Como as velocidades de V1 e VR (rotação) podem ser calculadas?

Não há nenhuma equação / função geral que você possa usar para calcular V1 / Vr ... o fabricante testa o desempenho da aeronave durante a certificação, e então você compara sua aeronave e condições atuais com as aeronaves do fabricante conhecido e as condições para obter seus resultados.

V1 é a fronteira entre acelerar para decolar e STOPPPPPP! no final da pista.
* A aceleração depende do impulso do motor a ser utilizado, da atmosfera fornecendo oxigénio para combustão e azoto para a massa do jacto, da massa da aeronave que tem de ser acelerada, do arrasto do flape usado e do possível arrasto da pista e declive

* O STOPPP! aspecto depende do arrasto dos flaps e freios de velocidade, do arrasto da inclinação e da superfície da pista e da massa do avião.

Vr não tem nada a ver com V1 ... é apenas uma margem abaixo de V2 (5kts? 10kts? dependendo da configuração de empuxo) que permite girar antes de V2 mas ainda acelerar (no ar) para então atingir V2 de 15 m / 50 pés E V2 depende do peso da aeronave e da configuração do flap.

Esta é uma ótima pergunta que eu ponderei ao obter minha classificação multi-engine.

V1 é determinado por vários fatores, mas o fator mais importante é chamado de "acelerar / desacelerar a distância". Em outras palavras, a distância necessária para parar a aeronave antes que a aeronave saia da pista ou continue em segurança no ar.

Aceleração é uma velocidade - ou mais precisamente uma mudança na velocidade ao longo do tempo designada por delta-a significando que uma aeronave acelerando antes da velocidade de estol continuará a aumentar em velocidade por um curto período de tempo se houver uma falha de propulsão do motor - em termos leigos isso é chamado de momentum.

Portanto, em aeronaves de desempenho moderado ou alto desempenho V1 e VR serão diferentes e a manufatura baseará o valor em testes de vôo.

Vamos considerar dois exemplos. Um avião monomotor como o Cessna 150 terá V1 e VR na velocidade de stall. Assim, o piloto recua em V1 e, quando a aeronave decola, ganha 5kts adicionais e sobe para V1 + 5kt. Em um jato, o piloto alcançará VR 10 ou 20kts antes de V1, mas mesmo que o motor falhe, o momentum levará a aeronave além de V1 e com segurança a aeronave alcançará a velocidade de vôo sem empuxo adicional.

Portanto, dependendo do que poderíamos chamar de excesso (sim um termo ligeiramente impreciso), VR ocorre antes de V1 devido a delta-a (alta aceleração).

Para aeronaves mais poderosas, a RV é um alvo em movimento. O B747 tem tanta potência que, se for leve ou tiver uma pista longa, está autorizado a usar menos que a potência máxima para a decolagem, a fim de conservar o desgaste do motor e reduzir o ruído. Portanto, a RV é diferente para cada decolagem.

Atualização: conforme observado abaixo, para o cenário de mecanismo único, eu deveria ter usado VS não V1. E, sim, aeronaves poderosas têm um Delta-A - mudança na aceleração, que é diferente de sua velocidade. Como exemplo, a gravidade da Terra (32 pés / seg / seg) é uma aceleração e não uma velocidade pura.