Qual é a velocidade de subida mais econômica em termos de combustível para um C172 SP?

Primeiro, considere as quatro forças no avião no cruzeiro:

          ⇧ Levantar ⇦ Arraste. Impulso ⇨ Gravidade ⇩

O arrasto é uma função da estrutura, atitude e velocidade do ar. Se o avião puder voar, o arrasto será mais compensado pelo impulso. A elevação é gerada por um componente do movimento para frente quando as superfícies flutuantes convertem a força horizontal em força vertical. E, finalmente, a força de sustentação é igual à força exercida pela gravidade.

Agora vamos falar sobre eficiência de combustível. É o quanto você pode fazer com uma quantidade de combustível e não especificou se está interessado em combustível por tempo (resistência) ou combustível por distância, ou qualquer outra coisa. Mas vamos discutir os principais componentes do uso de combustível:

1. Movimento do motor. O motor é mais eficiente em termos de potência em sua configuração de potência nominal mais alta. Portanto, você pensaria que a eficiência seria alcançada selecionando uma potência mais alta (supondo que você também pudesse subir com menos de 100% de energia).
2. calor. Eu acho que um motor térmico típico, como um motor a pistão, consome cerca de 50% da energia do combustível para aquecer (palpite aproximado, é provavelmente no intervalo 35% - 65%). Mas o motor térmico é mais poderoso quanto maior a diferença entre a temperatura de entrada e a temperatura de exaustão. Portanto, quanto maior o tempo que você pode gastar em grandes altitudes, provavelmente é mais eficiente em combustível para obter energia.
3. Resfriamento. Às vezes, você precisa de combustível extra não queimado para o arrefecimento do motor. Por exemplo, durante a subida, quando o motor está com maior potência e o fluxo de ar é reduzido.

Agora vamos discutir escalada. Durante uma subida, a aeronave tem (em teoria) para produzir toda a potência necessária para o vôo nivelado, além de um pouco mais para a mudança de altitude. Eu afirmaria, sem nenhuma evidência, que o combustível gasto na mudança de altitude é insignificante em comparação com o combustível necessário para permanecer no ar. (Aceitarei com prazer uma referência ou métrica se alguém as tiver). Mas pense bem: se você colocar a aeronave em um elevador movido por um motor semelhante, seriam necessárias algumas gotas de combustível para subir alguns metros. São mil quedas por mil pés - nada mais é do que compensar constantemente o peso constantemente, como acontece no voo.

Então, qual é o procedimento de subida mais econômico em combustível? É a técnica usando:

• Maior potência do motor
• Maximizar o tempo em grandes altitudes; minimizando o tempo em altitude mais baixa
• Equilibrar a mistura para manter o motor o mais quente possível. (você disse que economiza combustível. Você não disse que economiza. Não viole seu POH!)

Em resumo, para gastar o mínimo de combustível, suba o mais cedo possível, o mais rápido possível (por exemplo, Vy) e com riqueza aceitável mínima.

E enquanto estivermos falando em eficiência, também deixe os tanques secarem na sua altitude final de cruzeiro. Isso maximizará a parte mais eficiente em termos de combustível do cruzeiro, quando você estiver carregando menos combustível.

Parece-me que, independentemente da velocidade de cruzeiro escolhida, a subida mais eficiente em termos de consumo de combustível, considerando que o consumo básico de combustível em cruzeiro seria manter a mesma configuração de potência e subir na taxa mais baixa aceitável.

Por exemplo, se o cruzeiro em 90 kts e uma subida de 3,000 ft devem ser concluídos no máximo no 30 NM, suba às 150 fpm.

Isso deve resultar em aproximadamente o mesmo consumo de combustível por tempo em relação à permanência na mesma velocidade de cruzeiro e apenas um pouco mais em consumo por distância, já que a velocidade no solo será minimamente reduzida (e até isso pode ser compensado pelo aumento do TAS sob essa configuração de potência devido ao aumento de altitude).

Se a velocidade de cruzeiro da linha de base foi escolhida como a velocidade máxima de resistência, essa subida também deve ser mais ou menos a mais eficiente em termos de combustível.