. Siga los pasos a continuación para calcular la velocidad aerodinámica real con una aplicación de vuelo:
· Determinar la altitud de crucero
· Obtener el ajuste de presión barométrica del METAR actual
· Seleccione la velocidad de crucero promedio esperada
· Localizar la temperatura a la altitud de crucero
· Variables de entrada en la aplicación
Una vez que toda la información se ingresa en la aplicación, generará un valor de velocidad aérea real para usted sin necesidad de realizar cálculos matemáticos.
¿Cómo se mide y calcula el TAS manualmente?
El método final para determinar su velocidad aerodinámica real es realizar una serie de cálculos manualmente utilizando otras variables conocidas.
Cuando aprenda a calcular manualmente la velocidad aerodinámica real (TAS), recuerde que la TAS no se puede medir directamente. Se calcula utilizando otras variables, como la temperatura del aire exterior (OAT), la altitud de presión y la velocidad aerodinámica indicada (IAS), según el método de cálculo que utilice.
Para aquellos que quieran entender más sobre las matemáticas reales que ocurren detrás de escena de las aplicaciones de la computadora de vuelo, tomen su calculadora E6B y sigan los pasos a continuación para aprender a calcular la velocidad aerodinámica real:
Medir la velocidad aerodinámica indicada
La velocidad aerodinámica indicada se mide mediante el sistema de Pitot-estático . La velocidad aerodinámica indicada se basa en la diferencia de presión del aire medida entre las presiones estática y dinámica fuera de la aeronave. Esta lectura se convierte en velocidad aerodinámica y se desplaza en el indicador de velocidad aerodinámica en la cabina.
Aunque el indicador de velocidad aerodinámica hace los cálculos por nosotros, la ecuación para la velocidad aerodinámica indicada es:
En la ecuación anterior, representa la densidad del aire en una atmósfera estándar. incluye valores de presión estática y dinámica, mientras que es solo el valor de la lectura de presión estática.
A medida que se gana altitud, aumenta la diferencia entre la velocidad aerodinámica indicada y la real, ya que el tubo de Pitot, que proporciona datos para el indicador de velocidad aerodinámica, mide la presión, no la velocidad, y la presión disminuye con la altitud. Por lo tanto, mantener una velocidad aerodinámica indicada constante durante el ascenso implicará que la velocidad aerodinámica real deberá aumentar. Asimismo, mantener una velocidad aerodinámica real constante durante un ascenso dará como resultado una lectura de velocidad aerodinámica indicada decreciente.
Por estos motivos, no podemos utilizar simplemente la velocidad aerodinámica indicada (IAS) que indica nuestro medidor como sustituto de la velocidad aerodinámica real. Debemos modificar la IAS en función de variables conocidas para llegar a nuestra velocidad aerodinámica real.
Convertir la velocidad aerodinámica indicada en velocidad aerodinámica calibrada
Una vez que tenga la lectura de velocidad aerodinámica indicada, debe convertir la velocidad aerodinámica indicada en velocidad aerodinámica calibrada. Esto corrige los errores de posición e instrumental generados por la naturaleza del sistema de tubo de Pitot y estático.
Lea la velocidad aerodinámica indicada en el indicador de velocidad aerodinámica, luego consulte la tabla de calibración específica de su aeronave que se encuentra en la Sección 5 del manual de operaciones del piloto (POH) para determinar la velocidad aerodinámica calibrada correspondiente.
Calcular la velocidad aerodinámica equivalente (si corresponde)
A continuación, los libros de texto indican que hay que convertir la velocidad aerodinámica calibrada a la velocidad aerodinámica equivalente. Este paso corrige los efectos de compresibilidad y es necesario si se vuela a velocidades superiores a 200 nudos CAS y a altitudes superiores a 10 000 pies.
A velocidades más lentas y altitudes más bajas, la diferencia entre la velocidad aerodinámica calibrada y la velocidad aerodinámica equivalente es insignificante. Si este es el caso, puede pasar al siguiente paso y utilizar la velocidad aerodinámica calibrada obtenida en el paso anterior como reemplazo de la velocidad aerodinámica equivalente.
Los pilotos que necesiten calcular la velocidad aerodinámica equivalente pueden hacerlo utilizando primero otras variables para calcular la presión de impacto que tiene en cuenta los efectos de compresibilidad. Para empezar, necesitaremos conocer la presión de impacto y la presión estática. Estas variables se utilizarán luego para determinar el número de Mach y, posteriormente, nuestra velocidad aerodinámica equivalente.
La serie de ecuaciones para llegar a nuestra velocidad aérea equivalente de esta manera son las siguientes:
En las ecuaciones anteriores, representa la presión de impacto, M es el número de Mach, P es la presión estática, es la presión estática a nivel del mar (ISA) y es la velocidad del sonido a nivel del mar (ISA).
Utilice la velocidad aerodinámica equivalente para calcular la velocidad aerodinámica real
Finalmente, ahora que ha reunido todas las variables necesarias, utilice la siguiente ecuación para determinar la velocidad aerodinámica real modificando la velocidad aerodinámica equivalente para las variables de temperatura y altitud de presión:
En la ecuación anterior, TAS es la velocidad aérea real, EAS representa la velocidad aérea equivalente, es la densidad del aire a nivel del mar y es la densidad del aire real a la altitud actual.
Recuerde que si está volando por debajo de 10 000 pies y a velocidades de 200 nudos CAS o menos, puede sustituir su velocidad aérea calibrada por la velocidad aérea equivalente en esta ecuación.
¿Por qué se calcula la velocidad aerodinámica real?
Ahora que hemos superado la alucinante matemática del piloto , o hemos permitido que la tecnología la haga por nosotros, ¿cuál es el propósito de calcular la velocidad aerodinámica real? La velocidad aerodinámica real se utiliza principalmente para fines de planificación de vuelo y en las especificaciones de rendimiento de la aeronave. Es el tipo de velocidad aerodinámica en el que se basan las tablas de rendimiento de su POH y se utiliza al navegar por pilotaje o por estima.
Al planificar un vuelo, el formulario de plan de vuelo de la FAA le solicitará la velocidad aerodinámica real. Esta velocidad aerodinámica es especialmente útil para la planificación de vuelos de larga distancia, ya que, si basa sus estimaciones de consumo de combustible y tiempo de vuelo en la velocidad aerodinámica indicada en lugar de la velocidad aerodinámica real, es probable que sus estimaciones sean significativamente erróneas a mayores altitudes y velocidades más rápidas. Tomarse el tiempo para calcular la velocidad aerodinámica real, por cualquier medio que elija, le permitirá planificar su vuelo con mayor precisión y eficacia.
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