Has trabajado duro y durante mucho tiempo en tu entrenamiento , y ahora puedes sentir que se acerca el momento del éxito mientras te alineas con la pista. Tu corazón late más rápido a medida que te acercas; es casi el momento de aterrizar y terminar tu viaje. Pero, de repente, ¡el avión comienza a flotar!
No estás solo en esta experiencia; es un fenómeno conocido como efecto suelo que la mayoría de los pilotos encuentran en algún momento de su carrera.
En este artículo, exploraremos por qué comprender el efecto suelo es tan importante para todos los aviadores.
Tabla de contenido
- ¿Qué es el efecto suelo?
- ¿Qué causa el efecto suelo?
- ¿Cómo me afecta el efecto suelo?
- ¿Cómo puedo utilizar el efecto suelo a mi favor?
- Despegues en campo corto
- Despegues en terreno blando
- Ampliación del rango de crucero a baja altitud
- Errores comunes del efecto suelo que se deben evitar
- Rotación prematura
- Una velocidad de aproximación demasiado rápida
- Intentando forzar el aterrizaje del avión
¿Qué es el efecto suelo?
El término "efecto suelo" se utiliza para describir el fenómeno aerodinámico de aumento de la sustentación y disminución de la resistencia inducida que generan las alas de la aeronave cuando se vuela cerca de una superficie plana, como el suelo o el agua. El coeficiente de sustentación se genera y crea un efecto de flotación.
¿Qué causa el efecto suelo?
Exploremos un poco de teoría aerodinámica por un momento, para que podamos entender la ciencia detrás del efecto suelo.
Como todo buen piloto recuerda haber aprendido, la presión del aire en la superficie superior del ala es menor que en la inferior. Esta diferencia de presión crea un flujo circular de aire desde el área de alta presión debajo de las alas hasta el área de menor presión sobre las alas.
Aunque este movimiento de aire se produce a lo largo de todo el borde de salida del ala, es más evidente cerca de las puntas de las alas del avión. A estas áreas de flujo de aire circular las llamamos “vórtices”.
Cuando se vuela a una altitud de crucero, los vórtices son grandes y provocan una mayor desviación del aire o corriente descendente. Cuando el aire es desviado por los vórtices de las puntas de las alas, esto inclina la dirección relativa del viento hacia abajo.
Recuerde que la sustentación siempre es perpendicular a la dirección relativa del viento, por lo que el vector de sustentación se desplaza hacia atrás en consecuencia. Dado que un vector de sustentación vertical es más eficiente que un vector inclinado, el desplazamiento del vector produce una menor sustentación y un mayor arrastre.
A medida que se acerca al suelo, la aerodinámica cambia a medida que aumenta la presión del aire sobre la superficie inferior del ala. El tamaño de los vórtices de las puntas de las alas disminuye y su forma se vuelve más alargada en lugar de circular, lo que genera menos corriente descendente.
La menor corriente descendente no inclina tanto la dirección relativa del viento y el vector de sustentación se mantiene más cerca de la vertical. Este vector de sustentación casi vertical más eficiente proporciona mayor sustentación y menor resistencia.
(El plano 3D " Plane " de osmosikum tiene licencia Creative Commons Attribution )
¿Cómo me afecta el efecto suelo?
En los aterrizajes, generalmente comenzarás a experimentar el efecto suelo cuando estés a la mitad de la longitud total de tu ala del suelo.
El aumento de la sustentación y la disminución de la resistencia harán que su avión parezca flotar en el aire cerca del suelo, manteniendo su velocidad y altitud por más tiempo de lo que lo haría de otra manera. A menudo escuchará que este fenómeno se describe como "flotar en un colchón de aire".
Para los despegues, se comienza con las alas del avión en efecto suelo, donde el aumento de sustentación y la disminución de la resistencia ayudan a generar velocidad aérea.
Es posible que su aeronave despegue a una velocidad inferior a la nominal. A medida que comience a ascender y salga del efecto suelo, deberá utilizar más potencia para mantener la velocidad de ascenso.
Debido a que el impacto del efecto suelo aumenta cuanto más cerca están las alas del suelo, los aviones de ala baja como un Piper Warrior experimentan más efectos suelo que un Cessna 172 de ala alta.
¿Cómo puedo utilizar el efecto suelo a mi favor?
Los dos casos más comunes en los que el efecto suelo puede resultar muy útil si sabes cómo utilizarlo a tu favor son los despegues en pistas cortas y en pistas blandas. También ha resultado útil para ayudar a los pilotos en situaciones de emergencia.
Despegues en campo corto
Para un despegue en pista corta, el objetivo es alcanzar la velocidad máxima de ángulo de ascenso (Vx) lo más rápido posible. Todo ayuda, y si sabes cómo usar el efecto suelo a tu favor, puedes obtener el impulso que estás buscando. Tan pronto como tengas suficiente velocidad para levantar las ruedas de la pista, hazlo para ayudar a reducir la resistencia.
Mantenga un ángulo de ataque (AoA) bajo para disminuir la resistencia y aumentar la aceleración. Siga las pautas de su POH para los flaps. Por lo general, esto será lo que le proporcione un AoA cercano a los 15 grados, ya que es lo más eficiente para la mayoría de los aviones.
