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Performance y planificación · tema 3

Actuaciones en despegue

45 conceptos204 preguntas18,5 % de fallo medioLectura: 18 min
En 30 segundos
  • El avión se va al aire con una IAS fija: todo lo que le quite aceleración o le suba la velocidad sobre el suelo alarga la carrera.
  • Peso, calor, altura, viento en cola, cuesta arriba y hierba alargan; viento de cara y aire denso acortan.
  • La distancia de despegue llega hasta 15 m (50 ft) y se compara con la pista disponible, con margen.
1

Carrera y distancia de despegue

Carrera de despegue en 3DEscala vertical ×4 · ISA, nivel del mar, asfalto y sin viento
Sustentación = peso: ahí se va al aire
Masa
450 kg
Despega a
45 kt IAS
Carrera
150 m
Hasta 15 m
290 m
450 kg
Masa máxima al despegue del ejemplo: 450 kg.

Con 450 kg necesitas 45 kt para que la sustentación iguale al peso: ruedas 150 m y pasas los 15 m a 290 m, la cifra del manual.

Despegue
Paso de rodar por la pista a volar de forma estable: desde que aplicas potencia hasta el ascenso inicial.
Carrera de despegue
Distancia que rueda el avión desde que empieza a acelerar hasta que las ruedas dejan el suelo.
Distancia de despeguehasta 15 m · 50 ft
Distancia horizontal desde el inicio de la carrera hasta que el avión pasa 15 m de altura. Es la que da el manual.
Distancia disponible
Longitud de pista que puedes usar para despegar según la documentación del campo.
Masa y pesokg · N
La masa es la cantidad de materia; el peso, la fuerza con que la gravedad tira de ella. Se despega cuando la sustentación iguala al peso.
Carga alarkg/m²
Peso dividido entre la superficie del ala. Con más carga alar hace falta más velocidad para sustentar.
Centrado y rotación
Con el centro de gravedad adelantado cuesta más levantar el morro y la carrera se alarga. Atrasado, rota antes, pero el avión es menos estable.
Por qué pasa

En la carrera, la tracción tira hacia delante y la resistencia y el rozamiento de las ruedas frenan. La fuerza que sobra, dividida entre la masa, es la aceleración: es la segunda ley de Newton, F = m · a. Con más masa y la misma tracción, el avión acelera menos.

Además, más peso exige más sustentación y, por tanto, más velocidad para irse al aire. Hay que llevar más masa a más velocidad, y la energía cinética(½ · m · v²) crece por los dos lados. Por eso la distancia crece con el cuadrado del peso.

Quédate con
  • Despegas cuando la sustentación iguala al peso.
  • +10 % de masa → ≈ +20 % de distancia.
  • La distancia del manual llega hasta 15 m (50 ft).
Ejemplo resuelto
Datos
277 m hasta 15 m con 440 kg · ¿y con 400 kg?
Cambio de masa
400 ÷ 440 ≈ 0,91
Factor
0,91² ≈ 0,83
Distancia
277 × 0,83 ≈ 229 m
2

Altitud de densidad: menos aire, más pista

Densidad del aire en 3DEscala vertical ×4 · QNH 1013 · cada punto es un poco de aire
Al fondo: ISA a nivel del mar · Delante: tu campo hoy
Alt. densidad
4.280 ft
Densidad
88 %
Potencia motor
86 %
Carrera
214 m
2.000 ft
30 °C
ISA en ese campo: 11 °C.

El anemómetro marca lo mismo al irse al aire, 45 kt IAS, pero con aire menos denso eso son 48 kt TAS y el motor da menos potencia. Más velocidad real con menos empuje: 43 % más de carrera.

