Qual é a velocidade mínima de cruzeiro dos aviões modernos?

É chamado de velocidade de estol. Abaixo do qual as asas não darão sustentação suficiente para permanecer no ar.

Outra velocidade mínima para aderir é a velocidade mínima de controle. Abaixo disso, as superfícies de controle não serão capazes de neutralizar a perda de um mecanismo.

No entanto, a desaceleração antes do pouso não tem nada a ver com a espera no turno / folga. Se eles precisam esperar, eles circulam em círculo.

A desaceleração é tão baixa quanto possível para limitar a distância de frenagem necessária na pista.

O elevador que uma asa é capaz de gerar é proporcional ao quadrado da velocidade¹. Se a aeronave estiver se movendo pelo ar muito devagar, ela irá parar², abaixar e começar a descer rapidamente.

Assim, uma aeronave de asa fixa³ deve mover-se pelo menos em alguma velocidade, chamada stall speed ou $ V_S $. E normalmente algum erro de margem deve ser deixado, então a aeronave nunca voa mais devagar que cerca de US $ 1,3 × V_S $.

O que o $ V_S $ é depende da aeronave e do peso . Como o elevador é necessário para equilibrar o peso, menos peso significa que menos levantamento é necessário e, portanto, menos fluxo de ar para gerá-lo. Para aviões a jato, a velocidade de estol pode variar de cerca de 100 nós quando a luz (~ 185 km / h, ~ 115 mph) para talvez 130 nós (~ 240 km / h, ~ 150 mph) quando carregado⁴.

Por outro lado, em altitudes abaixo de 10.000 pés, a velocidade máxima de 250 nós (~ 463 km / h, ~ 288 mph) é geralmente definida para que os pilotos tenham tempo suficiente para se verem. ao voar perto dos aeroportos sob regras de voo visual ou no caso de o controlador cometer um erro.

¹ É na verdade proporcional à pressão dinâmica , que é proporcional à pressão e ao quadrado da velocidade, assim como a aeronave sobe, a velocidade mínima aumenta. Os aviões modernos voam muito alto (geralmente de 32.000 a 42.000 pés), onde a pressão mais baixa e o arrasto inferior correspondente permitem voar muito mais rápido, mas a velocidade mínima também é maior.

² O aumento é proporcional à pressão dinâmica e ângulo de ataque. Em velocidade mais lenta, a asa voa em um ângulo de ataque mais alto, que é como o nariz da aeronave ainda aponta quando se aproxima do pouso. A asa é capaz de fornecer mais sustentação para ângulo crítico de ataque acima do qual ele empaca.

³ Os helicópteros (helicópteros) criam o fluxo de ar ao girar suas asas e, portanto, não precisam de velocidade para frente. Na verdade, eles param quando voam rápido demais, quando a lâmina recuada não está mais se movendo rápido o suficiente para a frente.

⁴ Estes são valores para dispositivos de alta elevação (flaps e slats) implantados. Com eles retraídos, a velocidade de stall é maior. A velocidade de estol também depende da área relativa das asas de uma aeronave em particular. Por exemplo, A318, A319, A320 e A321-200 têm a mesma asa e, portanto, a mesma velocidade de estol com o mesmo peso, mas possuem tamanhos diferentes e, portanto, pesos típicos diferentes. Há diferença semelhante entre os números B737-700, B737-800 e B737-900.

A velocidade mínima na qual a aeronave pode voar (cruzeiro) é chamada velocidade de parada . A essa velocidade, o levantamento é igual ao peso da aeronave.

O elevador L é dado por

$ L = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho S V ^ {2} $,

onde

$ C_ {L} $ é o coeficiente de sustentação, $ \ rho $ é a densidade nessa altitude e $ S $ é a área da planura de asa. Durante o vôo nivelado e não acelerado, o levantamento é igual ao peso.

$ L = W = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho S V ^ {2} $

Isso dá a velocidade de parada,

$ V_ {s} = \ sqrt {\ frac {2 W} {\ rho C_ {L_ {max}} S}} $

Esta é a velocidade mínima na qual a aeronave pode voar. Observe que isso depende de três coisas: o peso da aeronave, a densidade do ar e o $ C_ {L_ {max}} $ da seção da asa.

Durante a aterrissagem, duas coisas acontecem: o peso é menor (comparado ao peso de decolagem), e os flaps são desdobrados, o que aumenta o $ C_ {L_ {max}} $, que por sua vez reduz a velocidade mínima necessária para o vôo . Esta é a razão pela qual você está sentindo uma redução na velocidade.

^{Fonte: assets.decodedscience.com}

^{Fonte: Stall Speed, Prof. Dr. Mustafa Cavcar}

Em geral, as aeronaves voam bem acima da velocidade de estol. Se a margem (entre a velocidade de vôo e a velocidade de estol) for mantida, sua velocidade de vôo será reduzida quando a velocidade de estol for reduzida.

Indiscutivelmente, uma aeronave pode navegar a qualquer velocidade, desde que ela não pare. No entanto, às vezes, o ATC notifica uma tripulação de voo e diz-lhes para manter uma certa velocidade devido ao tráfego ou a outros fatores. Tenha em mente que a parada não se baseia tanto na velocidade quanto no AOA (ângulo de ataque). Ângulo de ataque é o ângulo que o ar encontra a asa (caso você não saiba). Stalling é quando o fluxo de ar sobre uma asa é quebrado e turbulento ou se separa da asa. Até certo ponto, um ângulo de ataque maior concederá mais sustentação (que é o ponto dos flaps). No entanto, pode ser perigoso, pois também pode induzir uma parada.

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A foto acima mostra o que estou tentando dizer. Assim, enquanto o ângulo crítico de ataque não for atingido, uma aeronave pode tecnicamente voar a qualquer velocidade na aterrissagem (embora o ATC frequentemente solicite aos aviões que mantenham a velocidade relativamente alta ou baixa para que o tráfego corra suavemente). O livro "Stick and Rudder" tem uma enorme seção sobre AOA, entre muitas outras coisas.