Un exceso de flaps aumentará la resistencia aerodinámica. Baja el morro una vez que tengas una tasa de ascenso positiva y deja que el efecto suelo ayude al empuje horizontal del motor a ganar velocidad rápidamente.
Despegues en terreno blando
El problema con un campo blando es que hasta que las ruedas no tocan el suelo, estás sujeto a altos niveles de arrastre de las ruedas debido a la nieve, el barro, la arena o cualquier otra superficie no óptima desde la que estés despegando.
En un despegue en pista blanda, el objetivo es reducir la resistencia de las ruedas lo antes posible. Esto significa que debes poner la rueda en el aire rápidamente. Para ello, el ángulo del morro debe ser lo más cercano posible al máximo. El desafío es mantener ese ángulo mientras rebotas a lo largo de la pista blanda irregular.
Una vez que tengas el volante en el aire, debes mantenerlo allí para que puedas empezar a ganar velocidad. Una vez que estés en el aire, baja el morro lenta y cuidadosamente para permitir la aceleración mientras mantienes las ruedas por encima de la pista.
Al principio volarás muy lentamente, pero gracias al efecto suelo podrás mantener el avión en el aire, paralelo a la pista, hasta coger suficiente velocidad para salir del efecto suelo de forma segura.
El momento oportuno es fundamental en un despegue en pistas cortas. Si bajas el morro demasiado pronto, las ruedas volverán a arrastrarse por el suelo blando. Si esperas demasiado, comenzarás a ascender para salir del efecto suelo demasiado pronto, antes de que tu velocidad sea lo suficientemente alta como para mantener un vuelo sin efecto suelo.
Ampliación del rango de crucero a baja altitud
Hay precedentes históricos de utilizar el efecto suelo a su favor cuando se necesita ampliar el alcance de vuelo en caso de emergencia. En la Segunda Guerra Mundial, los aviones B-59 realizaron largos vuelos sobre el océano Pacífico desde las Islas Marianas hasta Japón.
Los márgenes de combustible ya eran ajustados, y si un motor fallaba, la mayor resistencia podría reducir el alcance del avión lo suficiente como para que el piloto no pudiera realizar el vuelo de regreso.
Con el tiempo, las tripulaciones aprendieron a volar bajo sobre el océano, permaneciendo en efecto suelo durante largas distancias y ampliando su alcance lo suficiente para llegar a casa.
Errores comunes del efecto suelo que se deben evitar
Siempre preferimos aprender de los errores de los demás en lugar de los nuestros, así que repasemos los errores más comunes del efecto suelo y cómo evitar cometerlos.
Rotación prematura
Girar prematuramente (un peligro con mayor potencial durante los despegues en pistas blandas) puede provocar que abandone el efecto suelo antes de haber acelerado hasta una velocidad de ascenso segura.
Si no ha alcanzado la velocidad de ascenso segura (normalmente Vx) cuando abandona el efecto suelo, su avión puede descender rápidamente hacia la pista. Evite este error aumentando la velocidad aerodinámica antes de girar y abandonar el efecto suelo.
Evite tener una velocidad de aproximación demasiado rápida
Al realizar una aproximación para el aterrizaje, llevar demasiada velocidad en el aterrizaje puede hacer que flote. Esto aumentará la distancia de aterrizaje, un problema potencialmente grave según la longitud de la pista. Evite este error teniendo en cuenta su velocidad y confirmándola antes de realizar el aterrizaje.
No intentes forzar el aterrizaje del avión.
Cuando sientes la sensación de amortiguación del efecto suelo debajo de ti, puedes tener la tentación de compensarla y forzar al avión a aterrizar, especialmente si has llevado demasiada velocidad en tu aproximación.
Lamentablemente, esto puede provocar que el avión aterrice repetidamente y luego rebote fuera de la pista. Este peligroso “aterrizaje en marsopa” ha provocado la desaparición de muchas aeronaves.
Evite este error manteniendo una velocidad y una velocidad de descenso adecuadas. No intente forzar el aterrizaje de la aeronave. Si empieza a hacer un aterrizaje torpe, realice rápidamente una maniobra de aproximación frustrada.
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Manual de conocimientos aeronáuticos para pilotos de la ASAAl proporcionar conocimientos básicos esenciales para todos los pilotos, desde los estudiantes principiantes hasta los certificados avanzados, esta publicación de la Administración Federal de Aviación (FAA) presenta a los lectores el amplio espectro de conocimientos necesarios a medida que progresan en la capacitación de pilotos. |
Comida para llevar
El efecto suelo es un fenómeno aerodinámico que, si se comprende correctamente, se puede utilizar en nuestro beneficio. La clave es entender qué es, qué lo provoca y cómo afecta a nuestra aeronave. Con este conocimiento, podemos despegar y aterrizar de forma segura y eficaz, y con mayor suavidad.
La Administración Federal de Aviación publicó un manual que aborda información sobre el impacto de los efectos del suelo y otros factores del vuelo en el Manual del piloto sobre conocimientos aeronáuticos.
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2 comentarios
Daniel
I enjoyed reading this. I didn’t know anything about ground effect until today. I just got off a flight today and I was curious about aviation and ended up here.
Reno Rich
> B-59 aircraft
Typo. s/b B-29?
PS
Excellent article!