Altitud de densidad
Altitud de la atmósfera estándar con la misma densidad que el aire de hoy. Se explica en Altimetría.
Velocidad indicadaIAS
Lo que marca el anemómetro. El ala sustenta igual con la misma IAS a cualquier altitud.
Velocidad verdaderaTAS
Velocidad real respecto a la masa de aire. Con aire menos denso, la misma IAS es más TAS.
Paso cortohélice
Ángulo de pala pequeño. Deja al motor llegar a sus revoluciones máximas a poca velocidad y da más tracción al despegar.
Por qué pasa

Con calor, altura o presión baja hay menos masa de aire en cada metro cúbico. El ala necesita la misma presión dinámica para sustentar, así que despegas con la misma IAS pero a más TAS: tienes que correr más deprisa respecto al suelo.

A la vez, el motor atmosférico aspira menos aire y da menos potencia, y la hélice empuja menos porque mueve menos masa. Más velocidad que alcanzar con menos tracción: la carrera crece y el ascenso empeora. La humedad también resta densidad, pero tan poco que en planificación se considera despreciable.

Quédate con
  • Misma IAS de despegue, más TAS y más carrera.
  • Calor, altura y presión baja → menos potencia y empuje.
  • ≈ +10 % de distancia por cada 1.000 ft de altitud de densidad.
Ejemplo resuelto
Datos
Campo a 2.000 ft · 30 °C · QNH 1013 · carrera del manual 150 m
ISA del campo
15 − 2 × 2 = 11 °C
Altitud de densidad
2.000 + (30 − 11) × 120 ≈ 4.300 ft
Factor
1 + 0,10 × 4,3 ≈ 1,43
Carrera
150 × 1,43 ≈ 215 m
3

Viento de cara y viento en cola

Viento de cara y de cola en 3DEscala vertical ×3,5 · árboles de 15 m a 350 m del inicio de la carrera
Línea discontinua: el mismo despegue sin viento
GS al despegar
35 kt
Carrera
91 m
Régimen ascenso
700 ft/min
Ángulo (suelo)
8,7°
10 kt de cara
Izquierda: viento en cola. Derecha: viento de cara.

El avión se va al aire con la misma IAS, 45 kt. Con 10 kt de cara eso son 35 kt sobre el suelo: rueda 91 m. Sube a 700 ft/min con cualquier viento; lo que cambia es el ángulo sobre el suelo.

Viento
Movimiento del aire respecto al suelo. Se da con la dirección de la que viene y su velocidad: 320/20 es de 320° a 20 kt.
Componente de caraheadwind
Parte del viento que sopla contra el morro a lo largo de la pista. Resta a la velocidad sobre el suelo.
Componente en colatailwind
Parte del viento que empuja por detrás a lo largo de la pista. Suma a la velocidad sobre el suelo.
Velocidad sobre el sueloGS
Velocidad respecto al terreno: la TAS menos el viento de cara o más el viento en cola.
Por qué pasa

El ala solo nota el aire. Si el aire ya viene hacia ti a 10 kt, te vas al aire con la misma IAS pero 10 kt más despacio respecto al suelo. La carrera depende del cuadrado de esa velocidad: un viento de cara modesto la acorta mucho, y uno en cola la alarga todavía más.

En el aire subes los mismos pies por minuto, porque el régimen depende del exceso de potencia, no del suelo. Cambia cuánto avanzas sobre el terreno mientras subes: con viento de cara la trayectoria es más empinada y libras antes los obstáculos.

Quédate con
  • Viento de cara: menos carrera y más ángulo sobre el suelo.
  • Viento en cola: más carrera y menos ángulo; el régimen no cambia.
  • Cola del 10 % de la velocidad de despegue → ≈ +20 %.
4

Viento cruzado y elección de pista

Componentes del viento en 3DVista desde arriba · arrastra para girar · pista 35/17
El viento se reparte en cara y cruzado
Ángulo
30°
De cara
17 kt
Cruzado
10 kt
Deriva
10°
320°
20 kt
Cruzado máximo demostrado del ejemplo: 15 kt.
Pista en uso

Con viento de 320° y la pista 35 el viento forma 30° con el eje: 17 kt de cara y 10 kt cruzados desde la izquierda. En el aire, el avión apunta 10° hacia el viento para seguir el eje.

