Performance y planificación · tema 6

Actuaciones en descenso

22 conceptos27 preguntas27,2 % de fallo medioLectura: 13 min
En 30 segundos
  • Sin motor, el ángulo lo marca la fineza: con 10 bajas 1 m por cada 10 m. La masa cambia la velocidad, no el ángulo.
  • El viento cambia el alcance sobre el suelo, no el régimen: de cara llegas menos lejos y conviene acelerar un poco; de cola, más.
  • Con motor, la potencia decide cuánto bajas y la actitud la velocidad. Flaps y resbale empinan la senda sin acelerar.
1

Planeo: fineza, mejor planeo y mínimo descenso

Polar en vuelo en 3DAvión de ejemplo, motor parado con la hélice en molinete · ISA nivel del mar · escala vertical ×4
Discontinuas: mejor planeo y mínimo descenso · fina: sin viento
Fineza
10,0
Régimen
505 ft/min
Alcance / 1.000 ft
1,65 NM
Tiempo / 1.000 ft
1:59 min
50 kt IAS
Mejor planeo 50 kt · mínimo descenso 42 kt
450 kg
Mueve la velocidad óptima, no el ángulo.
Calma
Derecha: de cara · izquierda: de cola.

A 50 kt con 450 kg bajas 505 ft/min con fineza 10,0: cada 1.000 ft (305 m) te llevan 1,65 NM (3,0 km) en 1:59 min. La de mejor planeo, 50 kt, es la que más lejos llega en calma; la de mínimo descenso, 42 kt, aguanta más tiempo (2:13 min) pero llega menos lejos.

Descenso
Vuelo en el que la trayectoria baja respecto al aire, con motor o sin él. Es estabilizado si la velocidad y el régimen no cambian.
Planeo
Descenso sin tracción: el peso hace de motor. Las cuatro fuerzas, en fuerzas aerodinámicas.
Equilibrio en planeoD = W · sen γ
La resistencia iguala a la parte del peso a lo largo de la senda y la sustentación, a W · cos γ: algo menos que el peso. La tabla de todas las fases, en equilibrio y transiciones.
PesoW
Fuerza de la gravedad sobre la masa del avión. Siempre vertical: al bajar, una parte empuja a lo largo de la senda.
Fineza o coeficiente de planeoL/D · 10:1 = 1:10
Distancia recorrida por cada unidad de altura perdida, en aire en calma. Fineza 10: 10 m por cada metro. No es una velocidad.
Ángulo de planeoγ
Ángulo entre la trayectoria y el horizonte. Su tangente es 1 / fineza: con 10, unos 5,7°.
Razón o régimen de descensoft/min
Altura perdida por minuto, la que marca el variómetro. Es la velocidad dividida entre la fineza.
Velocidad de mejor planeofineza máxima
La que más distancia da por cada pie en calma: 50 kt en el ejemplo. Sale de la polar.
Velocidad de mínimo descenso
Algo más lenta, 42 kt en el ejemplo: menos pies por minuto y más tiempo en el aire, pero menos distancia.
Ángulo de ataqueα
Ángulo entre la cuerda y el viento relativo. Lo fija la velocidad: más lento, más α. Se explica en perfil y ángulo de ataque.
Actitud de vuelo
Orientación del avión respecto al horizonte: cuánto sube o baja el morro y cuánto se inclinan las alas.
Ángulo de asientoθ = α + γ
Ángulo del eje del avión con el horizonte. Al bajar γ es negativa: a 42 kt el morro va 2° sobre el horizonte y aun así bajas.
Energía potencialm · g · h
Energía de la altura. 450 kg a 1.000 ft (305 m) son unos 1,35 MJ.
Balance de energía
Al planear, la energía potencial que pierdes es la que se come la resistencia: no hay motor que la reponga.
Viraje en planeo× n^1,5
Con el mismo ángulo de ataque, el régimen se multiplica por n elevado a 1,5: a 30°, × 1,24; a 45°, × 1,68. Cuidado con la espiral picada.
Por qué pasa

Sin motor, el avión cambia altura por velocidad. Planeando estable no acelera: la parte del peso a lo largo de la senda, W · sen γ, iguala a la resistencia. Cada pie que bajas es energía potencial que se come la resistencia, así que el ángulo solo depende de cuánta resistencia hay por cada kilo de sustentación: la fineza.

