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Principios de vuelo · tema 7

La pérdida

43 conceptos203 preguntas21 % de fallo medioLectura: 15 min
En 30 segundos
  • La pérdida depende solo del ángulo de ataque: pasado el crítico, el flujo se desprende.
  • La velocidad de pérdida sube con el peso, el viraje y el CG adelantado. La IAS no cambia con la altitud.
  • Para salir, palanca adelante primero. En barrena, además, pedal contrario al giro.
1

Qué es la pérdida: el ángulo crítico

Perfil en el túnelCorte del ala · capa límite ampliada · arrastra para girar
Azul: flujo adherido · Rojo: flujo desprendido
Ángulo de ataque
17°
CL
1,17
Extradós desprendido
45 %
Estado
En pérdida
17°
Ángulo entre la cuerda y el viento relativo.

Has pasado el ángulo crítico (15°): el flujo se desprende del extradós y la sustentación cae. Para salir hay que bajar el ángulo de ataque.

Ángulo de ataqueα
Ángulo entre la cuerda del perfil y el viento relativo. No es la actitud del avión.
Sustentación
Fuerza del ala perpendicular al viento relativo. Crece con el ángulo de ataque hasta el crítico.
Ángulo crítico
Ángulo de ataque con el que el ala da su sustentación máxima. En un ala típica de ULM ronda los 15°.
CL máximoCL máx
Coeficiente de sustentación más alto que alcanza el ala. Depende del perfil, de su estado y de los flaps.
Pérdida
Estado del ala por encima del ángulo crítico: flujo desprendido, menos sustentación y más resistencia.
Capa límite
Capa fina de aire junto a la superficie, frenada por la viscosidad, el rozamiento interno del aire. Pegado al ala, el aire casi no se mueve.
Laminar y turbulenta
La capa límite nace laminar y fina. Tras el punto de transición es turbulenta: más gruesa, roza más, pero aguanta mejor sin despegarse.
Flujo adherido y separación
Adherido: el aire sigue el contorno del perfil. Separación: la capa límite se despega del extradós.
Por qué pasa

Con más ángulo de ataque, el aire acelera más por el extradós y el ala sustenta más. Pero en la mitad trasera del extradós la presión vuelve a subir y frena la capa límite, que ya va lenta por la viscosidad. Con ángulos grandes ese frenazo la detiene y el flujo se despega, empezando por el borde de salida.

Pasado el ángulo crítico el despegue avanza deprisa hacia el borde de ataque: la sustentación cae y la resistencia sube. El hielo o la suciedad en el borde de ataque deforman el perfil: el flujo se despega antes, bajan el ángulo crítico y el CL máximo, y sube la velocidad de pérdida.

Quédate con
  • La pérdida la provoca solo el exceso de ángulo de ataque.
  • Ángulo crítico ≈ 15°: no cambia con peso, altitud ni viraje.
  • Hielo: menos ángulo crítico, menos CL máximo, más velocidad de pérdida.
2

El ángulo de ataque no es la actitud

Actitud, trayectoria y ángulo de ataqueSe ignora el calado del ala · arrastra para girar
α = actitud − trayectoria respecto al aire
Actitud
1°
Trayectoria
−16°
Ángulo de ataque
17°
Estado
En pérdida
1°
Lo que ves por el parabrisas.
−16°
Hacia dónde se mueve el avión.

Con el morro en el horizonte y bajando 16°, el aire llega al ala con 17° de ángulo de ataque. Pasa del ángulo crítico: el ala está en pérdida aunque la actitud parezca normal.

Actitud
Posición del morro respecto al horizonte. Es lo que ves por el parabrisas.
Trayectoria
Dirección en la que se mueve el avión respecto al aire. El viento relativo llega justo desde el lado contrario.
Vuelo recto y nivelado
Trayectoria recta a altura constante. Para cada peso y configuración, cada ángulo de ataque tiene su velocidad.
Ráfaga ascendente
Corriente de aire hacia arriba. Inclina el viento relativo y sube el ángulo de ataque de golpe.
Por qué pasa

El ángulo de ataque se mide entre la cuerda y el viento relativo, no contra el horizonte. Si el avión baja, el aire le llega desde abajo: con el morro horizontal y bajando 16°, el ala ve 16° de ángulo de ataque. Por eso se puede entrar en pérdida con el morro horizontal, con el morro abajo y a cualquier velocidad, por ejemplo con un tirón brusco.

En vuelo recto y nivelado, cuanto más lento vas, más ángulo de ataque necesitas para sostener el peso. Por eso la velocidad sirve de aviso. La turbulencia cambia el ángulo de ataque sin que muevas la palanca: cerca de la pérdida, una ráfaga ascendente puede pasarte del crítico.

Quédate con
  • Pérdida con cualquier actitud, velocidad y fuerza en los mandos.
  • α = actitud − trayectoria respecto al aire.
  • Con turbulencia, vuela con más margen sobre la pérdida.
3

Velocidad de pérdida: peso, flaps y centrado

Velocidad de pérdida en 3DULM de ejemplo: 450 kg máx., ala de 16 m² · fuerza de cola ×4
El anemómetro marca la velocidad de pérdida en cada caso
Carga alar
28,1 kg/m²
CL máx
1,50
Ángulo crítico
15°
Pérdida (IAS)
65 km/h
450 kg
Más peso, más carga alar.
Flaps · Sin flaps
Adelantado
Izquierda: adelantado. Derecha: atrasado.

Con 450 kg, flaps a 0° y centrado adelantado entras en pérdida a 65 km/h, la Vs1 del manual. El peso y el centrado no cambian el ángulo crítico (15°): cambian la velocidad a la que llegas a él.

