Quando diminuir a velocidade para Va para turbulência?

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Estou tentando descobrir quando é seguro continuar na velocidade normal de cruzeiro e quando devo desacelerar para evitar sobrecarregar a fuselagem devido à turbulência. (claro que pedi instrutores mas gostaria de obter mais algumas opiniões)

Minha aeronave tem uma velocidade de manobra listada, Va, também listada como a velocidade de penetração da turbulência. Quando devo realmente desacelerar para essa velocidade (ou seja, turbulência leve, moderada e severa)? Por quanto tempo deve ocorrer tal turbulência antes que eu diminua a velocidade (depois de um ou dois solavancos, quando a turbulência é observada como sendo intermitente ou contínua, devo abrandar imediatamente)?

Para o escopo desta questão, estou perguntando especificamente sobre aeronaves monomotoras de aviação geral que navegam em torno de 140 kts. Va é 112 kias. Eu estaria interessado em ouvir sobre aeronaves maiores / menores também.

Respostas de pilotos reais com experiência nesta área, por favor (espero que todos os pilotos tenham alguns :-)).

    
por Pugz 17.05.2016 / 07:36

3 respostas

Para ajudar você a entender isso, sinto que devemos discutir como o Va está determinado.

14 CFR 23.337 Limite fatores de carga de manobra.

(a) The positive limit maneuvering load factor n may not be less than—

(1) 2.1 + (24,000 ÷ (W + 10,000)) for normal and commuter category airplanes, where W = design maximum takeoff weight, except that n need not be more than 3.8;

(2) 4.4 for utility category airplanes; or

(3) 6.0 for acrobatic category airplanes.

(b) The negative limit maneuvering load factor may not be less than—

(1) 0.4 times the positive load factor for the normal utility and commuter categories; or

(2) 0.5 times the positive load factor for the acrobatic category.

(c) Maneuvering load factors lower than those specified in this section may be used if the airplane has design features that make it impossible to exceed these values in flight.

Com base nesse regulamento, a aeronave leve monomotor que voei tem um limite de fator de carga de + 3,8 / -1,52 na categoria normal . A aeronave foi projetada para lidar estruturalmente com esses fatores de carga até o peso bruto máximo.

Um piloto pode ultrapassar esses limites fazendo entradas de controle abruptas ou "puxando G's" porque, aumentando abruptamente, por exemplo, o piloto está aumentando o ângulo de ataque e acelerando a aeronave.

Em velocidades acima de Va, as asas são capazes de produzir força suficiente para danificar a estrutura com cargas positivas ou negativas.

Este é um diagrama V-G ( Fonte )

A linha curva representa o fator de carga no qual a aeronave irá parar em uma dada velocidade indicada.

Va é a velocidade na qual a aeronave atingiria seu limite máximo de fator de carga positivo ao mesmo tempo em que passaria por uma parada aerodinâmica.

Um ângulo de ataque menor ou maior que o ângulo crítico de ataque fará com que a asa gere menos sustentação do que no ângulo crítico de ataque. Portanto, o ponto de parada é usado para determinar onde o fator de carga máximo ocorreria para uma determinada velocidade.

A velocidade de manobra, como você pode ver no gráfico, não tem um buffer de segurança acima dele, e é por isso que a resposta de Dave tem alguns detalhes sobre aumentar inadvertidamente a velocidade.

Voar abaixo da velocidade de manobra seria uma diretriz melhor a seguir se você sentir que há níveis perigosos de turbulência.

Digamos que você esteja voando bem abaixo de Va e seja atingido por uma strong rajada vertical. A rajada vertical, para cima, aumentará o ângulo de ataque mudando momentaneamente o vento relativo e, portanto, aumentando a sustentação. Se essa mudança no ângulo de ataque exceder o ângulo crítico de ataque, então a aeronave irá estancar aerodinamicamente, em vez de continuar a produzir maior sustentação. Nesse caso, a condição parada protegeria a estrutura da aeronave, agindo como um limite no carregamento da estrutura.

Agora, responda à sua pergunta específica:

É improvável que a turbulência severa seja uma surpresa durante o vôo em uma pequena aeronave monomotor. Eu nunca experimentei pessoalmente a turbulência em que senti a necessidade de diminuir minha velocidade.

É um julgamento que precisa ser feito pelo PIC, e eu diminuiria a velocidade sempre que eu estivesse passando por uma turbulência consistente que está me levando a perceber fisicamente forças G extraordinariamente altas.

Se um piloto estiver nesse cenário, provavelmente houve uma decisão ruim de ir / não ir em relação ao voo. Se você precisar de um quantificador, "turbulência severa" seria a classificação para a qual isso importa.