Cada velocidad es un ángulo de ataque y una fineza. Más despacio crece la resistencia inducida; más deprisa, la parásita; en medio está la fineza máxima. Con más masa, el mismo ángulo de ataque pide más velocidad: la fineza y el ángulo no cambian, pero la velocidad óptima y el régimen suben con la raíz de la masa. Virando, el ala sostiene más que el peso y bajas más deprisa.

Quédate con
  • Fineza = distancia ÷ altura: con 10, 1.000 ft dan 1,65 NM.
  • Mejor planeo: más lejos. Mínimo descenso: más tiempo.
  • Más masa: mismo ángulo, más velocidad y más régimen.
Ejemplo resuelto · avión de ejemplo, 1.000 ft sin viento
Datos
450 kg · 1.000 ft (305 m) · motor parado
A 50 kt
fineza 10 → 10.000 ft ≈ 1,65 NM (3,0 km) · 1.000 ÷ 505 ≈ 2,0 min
A 42 kt
fineza 9,3 → 1,54 NM · 1.000 ÷ 450 ≈ 2,2 min
A 70 kt
fineza 8,1 → 1,33 NM · 1.000 ÷ 875 ≈ 1,1 min
Energía
450 × 9,81 × 305 ≈ 1,35 MJ en 2 min ≈ 11 kW para la resistencia
Con 350 kg
√(350 ÷ 450) ≈ 0,88 → 44 kt y 445 ft/min: los mismos 1,65 NM
Virando a 30°
505 × 1,24 ≈ 630 ft/min
2

Viento, corrientes verticales y densidad: el alcance sobre el suelo

Azul: recta desde el origen que toca la curva = mejor planeo en calmaDiscontinua: con 15 kt de cara la recta sale de 15 ktPunteada: en una descendencia de 300 ft/min toda la curva bajaAvión de ejemplo, 450 kg, ISA · velocidad en kt, régimen hacia abajo
Viento
Movimiento del aire respecto al suelo. El avión planea dentro de esa masa de aire y se desplaza con ella.
Velocidad sobre el sueloGS
TAS menos el viento de cara, o más el de cola. Decide cuánto terreno recorres mientras bajas.
Fineza sobre el suelo
Distancia sobre el terreno por cada unidad de altura. Con viento de cara baja y con viento de cola sube; la del avión no cambia.
Ángulo de descenso sobre el suelo
Ángulo de la senda respecto al terreno. Con viento de cara se empina y con viento de cola se tiende; el régimen es el mismo.
Corriente verticalascendencia · descendencia
Aire que sube o baja. Se suma o se resta al régimen respecto al suelo. Las térmicas, en el viento.
Polar de velocidades
Régimen de descenso frente a la velocidad. La recta desde el origen que toca la curva marca la mejor fineza.
IAS y TAS
La IAS es lo que marca el anemómetro; la TAS, la velocidad real respecto al aire. Con menos densidad, la misma IAS es más TAS.
Altitud de densidad
Altitud de la atmósfera estándar con la densidad de hoy. Se calcula en altimetría.
Por qué pasa

El avión planea respecto al aire. Si el aire se mueve, la senda sobre el suelo cambia: con viento de cara recorres menos terreno en los mismos minutos y el ángulo sobre el suelo se empina; con viento de cola, al revés. El régimen no cambia, porque depende de la velocidad respecto al aire. Una corriente vertical sí lo cambia: una descendencia te baja más deprisa.

En la polar, el viento de cara mueve el origen de la recta hacia la derecha: la tangente toca la curva más rápido y conviene acelerar unos nudos. Con viento de cola, algo menos, sin bajar del mínimo descenso; en una descendencia, acelera para salir antes. Por eso el viento cuenta siempre en un fallo de motor, no solo cuando es cruzado: decide qué campos alcanzas (cono de planeo). La densidad no cambia la fineza: con la misma IAS vas más rápido en TAS, bajas más pies por minuto y llegas al mismo sitio antes.