Componente cruzadacrosswind
Parte del viento perpendicular a la pista. Empuja el avión de lado y le gira el morro hacia el viento.
Cruzado máximo demostrado
Componente cruzada máxima con la que se probó el avión. Está en el manual; por encima, vuelas fuera de lo probado.
Corrección de deriva
Ángulo que apuntas el morro hacia el viento para que la trayectoria sobre el suelo siga el eje de la pista.
Sobremando
Mover los mandos más de lo necesario o una y otra vez. Con viento cruzado provoca eses y balanceos en la carrera.
Por qué pasa

Descompón el viento en dos: a lo largo de la pista y de lado. Con el ángulo entre viento y pista, el cruzado es viento × seno y el de cara, viento × coseno. Atajo: con 30° el cruzado es la mitad; con 45°, 0,7; con 60°, 0,9.

En la carrera, el viento cruzado gira el morro hacia el viento, como una veleta, y tiende a levantar el ala de ese lado. Se corrige con alerones hacia el viento y pie contrario, quitando alerón a medida que ganas velocidad. En el aire, el avión se orienta hacia el viento para no derivar.

Quédate con
  • Elige la pista con viento de cara, no en cola.
  • 30° → la mitad de cruzado; 60° → casi todo.
  • Alerones hacia el viento, pie contrario y sin sobremando.
Ejemplo resuelto
Datos
Pista 35 · viento 320/20
Ángulo
350 − 320 = 30°
Cruzado
20 × sen 30° = 20 × 0,5 = 10 kt
De cara
20 × cos 30° ≈ 20 × 0,87 ≈ 17 kt
5

Pendiente y superficie de la pista

Pendiente y superficie en 3DPendiente exagerada ×6 · factores típicos de manual, aproximados
Cuesta arriba, el peso tira hacia atrás
Pendiente
+2,0 % · 1,1°
Por pendiente
×1,10
Por superficie
×1,20
Carrera
198 m
+2,0 %
Positiva: cuesta arriba. Un 1 % son 0,57°, no 1°.
Superficie

Hierba corta seca y +2,0 %: la carrera pasa de 150 m a 198 m (×1,32). Cuesta arriba, parte del peso frena la aceleración.

Pendiente de pista%
Desnivel dividido entre la longitud. Un 2 % son 2 m de subida cada 100 m, unos 1,1°.
Superficie de pista
Material sobre el que ruedas: asfalto, hormigón, hierba o tierra. Cuanto más blanda o alta, más rozamiento.
Contaminación de pista
Agua, barro, nieve o hielo sobre la pista. Frenan la aceleración al despegar y empeoran el frenado.
Nieve en pista
Nieve depositada sobre la superficie. Hunde y frena las ruedas: la carrera crece un 25 % o más.
Por qué pasa

Cuesta arriba, una parte del peso actúa a lo largo de la pista y tira hacia atrás: el avión acelera menos y rueda más. Cuesta abajo ocurre lo contrario, pero si aterrizas en ese sentido el peso te empuja y frenas peor.

La hierba, el barro y la nieve frenan las ruedas mucho más que el asfalto. Con hierba mojada, además, las ruedas patinan y la carrera crece en torno a un 30 %. Los factores de pendiente y superficie se multiplican entre sí.

Quédate con
  • +2 % cuesta arriba → ≈ +10 % de distancia.
  • Hierba seca ≈ +20 %; mojada ≈ +30 %.
  • Cuesta abajo despegas antes, pero frenas peor al aterrizar.
Ejemplo resuelto
Datos
Carrera del manual 150 m en asfalto · hierba seca con +2 %
Pendiente
1 + 0,05 × 2 = 1,10
Hierba seca
1,20
Carrera
150 × 1,10 × 1,20 ≈ 198 m
6

Flaps en el despegue

Flaps en 3DModelo aproximado de un ULM de ala alta · flaps de despegue del ejemplo: 15°
El flap curva el ala y desvía el aire hacia abajo
CL máx.
+22 %
Despega a
45 kt
Carrera
150 m
Ángulo ascenso
7,2°
15°
Usa la posición que indique el manual; como norma general, no más de 15°.

