Por que o peso de retirada seguro excede o peso de pouso seguro?

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Isso parece contra-intuitivo: se um avião pode decolar e voar horizontalmente, o que o impede de descer e descer para a pista com a pequena velocidade vertical necessária?

    
por h22 16.08.2014 / 16:51

3 respostas

Porque ao decolar você vai de 0 velocidade vertical a uma taxa de subida positiva através das asas (a força na engrenagem diminuirá com o tempo para 0 quando estiver no ar). Mas durante o pouso, você passará de uma taxa negativa de subida para uma velocidade vertical de 0. A maior parte disso será absorvida pela engrenagem (a força na engrenagem aumentará e então se acomodará apenas no peso da aeronave). Depois de tocar para baixo, há também a força de frenagem exercida na engrenagem, que é proporcional à massa da aeronave.

É aquele pico + força de frenagem que os engenheiros estão preocupados quando calculam o peso máximo de pouso.

    
16.08.2014 / 17:01

Os dois pesos não estão diretamente relacionados: em teoria, a descolagem máxima poderia ser menor do que o pouso máximo, mas isso mostraria um problema com o projeto.

A decolagem é determinada pelo comprimento de campo disponível em vigor e, portanto, o empuxo do motor necessário para colocar o avião no ar (antes de ficar sem campo). E, de fato, você precisa de um campo longo o suficiente para que na V1 você possa parar e não cair no final.

Assim, o estilista precisa ter força suficiente para deixá-lo no ar com rapidez suficiente, com combustível suficiente para voar até onde precisam chegar. Mais motores são mais massa, mais gastos e mais combustível para operá-los.

O pouso não é determinado pelo empuxo do motor, na verdade, o tamanho do motor funciona contra você um pouco, porque motores maiores são mais pesados. O pouso depende apenas de arrasto e freios. Na verdade, você PODE pousar com peso máximo de decolagem, mas isso é um extremo, e você pode queimar seus freios / pneus de sopro. O peso máximo de pouso também deve levar em conta o mau tempo, que aumenta o comprimento necessário da pista. Também tem que levar em conta a possibilidade de você não ter o uso total de flaps para o arrasto, portanto, é necessário combinação de pista mais longa e capacidade de frenagem suficiente.

Os jatos comerciais são todos sobre economia e os trade-offs feitos no projeto. Você NÃO PRECISA ter o peso máximo de pouso igual ao máximo de descolagem, exceto no caso de uma emergência logo após a decolagem.

Se você fizer o download do PIANO (a versão gratuita / de teste), poderá selecionar vários pesos para a decolagem e aterrissagem. Veja o que ele faz com os comprimentos do campo de pouso.

Lembre-se também de que existe um conjunto de aeroportos que os projetistas querem que seus aviões possam decolar e pousar. Também que as rotas que eles querem voar têm certas distâncias, precisando de combustível suficiente para chegar lá.

Conforme você aumenta o peso, você precisa de mais sustentação e mais impulso. E você tem que fazê-lo no comprimento da pista disponível. Quando você pousar, você pode tirar proveito desse elevador (desde que você conseguiu de uma área de asa eficaz maior), mas você também precisa de freios. Os freios são pesados e custam dinheiro para construir e manter.

O peso vai variar de baixo (apenas o suficiente para chegar a um aeroporto próximo) ao máximo: o suficiente para chegar ao mais distante. O peso de aterragem DEVE ser idealmente o mesmo: apenas o peso do avião vazio e a reserva. Qualquer coisa mais e alguma coisa deu errado. Assim, o designer almeja isso e cria segurança suficiente no sistema para permitir uma aterrissagem com máxima decolagem, mas com a possibilidade de soprar pneus, ou pelo menos ter que esperar até que os freios esfriam.

Eu li uma conta de aviões comerciais voando em Kabul totalmente carregados com combustível para reabastecimento, e eles tiveram problemas com freios quentes, pneus queimados, etc. Os aviões comerciais não foram projetados para isso. Os verdadeiros navios-tanque / cargueiros militares têm um empuxo reverso mais efetivo e precisam usá-lo para aterrissar em pistas curtas. E não há preocupação com a segurança dos passageiros em relação à desaceleração, nem ao ruído.

A principal razão pela qual os jatos comerciais não usam o empuxo reverso é devido a regulamentações de ruído (e emissão). Caso contrário, você poderia pousar o mais pesado que você queria: o empuxo reverso pode fornecer até 20% a 30% do empuxo máximo e é efetivo em altas velocidades.

E se você olhar para o empuxo do motor, há uma enorme diferença entre o empuxo máximo de decolagem e o cruzeiro. Uma vez que você está no ar, você não precisa de um motor muito grande. Mas você tem que carregar todo o volume extra apenas para entrar no ar.

Em voos curtos, uma das grandes questões é a hora de acalmar os freios. Se você tiver um giro rápido e não tiver muito tempo entre seu próximo pouso, seus freios não terão muito tempo para esfriar. Nesse caso, os pesos máximos do avião não são realmente o problema: você não está carregando muito combustível.

Nota: A Airbus tem dados sobre quanto impulso reverso cada avião possui. É uma função de N1 (velocidade do ventilador) e velocidade do ar. Vejo: Segurança na decolagem do Airbus

    
10.06.2015 / 17:07

A resposta de Ratchet Freak está completamente correta, mas eu gostaria de acrescentar a ela. Um avião pode ter um peso máximo de pouso igual ou maior ao peso máximo de descolagem. Não há limitação técnica para isso: o trem de pouso pode simplesmente ser feito para ser mais robusto.

No entanto, o trem de pouso mais resistente é pesado e caro. Um avião (geralmente) será mais leve quando aterrissar do que quando decolar, porque ele queimava combustível, portanto a robustez adicional raramente (ou nunca) será usada. Portanto, os fabricantes decidem fazer aviões que tenham um peso de descolagem seguro que exceda o peso de aterragem seguro.

    
06.12.2014 / 16:48