Quédate con
  • Viento: cambia el ángulo y el alcance sobre el suelo, no el régimen.
  • Con viento de cara o en descendencia, acelera unos nudos sobre la de mejor planeo.
  • Altitud: misma IAS y mismo ángulo, más TAS y más régimen.
Ejemplo resuelto · 1.000 ft a 50 kt
En calma
GS 50 kt · fineza 10 → 1,65 NM
15 kt de cara
GS 35 kt → 10 × 35 ÷ 50 = 7 → 1,15 NM
Cara, a 55 kt
GS 40 kt · 565 ft/min → 7,1 → 1,18 NM
15 kt de cola
GS 65 kt → 13 → 2,14 NM con el mismo régimen
Descendencia
300 ft/min: 505 + 300 = 805 ft/min → 6,3 → 1,03 NM
Densidad
6.000 ft: IAS 50 → TAS 55 kt · 555 ft/min · 1,65 NM en 1,8 min
3

Flaps, hélice y resbale: la configuración cambia la fineza

Configuración en planeo en 3DAvión de ejemplo a su velocidad de mejor planeo en cada configuración · sin viento · escala vertical ×4
Discontinuas: otros flaps · punteada: la otra hélice
Fineza
10,0
Mejor planeo
50 kt
Régimen
505 ft/min
Alcance / 1.000 ft
1,65 NM
Hélice
Flaps

Con la hélice en molinete y flaps a 0°, la fineza es 10,0: la resistencia vale el peso entre la fineza, ≈ 45 kgf. Planeas mejor a 50 kt, bajas 505 ft/min y cada 1.000 ft te llevan 1,65 NM. Es la configuración de máximo alcance; con la hélice parada llegarías un 8 % más lejos.

ConfiguraciónFinezaMejor planeoRégimenPor 1.000 ftPara qué
Limpio, hélice parada10,852 kt485 ft/min1,78 NMMáximo alcance, si el manual permite parar la hélice
Limpio, hélice en molinete10,050 kt505 ft/min1,65 NMLo normal tras un fallo de motor
Flaps 15°7,945 kt570 ft/min1,31 NMQuitar algo de altura sin acelerar
Flaps 30°6,039 kt655 ft/min0,99 NMSenda empinada y toma lenta en final
ResbaleMenorSin acelerarMayorMenosPerder altura en final, si el manual lo permite

Avión de ejemplo, 450 kg, sin viento, cada configuración a su velocidad de mejor planeo. La pérdida baja con los flaps: 35 kt, 32 kt y 31 kt.

Configuración
Posición de flaps, tren y hélice. Cada una tiene su polar: su fineza y su velocidad de mejor planeo.
Flaps
Superficies del borde de salida que curvan el ala: suben el CL máximo y, sobre todo, la resistencia. Más en hipersustentadores.
Hélice en molinete
Hélice que sigue girando movida por el aire con el motor parado. Arrastra el motor y frena el avión.
Hélice parada
Hélice detenida. Frena menos que en molinete, pero pararla suele exigir frenar mucho: haz lo que diga el manual.
Resbale
Ala baja y pie contrario a propósito: el costado del avión frena y la senda se empina sin ganar velocidad. Se ve en 3D en aproximación y aterrizaje.
Tren de aterrizaje
Fijo en casi todos los ULM: su resistencia ya está en la fineza. Si es retráctil, bajarlo empina la senda.
Por qué pasa

La fineza es la sustentación entre la resistencia. Los flaps suben las dos, pero la resistencia mucho más: la fineza cae y el avión baja más empinado a la misma velocidad o a menos. A cambio baja la velocidad de pérdida. Por eso los flaps no estiran el planeo: sirven para quitar altura sin acelerar.

Con el motor parado, la hélice en molinete gira movida por el aire y arrastra el motor: es una resistencia más. Parada frena menos y el avión llega algo más lejos, pero pararla suele pedir volar muy despacio; manda el manual. El resbale hace lo mismo que los flaps con el costado del avión. Si vas alto en una toma forzosa, más flaps o resbale; nunca picar, que cambia altura por velocidad y el avión flota.

Quédate con
  • Máximo alcance: flaps recogidos y velocidad de mejor planeo.
  • Flaps: menos fineza, senda más empinada y menos Vs.
  • ¿Alto en final? Más flaps o resbale, no picar.
Ejemplo resuelto · resistencia = peso ÷ fineza
Limpio, molinete
450 ÷ 10 = 45 kgf
Hélice parada
450 ÷ 10,8 ≈ 42 kgf → 8 % más lejos
Flaps 30°
450 ÷ 6 = 75 kgf → 0,99 NM por 1.000 ft
4

Descenso con motor: potencia, actitud y velocidad

Descenso con motor en 3DAvión de ejemplo, 450 kg, ISA nivel del mar · temperatura orientativa · escala vertical ×2
Discontinua: ralentí a la misma velocidad
Régimen
500 ft/min
Ángulo
3,1°
Gradiente
333 ft/NM
Motor
≈ 77 °C ↓
45 %
Crucero: 70 % a 90 kt
90 kt (167 km/h)
VNO 108 kt · VNE 135 kt

Con 45 % a 90 kt bajas 500 ft/min: 333 ft por milla, un 5,5 %. La resistencia supera a la tracción y la componente del peso a lo largo de la senda pone lo que falta. Al ralentí, a la misma velocidad, bajarías 1.615 ft/min: la potencia decide cuánto bajas; la actitud, a qué velocidad.

