O que acontece se você decolar com um vento de cauda direto?

Dado o número de critérios limitantes que você tem na sua pergunta, o resultado geral é

• Para aeronaves de asa fixa: sua velocidade no solo será significativamente maior do que se você tivesse decolado em direção ao mesmo vento e, portanto, tenderá a usar mais pistas antes de decolar.

  Exemplo: com uma velocidade de decolagem de 100 kts, entrar ou diminuir o vento é a diferença entre os nós do 90 ou a velocidade do solo do 110 antes de atingir a velocidade de decolagem quando o vento na pista é o nó da 10. Essa diferença se torna mais acentuada à medida que a velocidade do vento aumenta; é um diferencial da velocidade do vento 2 x.

  Com uma pista longa o suficiente, não importa em termos de "decolar antes de ficar sem pista". Em um campo curto, isso pode importar muito.

• Para aeronaves de asa rotativa: pode ser necessário um pouco mais de força para pairar ao decolar com um vento de cauda. A FAA tem essa orientação:

  Headwinds are the most desirable as they contribute to the greatest increase in performance. {snip} When taking off into a headwind, effective trans lational lift is achieved earlier, resulting in more lift and a steeper climb angle. When taking off with a tailwind, more distance is required to accelerate through translational lift.

Para uma variedade de tipos de aeronaves, se o vento de cauda for alto o suficiente, seu manual recomendará contra / proibirá as decolagens de vento abaixo, mas isso varia o suficiente entre modelos e tipos que uma resposta geral não pode abranger todas as variações.

Então, vou me concentrar em aeronaves de asa fixa, pois é tudo o que realmente sei.

A elevação é um fator da sua "Velocidade do ar indicada". Portanto, quanto mais rápido o vento passa pela asa, mais força ela pode gerar. Você sempre precisa de uma certa velocidade no ar indicada para decolar. O avião simplesmente não vai "subir" até atingir essa velocidade. Dependendo da aeronave, a velocidade necessária do ar sobre as asas muda.

Por exemplo, em uma caravana Cessna Grand, você precisa de cerca de nós de velocidade indicada no 80 para decolar. Existem algumas "regras" em seu manual sobre decolagens curtas, mas em geral você deseja estar acima dos nós do 80 antes do início da "subida".

Agora, se o vento é constante e sopra da frente da embarcação para a traseira com os nós 5, você já possui um IAS de nós 5. Sentado quieto, o seu IAS está com os nós 5, porque o ar está passando sobre a sua asa nos nós do 5.

Se esse vento estiver passando da parte traseira (cauda) ou da aeronave para a frente, você terá um IAS de -5 nós quando estiver parado.

Agora chegamos à velocidade do solo. Principalmente quando você está voando (no ar), você realmente não se importa com a velocidade do solo, além da eficiência e como uma medida de onde você está. Se você se importa com isso, está no final da lista. Você se preocupa mais com o IAS (para mantê-lo atualizado) e a velocidade do True Air (cuja velocidade você está realmente se movendo pelo ar). Mas quando você está decolando ou aterrissando, você se preocupa bastante com a velocidade no solo.

Portanto, geralmente o nó 1 do IAS seria igual ao nó 1 da velocidade do solo. Portanto, para tirar o nosso avião de amostra do chão, em um dia sem vento, você deve estar se movendo com os nós da 80 no chão. Isso significa aproximadamente 92 milhas por hora.

Com um vento de frente (da frente do avião para a parte traseira) de nós 5, você deve se mover à velocidade de solo do nó 75 ou à velocidade 86 mph.

Com um vento de cauda (parte traseira do avião para a frente) de nós 5, você deve se mover a nós de velocidade no solo 85 ou a milhas 97 por hora.

Dependendo de como o seu avião é projetado, esses poucos nós de velocidade no solo podem significar a diferença entre uma boa decolagem e ficar sem pista. Ou porque as rodas estão realmente no chão, excedendo a segurança da estrutura do trem de pouso.

Vamos fazer uma pista de pés 2000. Existem pistas menores, embora, para ser justo, essa seja bem pequena. O plano de exemplo precisa dos pés 1,160 para decolar em uma situação sem vento e vazio. Para podermos decolar deste aeroporto. Existe uma "regra de ouro" por aí que diz "operação com vento de cauda até nós 10, aumenta as distâncias em 10% para cada dois nós [de vento]". Assim, nos nós do vento traseiro da 5, deixo de precisar dos pés do 1,160 para cerca do 1,500 (erro por precaução). Ainda posso decolar, mas e quanto ao peso? Pesos diferentes precisam de comprimentos diferentes para acelerar. Outra regra prática "Mudança no peso de 10% causará pelo menos uma mudança de% de 20 nas distâncias de decolagem e aterrissagem". Assim, para aeronaves de amostra, digamos que eu tenha um peso total de 6,000 lbs. O peso vazio é 4,550. Essa é uma alteração de peso de cerca de 31%. Portanto, agora eu preciso adicionar a distância de 60% ao meu rolo de chão. Por isso, preciso que os pés 1,900 decolem (novamente aplique com cuidado). Eu ainda estou bem. Mas vamos adicionar o vento. Agora eu preciso que os pés 2,375 decolem e a pista não é tão longa. Então, eu estou preso no chão.

Então, nosso exemplo em resumo:

• Sem vento. Eu posso decolar
• Com um vento contrário, eu posso decolar
• Mas com os nós do 5 de Tailwind não posso decolar.