Eu tenho experimentado moderada a severa turbulência em vôo, mas essas foram rajadas de mudança de atitude; os fatores de carga impostos não estavam próximos dos limites.

    
17.05.2016 / 18:02

Assim como com qualquer coisa, você deve se referir a seu POH para a aeronave específica , pois ela geralmente cobre o que você deve fazer muito caso.

Por exemplo, o POH para os estados de Piper Saratoga

4.39 Turbulent Air Operation

In keeping with good operating practice used in all aircraft it is recommended that wen turbulent air is encountered or expected, the airspeed is reduced to maneuvering speed to reduce the structural loads caused by gusts and to allow for inadvertent speed build-ups which may occur as a result of turbulence or of distractions caused by the conditions.

É claro que isso não é muito específico para saber o que é turbulência, mas é seguro dizer que, se você acha que vai ser jogado ao ponto, começará a ver o aumento de velocidade como resultado das condições que você deve ter. reduza sua velocidade para Va.

Similarmente, o POH para os 172 estados (p. 4-3)

Turbulent Air Penetration Speed:

2300 Lbs ......... 97 KIAS

1950 Lbs ......... 89 KIAS

1600 Lbs ......... 80 KIAS

Cessna parece basear-se em carga enquanto Piper apenas aconselha uma desaceleração para Va que é interessante.

Você também não deve estar no arco amarelo (o que quer que seja) em ar pesado, ou seja, a "faixa de operação do ar suave" ou "faixa de cuidado". Basicamente, o aviso de "desacelerar" é dar-lhe uma área de buffer para que você possa inadvertidamente acelerar e não entrar na área de precaução ou chegar perto de Vne.

Quanto a quanto, eu diria que você deve desacelerar em turbulência consistente. Um único solavanco pode ser apenas a captura de uma térmica ou a travessia de um cume de montanha, etc. O ar turbulento tende a persistir nos ressaltos à medida que se desloca através dela, caso em que eu abrandaria.

Falando de experiência pessoal, geralmente reduzo a velocidade quando o passeio fica "instável" (é difícil dizer objetivamente o que é isso). Esta é, de certa forma, uma preferência pessoal e também de segurança. A coisa interessante a notar é que ao fazer aproximações em condições tempestuosas você pode querer adicionar velocidade à sua velocidade de aproximação.

    
17.05.2016 / 17:08

Se o fator de carga da próxima rajada vertical for provável que exceda o fator de carga máximo de sua aeronave, é hora de desacelerar. Agora você pode se perguntar como saber a força da próxima rajada. Se voar no ar tempestuoso é realmente desconfortável, melhor desacelerar. Não é que você está prestes a quebrar a aeronave, mas ser chutado na cabine irá restringir severamente suas habilidades de vôo. Voar mais devagar é mais seguro porque você continua no controle. Uma velocidade menor aumentará a mudança do ângulo de ataque a partir da rajada, mas a pressão dinâmica mais baixa reduzirá as cargas gerais. Além disso, a velocidade mais baixa se traduz em uma rampa de início de carga de rajadas menos íngreme, o que também torna mais fácil voar com velocidade menor.

Em relação à duração: Desacelere imediatamente se apenas uma rajada parecer exceder seu fator de carga máximo. Sim, existe um limite de segurança estrutural de 50%, e levará milhares de rajadas na carga limite para exceder o limite de fadiga, mas com rajadas eu recomendo que seja seguro. Note que o aumento na segurança vem principalmente de evitar erros de pilotagem.

Minha pior experiência foi em um Katana no vale do rio Arkansas. Vindo de Oklahoma, a cobertura de nuvens abaixo de mim aumentou e eu fui forçado a continuar abaixo das nuvens, voando somente VFR. Abaixo das nuvens eu fui literalmente jogado ao redor pelas piores rajadas que eu já experimentei. Para tornar a experiência mais tolerável, eu voei mais devagar que o normal, mas não muito - eu não queria ficar muito tempo nesse tipo de clima.

Gerhard Waibel me disse uma vez que ele foi convidado para voar com Karl Striedieck ao longo dos Apalaches. Agora você precisa saber que ambos voaram com um ASW-20 , um planador que Gerhard projetou. E ele sabe que ele construiu em reservas! O estilo de voar de Karl estava repetidamente sobrecarregando a fuselagem além do limite do projeto, mas ele nunca diminuía a velocidade. Gerhard, sem dúvida nenhum, disse que estava seriamente preocupado que Karl fosse quebrar o avião, mas nunca o fez. Ele fará 80 anos no próximo ano.

    
17.05.2016 / 21:15