Posición de despegue: más sustentación con poca resistencia. Despegas antes y a menos velocidad. Con 15° la carrera es de 150 m y te vas al aire a 45 kt.

Configuración
Posición de flaps, compensadores y demás elementos que cambian la aerodinámica. Cada dato del manual vale solo para la suya.
Flap
Superficie del borde de salida del ala que baja para curvar el perfil. Aumenta la sustentación máxima y la resistencia.
Coeficiente de sustentación máximoCL máx
Lo máximo que puede sustentar el ala antes de entrar en pérdida. Si sube, bajan la velocidad de pérdida y la de despegue.
Por qué pasa

El flap curva el ala y desvía más aire hacia abajo. Sube el coeficiente de sustentación máximo y el ala sostiene el avión a menos velocidad: llegas antes a la velocidad de despegue y la carrera se acorta. Con la posición de despegue, además, el ángulo inicial de ascenso mejora algo.

El precio es la resistencia, que crece con cada grado. Con flap de aterrizaje frena la aceleración y el ascenso. Ya libre de obstáculos, con altura y velocidad seguras, se recogen poco a poco y según el manual, porque al recogerlos se pierde sustentación.

Quédate con
  • Flaps de despegue: menos carrera; no dan más tracción.
  • Como norma general, no más de 15° para despegar.
  • Recógelos poco a poco, con altura y velocidad.
7

Efecto suelo y estela turbulenta

Torbellinos en 3DAla alta de 9,6 m de envergadura · arrastra para girar
Cerca del suelo, torbellinos más débiles
Altura del ala
2,9 m
En envergaduras
0,30
Res. inducida
−18 %
Efecto suelo
Activo
Torbellinos
2,9 m
En envergaduras: 0,30 · envergadura 9,6 m.

Con el ala a 2,9 m el suelo frena la corriente descendente y los torbellinos: −18 % de resistencia inducida. El avión puede flotar por debajo de la velocidad a la que podría subir. Si fuerzas el ascenso a esa velocidad, al salir del efecto suelo puede hundirse.

Efecto suelo
Mejora del ala cerca del suelo, a menos de una envergadura. El suelo frena la corriente descendente y los torbellinos de punta de ala.
Resistencia inducida
Resistencia que crea el ala al sustentar, ligada a la corriente descendente y a los torbellinos de punta de ala.
Estela turbulenta
Par de torbellinos que deja un avión mientras sustenta. Bajan despacio, se mueven con el viento y duran minutos.
Punto de rotación y de toma
Donde otro avión levanta el morro para irse al aire y donde sus ruedas tocan al aterrizar. Marcan dónde empieza y acaba su estela.
Por qué pasa

Cerca del suelo, el aire que el ala empuja hacia abajo no tiene sitio para bajar. Los torbellinos se debilitan y la resistencia inducida cae: a una décima de la envergadura, casi a la mitad. Por eso el avión flota a una velocidad con la que aún no podría subir, y al salir del efecto suelo necesita más potencia.

La estela de un avión grande es mucho más fuerte que la de un ULM. Empieza cuando su ala sustenta y acaba cuando sus ruedas tocan. Sus torbellinos bajan y se desplazan con el viento: con un cruzado suave, uno puede quedarse quieto sobre la pista. Ante la duda, espera unos minutos.

Quédate con
  • Al salir del efecto suelo, más resistencia inducida.
  • Tras un grande que despega: al aire antes de su rotación.
  • Tras un grande que aterriza: al aire después de su toma.
8

Planificar el despegue con el manual

Planificación del despegue en 3DFactores típicos aproximados · usa siempre las tablas de tu manual
Azul: carrera y tramo hasta 15 m · Rojo: te falta pista
Factor total
×1,61
Carrera
242 m
Hasta 15 m
467 m
Margen
33 m
430 kg
4.000 ft
Calma
+1,0 %
500 m
Superficie

El manual da 290 m hasta 15 m en condiciones de referencia. Hoy necesitas 467 m (×1,61) y tienes 500 m. Cabe, pero muy justo: cualquier error de datos o de pilotaje se come el margen.