DescensoPotenciaVelocidadRégimenGradienteCuándo
En crucero45 %90 kt500 ft/min333 ft/NMEn ruta con aire en calma: llegas antes y el motor no se enfría
Morro abajo sin tocar gases70 %105 kt720 ft/min411 ft/NMSolo en calma: la velocidad se acerca a VNO
Con poca potencia a Va20 %70 kt375 ft/min320 ft/NMCon turbulencia o preparando el circuito
Al ralentí a 60 ktRalentí60 kt650 ft/min648 ft/NMPerder mucha altura en poco espacio; vigila el motor
Al ralentí a 105 ktRalentí105 kt2.465 ft/min1.409 ft/NMDescenso rápido en calma; enfría el motor de golpe

Avión de ejemplo, 450 kg, ISA nivel del mar. Para comparar: planeando con el motor parado, 505 ft/min a 50 kt.

Descenso con motor
La resistencia supera a la tracción y la componente del peso pone la diferencia. Cuanto menos potencia, más empinada la senda.
Potencia disponible y requerida
La disponible es la que da la hélice; la requerida, la que pide volar nivelado a esa velocidad. Se explican en actuaciones en ascenso.
Potencia, cabeceo y trayectoria
Con la potencia fija, el morro decide la velocidad y con ella el régimen. Con la velocidad fija, la potencia decide el régimen. La regla, en potencia y palanca.
Descenso en crucero
Bajar a la velocidad de crucero reduciendo potencia. Es lo habitual en ruta con aire en calma.
Descenso a velocidad constante
Reduces potencia y sujetas la velocidad con el timón de profundidad. Lo que cambies de potencia cambia el régimen.
Gradiente de descensoft/NM · %
Altura perdida por milla: régimen × 60 ÷ GS. 333 ft/NM son un 5,5 %. El punto de inicio del descenso, en navegación en crucero.
Por qué pasa

Con motor, la tracción cubre parte de la resistencia y la componente del peso pone el resto. Para bajar sin cambiar de velocidad reduces potencia y sujetas la velocidad con el morro: la potencia elige el régimen. Si solo bajas el morro, cambias altura por velocidad y aceleras hacia VNO.

En ruta y con aire en calma se baja a velocidad de crucero, incluso en el arco amarillo con precaución; con turbulencia, a Va o menos. La velocidad de aproximación es para el final (aproximación estabilizada). Para cumplir un gradiente, régimen = ft/NM × GS ÷ 60. Las prestaciones en ruta, en actuaciones en crucero.

Quédate con
  • Potencia → régimen; morro → velocidad.
  • Desciende en ruta y en calma a velocidad de crucero; con turbulencia, a Va.
  • Régimen = ft/NM × GS ÷ 60.
Ejemplo resuelto · avión de ejemplo en crucero
Datos
Crucero 90 kt al 70 % · nivelado
Al 45 %, 90 kt
500 ft/min · 333 ft/NM (5,5 %)
Morro abajo
sin tocar gases: 105 kt y 720 ft/min, cerca de VNO (108 kt)
Ralentí a 90 kt
1.615 ft/min y enfriamiento brusco
GS 110 kt
333 ft/NM × 110 ÷ 60 ≈ 610 ft/min
5