NOTAS IMPORTANTES

• As regras práticas são ótimas, mas não são o POH. Todo avião deve vir com um POH (e quero dizer que todo avião físico deve ter um POH). Nesse POH existem limites reais e regras / diretrizes reais. A maioria conterá uma tabela ou gráfico que explica o peso, a rotação do solo e a velocidade do vento de uma maneira ou de outra. Algumas embarcações terão limites de segurança que não devem ser excedidos.
• As regras práticas são ótimas para conversas em geral, mas não devem ser aplicadas a uma aeronave na vida real. Se você estiver pilotando um avião, deve conhecer as especificações e os limites do avião. Não é apenas "adivinhar" para eles.
• Os números que usei no exemplo são precisos o suficiente para um exemplo, mas são do Google.
• O comprimento da pista também é afetado pelo que é feito. Campos de grama decolam "mais tempo" do que asfalto.
• As pistas de pouso podem ser tão curtas quanto os pés 800, mas a maioria dos aeroportos maiores possui pistas na faixa dos pés 10,000. A pista pública mais longa tem cerca de 7 metros de altura. Existem pistas que são mais longas.
• Embora as pistas possam ser maiores, os jatos que as utilizam precisam ir mais rápido e levar mais tempo para chegar lá, então o problema existe para elas também. Mais ainda, de certa forma.
• Muito mais do que apenas o IAS entra em decolagem há densidade do ar, por um lado. A inclinação da pista, a temperatura do ar. Este exemplo é realmente simplificado para examinar um aspecto.

Dois fatores de risco que ainda não foram mencionados: A maior velocidade do solo necessária antes da velocidade do ar ser suficiente para a decolagem colocará maior pressão no trem de pouso e nas rodas. Imagine um solavanco na pista; atingi-lo a 80 ou 100 mph fará uma diferença que, na pior das hipóteses, pode causar, por exemplo, um furo na roda.

Além disso, se você precisar abortar a decolagem, a distância de frenagem antes que o avião pare será muito maior a partir da 90 mph do que da 70 mph. A distância de parada será 1.65x mais longa, embora a diferença de velocidade neste caso seja apenas 1.28x.

Também pensei em um terceiro fator de risco: gradiente de vento. Muitas vezes o vento sopra mais forte quanto mais alto você fica acima da pista. Isso pode ser significativo em pequenos aeroportos. Em uma decolagem normal com um vento de popa, isso ajuda o avião a subir melhor à medida que sobe. Porém, em uma decolagem no vento de cauda, ​​o vento de cauda aumenta à medida que o avião sobe, o que significa que a taxa de subida é reduzida (o nariz deve ser pressionado para obter velocidade no ar suficiente para a subida). Se o avião tiver potência suficiente, isso pode não ser perceptível, mas um avião com potência marginal pode ter dificuldades se houver obstáculos próximos ao campo.

Você precisará de mais pista. Uma vez no ar, não haverá diferença, além de um gradiente de vento desfavorável. Além disso, não é aconselhável, porque, em aeródromos não controlados, os pilotos consideram a pista com vento de popa como a pista ativa.

O avião ainda voará; leva apenas consideravelmente mais pista para partir. A maioria Manuais de Operação do Piloto (POHs) usará uma fraseologia em seus gráficos de desempenho dos rolos de decolagem, como "aumente o rolo de solo 10% para cada kt de vento de cauda 2" ou similar. Não parece tão ruim, mas considere agora que, se você sair em um vento de cauda direto do 10 kt, seu giro no solo e a distância para eliminar um obstáculo do 50 ft serão agora 50% maiores que uma decolagem no ar parado. Isso se tornou um fator sério em pistas de pouso curtas e altas elevações de campo e altitudes de densidade. Um Cessna 172 pode exigir que os pés da pista 1300 o façam ao nível do mar em STP, mas pode estar acima dos pés da pista 5000 necessários para uma elevação de campo do 6000 ft a 30 ° C.

Pilotos de salto e pilotos Ag decolam regularmente no vento e / ou com fortes ventos cruzados, desde que a pista seja longa o suficiente. Um aeroporto dedicado é o preferido. Se você deseja obter uma experiência tremenda como piloto, voe as horas 500 levando os paraquedistas até os pés 11,000. Você está lançando bombas que caem que se tornam bombas flutuantes que passam pelos ventos no ar de diferentes direções em diferentes altitudes e aterrissam no alvo da zona de queda. Você saberá que é um piloto respeitado quando os saltadores experientes adormecem durante a escalada. Você aprenderá como dizer NÃO! quando seu chefe o leva ao limite com peso, clima e voo com o mínimo de combustível. A maioria dos aviões parece bastante viciada e é divertido contar os que saltam pela primeira vez quando vêem o avião: "se você acha que o avião está ruim, deve ver o pára-quedas!"

"Depois que você decola, não há nada com que se preocupar" .... O aumento da velocidade do solo pode fazer você acreditar (ilusão de ótica) que você tem uma velocidade no ar mais rápida e o desejo de aumentar sua atitude de arremesso. ao rolo de descolagem prolongado e à necessidade de subir). Sua taxa de subida também sofrerá. (ganho vertical vs. deslocamento horizontal). Isso vai contra a linha de fundo .... "Nunca se arrependa de NÃO ter o ar acima ou a pista atrás de você." Meus mínimos pessoais não aceitarão uma decolagem a favor do vento OU uma aterrissagem (também uma grande ilusão de ótica) maior que o 5 Knots.

As outras respostas e comentários estão ignorando um efeito que geralmente não aparece na prática, mas que existe e eu testemunhei em primeira mão: desde que o fluxo de ar no quadro seja invertido, o mesmo ocorre com os comandos.

Para a decolagem, o efeito diminui à medida que a aeronave ganha velocidade, provavelmente afetando apenas planadores e outras aeronaves leves que dependem muito dos comandos desde o início da corrida. No pouso, o efeito aumenta à medida que a velocidade do solo diminui, e eu testemunhei um acidente grave (direto contra uma cerca que corre ao lado da pista) por causa disso.