Condiciones de referencia
Masa, configuración, superficie, viento y atmósfera para los que el manual da su cifra. Si hoy son otras, hay que corregir.
Interpolacióndentro de la tabla
Calcular un valor entre dos filas o columnas de la tabla. Es fiable.
Extrapolaciónfuera de la tabla
Estirar la tabla más allá de sus datos. No es fiable: si tu caso no está en la tabla, el manual no te cubre.
Análisis de sensibilidad
Ver cuánto cambia el resultado al mover un dato. Te dice qué factor manda hoy: suele ser la densidad, la masa o el viento.
Orden de magnitud
Escala aproximada de un resultado. Si la cuenta da 50 m o 5 km para un ULM, hay un error.
Restricciones acopladas
Condiciones que deben cumplirse a la vez: masa, centrado, combustible y prestaciones. Quitar combustible ayuda en la pista, pero puede faltar en ruta.
Incertidumbre
Lo que no sabes con exactitud: rachas, estado real de la hierba, un motor algo gastado. Se cubre con margen.
Por qué pasa

Parte de la cifra del manual en sus condiciones de referencia y corrige factor a factor: masa, altitud de densidad, viento, pendiente y superficie. Los factores se multiplican: varios pequeños hacen uno grande.

Compara la distancia hasta 15 m con la pista disponible y deja margen: los datos del manual son de un avión nuevo con un piloto experto. Si no cabe, no hay truco: quita peso, espera a que refresque o usa otra pista.

Quédate con
  • Los factores se multiplican, no se suman.
  • Compara la distancia hasta 15 m con la pista disponible.
  • Interpola en la tabla; nunca extrapoles.
Ejemplo resuelto
Datos
Manual: 290 m hasta 15 m · hoy 430 kg, 4.000 ft, +1 %, hierba seca, calma
Masa
(430 ÷ 450)² ≈ 0,91
Densidad
1 + 0,10 × 4 = 1,40
Pendiente y hierba
1,05 × 1,20 = 1,26
Distancia
290 × 0,91 × 1,40 × 1,26 ≈ 465 m
Pista de 500 m
Margen ≈ 35 m: muy justo
Ejemplo tipo examen
Regla dada
+5 m por °C sobre ISA · +10 m por 1 % de subida
Datos
Nivel del mar · 35 °C · pista con +1 %
Temperatura
(35 − 15) × 5 = 100 m
Pendiente
1 × 10 = 10 m
Se añade
100 + 10 = 110 m
#

Números que caen

15 m (50 ft)Altura de referencia: la distancia de despegue se mide hasta ahí.
+10 % masa≈ +20 % de distancia: crece con el cuadrado del peso.
+10 % / 1.000 ftPor cada 1.000 ft de altitud de densidad. Aproximado.
Hierba +20 %Seca, frente a asfalto; mojada ≈ +30 %. Aproximado.
30° → ½Con 30° la mitad del viento es cruzada; con 60°, 0,9. Es el seno del ángulo.
≤ 15° de flapsPosición de despegue como norma general. Manda el manual.
!

Trampas del examen

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

Error típicoPista 35 y viento 320/20: 17 kt de cruzado y 10 kt de cara.
CorrectoAl revés: 10 kt de cruzado (sen 30° = 0,5) y 17 kt de cara.
21 %151 resp.
Error típicoCon presión baja necesitas más IAS para despegar, además de más pista.
CorrectoSolo más pista. La IAS de despegue es la misma; la que sube es la TAS.
74 %42 resp.
Error típicoEl viento en cola reduce el régimen de ascenso.
CorrectoReduce el ángulo sobre el suelo. Los pies por minuto no cambian.
47 %45 resp.
Error típicoLa humedad alarga sustancialmente la carrera.
CorrectoPara planificar se considera despreciable: resta algo de densidad, pero poco.
63 %30 resp.
Error típicoAl salir del efecto suelo no cambia nada.
CorrectoAumenta la resistencia inducida y el rendimiento baja.
47 %32 resp.