Rendimientos de la aeronave

RENDIMIENTOS DE LA AERONAVE.

Por: Dante Finotello

¿Qué es o cómo se calcula el rendimiento de una aeronave?

Todos los aviones, sean grandes o pequeños, o con distintos propósitos, al final son máquinas, y cada una tiene un rendimiento distinto. Incluso si es el mismo modelo, puede haber ligeras variaciones en cuanto a su rendimiento.

El rendimiento lo podemos definir como la efectividad de una aeronave para ejecutar las labores para las que fue diseñada (adiestramiento, transporte de pasajeros o carga, acrobáticos, militares o actividades agrícolas) con especial énfasis en velocidad, maniobrabilidad, capacidad de carga y longitudes de pista necesarias.

Sabemos que las leyes físicas de aerodinámica, presión y temperatura son las bases con las que un avión vuela, pero casi nunca vamos a contar con las condiciones perfectas para volar y obtener el máximo rendimiento de una aeronave.

Hay muchos factores que afectan al rendimiento de una aeronave. Algunos de ellos son:

• Peso del avión

Si el peso en el despegue es muy elevado, la aceleración se realizará de manera más lenta, por lo que requerirá de una distancia de despegue mayor. Asimismo, si aterriza con un peso muy elevado, necesitará de una distancia mayor para aterrizar, pues el avión debe de romper el momento de inercia acentuado por el peso.

• Viento

Sabemos que tener vientos de frente es lo ideal para las operaciones, pues es más sencillo para los aviones el poder despegar y aterrizar. Pero también sabemos que no siempre tenemos condiciones ideales de viento.

Cada tipo de avión tiene una limitante establecida por sus fabricantes de la velocidad máxima del viento cruzado o de cola para poder despegar o aterrizar y, a pesar que en los aeropuertos controlados, los Controladores de Tránsito Aéreo se encargan de realizar las operaciones de acuerdo a la dirección del viento, hay ciertos aeropuertos donde no es posible el cambio de pistas por temas de obstáculos y la pista sólo se puede usar en un sentido. Un ejemplo de estos sería el Aeropuerto Internacional de Uruapan, en Michoacán.

También, el factor del viento, su dirección e intensidad nos van a beneficiar o perjudicar en altitud crucero. Si el viento es intenso de frente, disminuye la velocidad de la aeronave, lo cual se compensa con aceleración, pero se traduce en mayor trabajo para el o los motores y, consecuentemente, un aumento de consumo de combustible, reduciendo así el alcance.

Caso contrario si el viento es de cola, pues ayuda empujando a la aeronave, reduciendo el trabajo de los motores y el consumo de combustible, y reduciendo el tiempo de vuelo.

• Densidad del aire

El empuje efectivo de los motores depende en gran medida de este punto. La densidad del aire puede variar por temperatura, presión atmosférica o humedad. Si la densidad del aire es baja, la potencia del motor es menor, pues la combustión no se genera de manera ideal. En cambio, si la densidad es mayor, el motor trabaja mejor y genera mayor empuje efectivo.

Aunque hay otro factor que va contrario a lo anterior. Si la densidad del aire es alta, genera mayor resistencia al avance, y viceversa. La densidad del aire es un factor de gran importancia y de mayor influencia en despegues y aterrizajes.

La densidad del aire va también directamente ligada a la elevación del aeropuerto. A mayor elevación, la densidad del aire es menor. Es por eso que en aeropuertos como el de la Ciudad de México o Toluca, el rendimiento de las aeronaves se ve tan perjudicado.

Adicionalmente, el Aeropuerto Internacional de Toluca ha sido utilizado por Airbus como un punto de pruebas para operaciones en aeropuertos de gran elevación.

• Condiciones de Pista

No me estoy refiriendo a si tiene baches. El rendimiento se puede ver afectado por pistas mojadas, nieve o lodo. Lo siguiente porque influye directamente en la maniobrabilidad de las aeronaves mientras están en carrera de despegue o aterrizando.

Recordemos que en los despegues, en caso de falla de motor antes de alcanzar la velocidad de decisión (V1) se deberá de abortar el despegue, y una pista en estas condiciones puede reducir considerablemente la capacidad de frenado. Mismo caso para las aeronaves aterrizando. En ambos casos, requerirán de una pista más larga.

• Obstáculos

El libramiento de obstáculos es también una gran limitante en ciertos aeropuertos, particularmente en lugares donde el terreno aledaño es muy elevado o en grandes ciudades, como por ejemplo pueden ser los aeropuertos de Oaxaca o Ciudad de México.

Pero, como siempre, la aviación nos ha dado valores mínimos que debemos de cumplir para asegurar un despegue o aterrizaje seguro y garantizar el libramiento de estos obstáculos, aunque para cumplirlos, tal vez requiera que el avión empiece a ascender antes de poder ocupar la extensión total de una pista.

¿Cómo podemos ayudar al avión a que su rendimiento sea mejor?

Hay diversas formas para obtener un mejor rendimiento, particularmente en el despegue, pues en el caso de los vuelos de pasajeros o carga, se busca que se pueda despegar con la mayor cantidad de carga de paga abordo.

• Purgas de aire de los motores


Los motores cuentan con un sistema de purgas de aire que alimentan directamente al aire acondicionado del avión. Al extraer aire del interior del motor, naturalmente reduces la cantidad de aire con la que se puede realizar la combustión y, por lo tanto, se reduce el empuje efectivo.

Si estas purgas se quedan cerradas durante el despegue, ayudan a mejorar el empuje efectivo, traducido en un mejor rendimiento.

• La posición del Centro de Gravedad.

La posición del Centro de Gravedad afecta directamente al rendimiento del avión, pues de él parten todas las acciones de los controles del avión. Un CG posicionado muy atrás volvería inestable al avión y difícil de recuperar en caso de que entre en pérdida. Mientras que un CG posicionado muy adelante incrementaría el trabajo del elevador del avión para ascender, pues tendría que volar con un ángulo de ataque mayor, incrementando la resistencia al avance y el consumo de combustible.

• Configuración de Flaps.

Los flaps son superficies hipersustentadoras. Su función es aumentar la superficie alar y, por lo tanto, aumentar la sustentación. Pero una configuración muy elevada durante el despegue puede perjudicar más por la resistencia al avance que genera. Y caso contrario, durante el aterrizaje, una configuración baja de flaps resulta en una mayor velocidad de aproximación para que el avión no pierda sustentación.

Ambas se traducen en mayor distancia requerida para el despegue.

Estos son los factores que afectan el rendimiento de las aeronaves. La clave es encontrar la combinación perfecta entre todos estos factores, pues no es que se puedan eliminar. Día con día, pilotos y oficiales de operaciones luchan en contra de todos ellos para buscar sacar el mayor rendimiento a todos sus vuelos de una manera segura.