Em um 747 é normal que o Vr (velocidade de decolagem) varie muito dependendo da carga de combustível e da temperatura ambiente?

Como a resposta de Henning Makholm discute , a diferença de peso entre o menor e o maior peso é significativa. O peso vazio de operação (OEW) de um 747-400 é de 394.100 libras, enquanto o peso máximo de decolagem (MTOW) é de 875.000 libras. Isso significa que há uma diferença de cerca de 400.000 libras entre os pesos mais leves e pesados nos quais um 747 pode ser decolando, fazendo com que o MTOW seja duas vezes mais pesado que o OEW.

A velocidade de rotação Vr é o ponto no qual a aeronave pode se elevar e desenvolver sustentação suficiente para subir. Assim, no MTOW, o 747 deve desenvolver cerca de duas vezes mais sustentação do que mais perto do OEW. A maior parte dessa força é levantada das asas.

O aumento pode ser calculado com a seguinte equação :

L = ¹ / ₂ ρv ² sC _L

L = elevador
ρ = densidade do ar
v = airspeed
s = área da asa
C _L = coeficiente de sustentação

A densidade do ar certamente terá um papel importante. Altas altitudes e temperaturas reduzem a quantidade de sustentação. Mas este exemplo pertence às outras variáveis.

Um avião pode usar abas e slats para aumentar o C _L e s de suas asas.

O C _L também dependerá do ângulo de ataque α das asas. Uma curva aproximada para o 747 pode ser vista aqui (é para um 747-200, mas deve ser perto o suficiente). Quando uma aeronave gira, ela está mudando a AOA, o que aumenta a sustentação. É muito importante projetar uma aeronave para garantir que ela possa se inclinar o suficiente na pista, para alcançar o ângulo de inclinação necessário para a decolagem. Um 747-400 gira para aproximadamente 10 graus em descolar. Com base no diagrama aproximado C _L - α , o coeficiente de elevação varia de cerca de 0,3 a 1,25 quando α muda de 0 a 10 em rotação.

Quando o peso da aeronave é aumentado, os flaps podem ser aumentados de 10 a 20 . No entanto, as abas 20 podem ser padrão porque esses caras disseram isso , então vamos supor que C _L e s também não serão alterados. Isso deixa a velocidade v como o único parâmetro que resta para aumentar a sustentação.

Neste estudo , a figura A-7 mostra uma distribuição de terreno velocidade na decolagem entre 140 e 190 kts. Estes números provavelmente serão um pouco maiores que V _r devido à aceleração entre V _r e decolagem, e um headwind médio. Isto significa que em pesos na extremidade mais baixa, 130 kts seria uma estimativa razoável para V _r .

Agora, vamos criar alguns números. Vamos pegar os pesos 475.000 libras e 875.000 libras. Suponha que a aeronave precise de um levantamento 10% maior do que seu peso para decolar. Isso nos dá valores de elevação de 522.500 libras e 962.500 libras. Usando a equação do elevador e uma velocidade final baixa de 130 kts para encontrar a porção desconhecida.

522500 = ¹ / ₂ ρ130 ² sC _L

ρsC _L = 61,8

Como estamos assumindo que nenhum desses valores mudará, podemos resolver para v com o maior valor de levantamento.

962500 = ^61,8 / ₂ v ²

v = 176 kts

Isso não é muito menor que o valor de decolagem de 190 kts. Então você tem isso. O elevador deve ser aumentado para compensar o peso adicional e o levantamento é proporcional ao quadrado da velocidade.

Não parece surpreendente para mim.

Há mais de um fator de 2 na diferença entre o peso vazio e o MTOW de um 747-400, então um que esteja quase vazio será capaz de produzir sustentação suficiente para sair da pista a uma velocidade significativamente menor que um totalmente carregado - e, portanto, deve , porque (todas as outras coisas sendo iguais) quanto mais rápido você chegar à altitude, menor será a janela para problemas repentinos serem imediatamente perigosos.

Abaixo estão os menores e maiores Vr listados para aeronaves 747-100 e -200 com os motores mostrados para um flaps 10 decolagem normal. Eles são da Tower Air (agora extinta há muito tempo) QRH que pilotos e engenheiros foram emitidos.

JT9D-3A  110 to 174
JT9D-7A  114 to 177
JT9D-7F  115 to 179
JT9D-7J  118 to 180
JT9D-7Q  126 TO 182

As tabelas reais são longas, com o Vr variando de acordo com o peso de decolagem, ajuste de flap, temperatura, altitude de pressão, bem como pelo menos uma outra coisa que não consigo lembrar. Cada célula da tabela fornece V1, Vr, V2 e o alvo de rotação de 3 mecanismos. O menor peso, é claro, dá a você o menor Vr.

O f.e. desenhou a graxa os valores que ele olhou em um cartão de plástico, que ele então passou para o f.o., que os verificou. Quando o f.o. Estava satisfeito que eles estavam corretos, ele apoiou o cartão contra o painel de instrumentos na frente das alavancas de empuxo. O capitão pode optar por aceitá-las pelo valor de face ou também por elas próprias.

Nas duas transportadoras 747 em que trabalhei, havia uma diferença na cultura sobre como você giraria. Na primeira transportadora, você girou a 10 graus para cima e manteve essa atitude até que você saiu do chão, momento em que você girou para o alvo de rotação de 3 motores. Este procedimento foi planejado para evitar ataques na cauda. Na Tower Air, eles ensinaram o procedimento correto (na minha opinião) de girar diretamente para o alvo de rotação de 3 motores.