¿Alguna vez te has preguntado cómo los ingenieros y científicos calculan la velocidad aerodinámica? Si la respuesta es sí, entonces este artículo es para ti. En este artículo, vamos a explorar seis tipos diferentes de velocidad aerodinámica y cómo se calculan. Desde la velocidad del aire libre hasta la velocidad del viento relativo, descubrirás cómo cada una de ellas influye en el diseño y la seguridad de los aviones y otras estructuras aerodinámicas. ¡Sigue leyendo para aprender más!
Existen numerosas formas de medir la velocidad aerodinámica. Hablamos de 6 formas diferentes a continuación:
1. Velocidad aerodinámica indicada (IAS)
La lectura directa del instrumento obtenida del Indicador de velocidad del aire (ASI), sin corregir las variaciones en la densidad atmosférica, el error de instalación o el error del instrumento.
El indicador de velocidad aerodinámica (ASI) mide la diferencia entre la presión estática de los puertos estáticos de la aeronave y la presión del ariete (dinámica + estática) del tubo de Pitot. Esta diferencia es la presión dinámica, que se traduce en una lectura.
Los fabricantes utilizan esta velocidad aerodinámica como base para determinar el rendimiento de la aeronave.
Las velocidades de despegue, aterrizaje y pérdida enumeradas en el Manual de vuelo de la aeronave (AFM) / Manual de operaciones del piloto (POH) son IAS y normalmente no varían con la altitud o la temperatura.
2. Velocidad aerodinámica calibrada (CAS)
La velocidad aerodinámica calibrada es la velocidad aerodinámica indicada (IAS) corregida por error de instalación y error de instrumento.
Aunque los fabricantes intentan mantener al mínimo los errores de velocidad aerodinámica, no es posible eliminar todos los errores en todo el rango operativo de velocidad aerodinámica.
A ciertas velocidades aerodinámicas y con ciertos ajustes de flaps, los errores de instalación e instrumentación pueden sumar varios nudos. Este error es generalmente mayor a velocidades aerodinámicas bajas.
En los rangos de velocidad aérea de crucero y más alta, IAS y CAS son aproximadamente iguales.
Puede encontrar la velocidad aerodinámica calibrada para su avión en la tabla de calibración del manual del avión.
La velocidad aerodinámica calibrada es la misma que la velocidad aerodinámica real cuando se vuela al nivel del mar en condiciones de atmósfera estándar internacional (ISA).
3. Velocidad aerodinámica real (TAS)
La velocidad aerodinámica real es la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) corregida para la altitud y la temperatura no estándar.
Debido a que la densidad del aire disminuye con el aumento de la altitud, un avión debe volar más rápido a altitudes más altas para generar la misma diferencia de presión entre la presión de impacto de Pitot y la presión estática.
Por lo tanto, para un CAS dado, TAS aumenta a medida que aumenta la altitud; o para un TAS dado, el CAS disminuye a medida que aumenta la altitud.
Un piloto puede encontrar TAS por dos métodos. El método más preciso es utilizar una computadora de vuelo convencional o electrónica.
Un segundo método, que es una regla general, proporciona el TAS aproximado. Simplemente agregue 2 por ciento al CAS por cada 1,000 pies de altitud. A 10 000 pies, vuela aproximadamente un 20 % más rápido que la velocidad indicada.
El TAS se utiliza para la planificación de vuelos y al presentar un plan de vuelo.
4. Velocidad de avance (GS)
Groundspeed es la velocidad real del avión sobre el suelo. Es la True Airspeed (TAS) ajustada para el viento.
Si bien no es una velocidad aerodinámica, GS es importante para la navegación y tiene un gran impacto en el tiempo que lleva llegar a un destino.
GS disminuye con viento de frente y aumenta con viento de cola.
5. Velocidad aerodinámica equivalente (EAS)
La velocidad aerodinámica equivalente es la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) corregida por la compresibilidad del aire en un número de Mach no trivial.
También es la velocidad aerodinámica al nivel del mar en la atmósfera estándar internacional en la que la presión dinámica es la misma que la presión dinámica a la velocidad aerodinámica real (TAS) y la altitud a la que vuela la aeronave.
Se utiliza principalmente para cálculos y pruebas estructurales.
6. Número de máquina (M)
El número de Mach es la relación entre la velocidad aerodinámica real (TAS) de la aeronave y la velocidad local del sonido (LSS) que se muestra en el medidor de Mach.
M varía según las condiciones atmosféricas, la temperatura del aire y la densidad.
Es importante para los aviones a reacción que vuelan a altas velocidades.
El número de Mach lleva el nombre del físico y filósofo austriaco Ernst Mach.
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