Estou trabalhando em um pequeno projeto pessoal que usa dados de queima de combustível sobre aeronaves específicas para calcular o combustível total necessário para uma viagem. Os dados são assim:
| 120000 kg | 150000 kg | 180000kg
----------+------------+-----------+-----------
21,000 ft | 6250 kg/hr | 6350 kg/hr| 6450 kg/hr
22,000 ft | 6225 kg/hr | 6325 kg/hr| 6425 kg/hr
23,000 ft | 6200 kg/hr | 6300 kg/hr| 6400 kg/hr
Com base na tabela acima, você pode ver que para cruzeiro a 21.000 pés e um peso de 120.000 kg, você queimaria 6250kg / hr.
O problema que estou tendo é que, para calcular o peso total, primeiro você precisa saber o combustível total, que você não tem até que você saiba a taxa de queima adequada. Qual seria a maneira correta de calcular o combustível com base nessas informações?Acabei resolvendo-o programaticamente passando por todas as combinações de peso / altitude, multiplicando a taxa de queima de combustível pela duração e adicionando esse peso ao meu ZFW. Se eu estivesse abaixo do MTOW, salvaria a taxa de queima de combustível e a altitude, caso contrário, descartei-a. No final, eu escolhi a menor taxa de queima de combustível das minhas opções salvas, o que também me deu minha altitude de cruzeiro ideal.
Isso normalmente seria resolvido iterativamente. Você começa com sua massa igual a ZFW e calcula quanto de combustível você precisa com base na tabela:
$$ \ mathrm {Combustível} _1 = \ mathrm {Combustível} (m = \ mathrm {ZFW}) $$
Depois, você adiciona esse combustível ao seu peso total e repete o cálculo:
$$ \ mathrm {Combustivel} _2 = \ mathrm {Combustivel} (m = (\ mathrm {ZFW} + \ mathrm {Combustivel} _1)) $$
que lhe dará um resultado ligeiramente maior. Você repete esse processo até a convergência, o que significa
$$ \ mathrm {Combustível} _ {i + 1} \ approx \ mathrm {Combustível} _i $$
e este é o seu resultado final.
Acho que você está usando os dados da maneira errada. A queima de combustível não determina quanto combustível você deve carregar, mas pode determinar a altitude na qual você deseja navegar para economizar a quantidade máxima de combustível.
A quantidade de combustível que você precisa transportar é baseada na resistência e na contingência. Se você sabe que a resistência de sua aeronave é de 3 horas, e sua rota planejada estima em 1,5 horas, tendo adicionado a contingência apropriada, você pode decidir que precisa de 2 horas de combustível para a viagem. Isso significa que você precisa de tanques 2/3 cheios.
Agora você sabe que o combustível para 2/3 encher seus tanques pesa x , o peso da sua aeronave é y então o peso total é simplesmente x+y .
Usando sua tabela de dados, agora você pode calcular a altitude de cruzeiro ideal.
Obviamente, isso é simplista demais, pois você ainda tem o problema de que vale a pena carregar um pouco mais de combustível para obter uma melhor eficiência de cruzeiro.
A abordagem normal é segmentar seu voo para que você saiba sua queima em diferentes fases do voo. Por exemplo, o cruzeiro após um longo voo pode ter uma potência reduzida, porque a aeronave é mais leve (tendo queimado grande parte do combustível).
Em seguida, adiciona-se o combustível para cada segmento, incluindo reserva, para obter a carga total.
Manualmente, o refinamento iterativo pode ser feito para otimizar as coisas.
Para o voo que faço, não há pressão para baixar a carga de combustível, para que possamos escolher um ponto e, com uma corrida no combustível (manualmente quando não estiver usando uma aeronave com FMS ou auxiliares eletrônicos (tablet), podemos verificar se o palpite inicial está próximo e decidir usar essa carga.
No entanto, os amigos que voam para as companhias aéreas dizem que as pessoas das operações estão sempre reduzindo seu combustível, especialmente quando há tempo que poderia causar desvios. Eles pedirão mais alguns quilos "pela esposa e filhos". Então, novamente, um desvio de combustível pode ser caro.
Outro ponto, normalmente, um seleciona a altitude de cruzeiro para as condições do WX, o tráfego e a duração do voo. Em outras palavras, normalmente o combustível disponível não direciona a altitude. A altitude é impulsionada pelas condições de voo, rotas, economia, etc.
Portanto, em resumo, segmente seu voo e use as taxas de queima e de subida e descida para seu peso, potência (ou TAS) e altitude, para obter uma "proposta" inicial e, em seguida, refinar iterativamente, se necessário. Obviamente, adicione reservas e uma reserva baseada na condição de voo. Se você for escolher seu caminho através de algum tempo, você vai querer uma reserva para isso.