Motor y límites al bajar

Qué vigilarPor quéQué haces
Enfriamiento bruscoCortar gases yendo rápido enfría la culata antes que el resto: tensiones y grietas, sobre todo en motores refrigerados por aire.Reduce por etapas y sigue el manual del motor (refrigeración).
Hielo de carburadorCon poca potencia la mariposa casi cerrada enfría más el venturi y el motor da poco calor.Calefacción antes de reducir, si el manual lo indica (hielo de carburador).
Motor frío y bujíasEn un ralentí largo el motor se enfría y las bujías se ensucian.Da gas cada cierto tiempo: limpias las bujías y compruebas que responde.
MezclaAl bajar el aire es más denso: si empobreciste en crucero, la mezcla se queda pobre.Enriquece al bajar, si tienes mando (carburador y mezcla).
VNO y VNEBajando, la velocidad sube sola en cuanto bajas el morro.Arco amarillo, desde 108 kt (200 km/h), solo con aire en calma; nunca pases la VNE, 135 kt (250 km/h) (arcos).
TurbulenciaPor encima de Va una racha fuerte puede pasar de la carga límite.Baja a Va, 70 kt (130 km/h), o menos.
FlapsPor encima de VFE se sobrecargan los flaps y sus herrajes.Sácalos solo por debajo de VFE, 59 kt (110 km/h).
Oídos y senosAl bajar la presión exterior sube y la trompa de Eustaquio no se abre sola.Descenso suave con pasajeros, sobre todo si están resfriados (oídos y gases).

Valores del avión de ejemplo. En cada avión mandan el manual de vuelo y el del motor.

Enfriamiento bruscochoque térmico
Enfriamiento rápido de la culata al cortar gases yendo rápido: unas piezas se contraen antes que otras.
Descenso rápido o de emergencia
Perder altura deprisa por humo, fuego o mal tiempo: ralentí, velocidad alta dentro de límites, flaps o resbale si se puede y sin entrar en espiral picada.
Por qué pasa

Bajando, el motor trabaja poco y recibe mucho aire: se enfría, ensucia las bujías y, con humedad, puede formar hielo en el carburador justo cuando menos potencia das. Además la velocidad sube sola si bajas el morro: VNO, VNE y Va se vigilan más bajando que en crucero. Un descenso rápido se hace al ralentí y deprisa, pero dentro de límites y sin virajes cerrados.

Quédate con
  • Reduce potencia por etapas y da gas de vez en cuando para no enfriar el motor de golpe.
  • Calefacción del carburador antes de reducir, si el manual lo pide.
  • Arco amarillo solo en calma; con turbulencia, Va.
Ejemplo resuelto · descenso rápido, avión de ejemplo
105 kt, en calma
al ralentí ≈ 2.465 ft/min, pero enfría el motor de golpe
Va, 70 kt
al ralentí ≈ 875 ft/min, con turbulencia
Flaps 30°, 59 kt
a la VFE ≈ 1.360 ft/min sin acelerar
#

Números que caen

Fineza 10 · 1:1010 m por cada metro de altura: 1.000 ft ≈ 1,65 NM (3 km) y γ ≈ 5,7°. No es una velocidad.
50 kt · 505 ft/minMejor planeo del avión de ejemplo. El mínimo descenso, 42 kt y 450 ft/min, aguanta más pero llega menos lejos.
+ masaMisma fineza y mismo ángulo; la velocidad y el régimen suben con la raíz de la masa: 350 kg → 44 kt.
VientoCambia el ángulo y el alcance sobre el suelo, no el régimen: con 15 kt de cara, fineza 7; de cola, 13.
FlapsMenos fineza (10 → 6 con 30°), senda más empinada y menos velocidad de pérdida.
ft/NM × GS ÷ 60Régimen para un gradiente: 333 ft/NM a 90 kt son 500 ft/min.
!

Trampas del examen

Opción incorrecta más elegida en las preguntas del tema · % de fallo real

Error típicoCon un fallo de motor, el viento solo importa si es cruzado y fuerte.
CorrectoImporta siempre: cambia el alcance sobre el suelo y los campos que puedes elegir.
60 %35 resp.
Error típicoEl viento de cola reduce la distancia de planeo sobre el suelo.
CorrectoLa reduce el de cara. El de cola la alarga: más GS con el mismo régimen.
56 %32 resp.
Error típicoBajar más flaps en una aproximación de emergencia aumenta la velocidad de pérdida.
CorrectoLa reduce. Lo que hacen es permitir un descenso más pronunciado por la resistencia.
23 %26 resp.
Error típicoUn viento de cola disminuye el ángulo y el régimen de descenso.
CorrectoSolo el ángulo respecto al suelo. El régimen depende de la velocidad respecto al aire.
45 %11 resp.
Error típicoLa mejor fineza se logra con viento de cara y todos los flaps.
CorrectoCon flaps recogidos. El viento no cambia la fineza del avión, solo el alcance sobre el suelo.
50 %10 resp.

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