Velocidad de pérdidaVs
Velocidad indicada a la que el ala llega al ángulo crítico en vuelo recto y nivelado, con un peso y una configuración dados.
Vs0 y Vs1Manual de vuelo
Vs0: en configuración de aterrizaje, inicio del arco blanco. Vs1: limpio o en la configuración indicada, inicio del arco verde. El manual las da con el peso máximo.
Carga alar
Peso del avión dividido por la superficie del ala, en kg/m².
Flaps
Superficies del borde de salida que aumentan la curvatura del ala y su CL máximo.
Por qué pasa

La sustentación depende del ángulo de ataque y del cuadrado de la velocidad. En la pérdida el ángulo ya está al máximo, así que lo único que compensa más peso es más velocidad: Vs crece con la raíz cuadrada del peso. Los flaps suben el CL máximo: el ala sostiene el mismo peso más despacio, aunque el ángulo crítico baje un poco.

El centro de gravedad cambia la carga de la cola. Con el CG adelantado, el estabilizador empuja más hacia abajo para equilibrar el morro y el ala soporta peso más cola: Vs sube un poco. Con el CG atrasado pasa lo contrario, pero el avión es menos estable y tiene menos par de picado: fuera del límite trasero puede no salir de la pérdida.

Quédate con
  • Más peso: más Vs, mismo ángulo crítico.
  • Flaps abajo: menos Vs.
  • CG adelantado: más Vs. CG atrasado: recuperación difícil.
Ejemplo resuelto
Datos
Vs1 65 km/h con 450 kg · vuelas con 360 kg
Relación de pesos
360 / 450 = 0,8
Raíz
√0,8 ≈ 0,894
Vs con 360 kg
65 × 0,894 ≈ 58 km/h
4

Altitud y viento: la IAS de pérdida no cambia

Altitud y viento en 3DEscala vertical comprimida · arrastra para girar
Cajas: aire que encuentra el ala en 1 s · puntos: su densidad
IAS de pérdida
65 km/h
TAS de pérdida
76 km/h
Densidad
74 %
GS en la pérdida
56 km/h
10.000 ft
Más altura o más calor: aire menos denso.
En cara 20 km/h
Izquierda: en cara. Derecha: en cola.

A 10.000 ft el aire tiene el 74 % de la densidad del nivel del mar. El ala necesita la misma presión dinámica para sustentar, así que entra en pérdida con la misma IAS (65 km/h), aunque vaya más deprisa respecto al aire: TAS 76 km/h. El viento en cara cambia la velocidad sobre el suelo (56 km/h), no la IAS de pérdida.

IASvelocidad indicada
La que marca el anemómetro. Mide la presión dinámica del aire, la misma que siente el ala.
TASvelocidad verdadera
Velocidad real respecto al aire. Con aire menos denso es mayor que la IAS.
GSvelocidad sobre el suelo
TAS más el viento en cola o menos el viento en cara.
Altitud
Distancia vertical sobre el nivel medio del mar. Al subir, el aire es menos denso.
Por qué pasa

El ala y el anemómetro sienten lo mismo: la presión dinámica, que depende de la densidad y del cuadrado de la velocidad. Arriba el aire es menos denso y hace falta más velocidad verdadera para la misma presión. El ala entra en pérdida con la misma presión dinámica, así que el anemómetro marca la misma IAS. Lo que sube es la TAS.

El viento mueve toda la masa de aire con el avión dentro. Con viento en cara o en cola la IAS de pérdida es la misma: solo cambia la velocidad sobre el suelo. Las ráfagas y la cizalladura, en cambio, sí cambian de golpe el aire que llega al ala.

Quédate con
  • IAS de pérdida: igual a cualquier altitud.
  • TAS de pérdida: mayor con más altura o más calor.
  • Viento uniforme: cambia la GS, no la IAS de pérdida.
Ejemplo resuelto
Datos
Vs 65 km/h IAS · 10.000 ft · densidad 74 %
Raíz de la densidad
√0,74 ≈ 0,86
TAS de pérdida
65 / 0,86 ≈ 76 km/h
IAS de pérdida
65 km/h, la misma
5

Viraje y factor de carga

Viraje y factor de carga en 3DViraje coordinado y nivelado · Vs = 65 km/h · límite 4 g de ejemplo
Vista desde atrás · el punto es tu viraje en el diagrama V–n
Factor de carga
2,00 g
Vs en viraje
92 km/h
Aumento de Vs
+41 %
Margen
−7 km/h
60°
n = 1 / cos φ en viraje nivelado.
85 km/h
La que llevas en el viraje.

Con 60° de inclinación el ala tiene que dar 2,00 veces el peso para no perder altura, y la velocidad de pérdida sube a 92 km/h (65 × √2,00). A 85 km/h el ala solo puede dar 1,71 g antes del ángulo crítico: entras en pérdida en pleno viraje.

Ángulo de alabeoinclinación · φ
Ángulo de las alas respecto al horizonte.
Factor de cargan · g
Sustentación dividida por el peso. En vuelo recto y nivelado vale 1.
Vuelo coordinado
Viraje sin resbale ni derrape, con la bola centrada.
Envolvente V–n
Diagrama de velocidad y factor de carga con dos fronteras: la pérdida y la resistencia estructural.
Velocidad de maniobraVa
Por debajo de ella, un mando brusco lleva el ala a la pérdida antes que la estructura a su límite.
Resistencia estructural
Carga que soporta la estructura. El manual de vuelo la da como factor de carga límite.
Por qué pasa

En un viraje la sustentación se inclina con las alas. Solo su parte vertical sostiene el peso; la horizontal te hace girar. Para no perder altura el ala tiene que dar más: n = 1 / cos φ. A 60° de inclinación, el doble del peso.

Más carga con el mismo ángulo crítico pide más velocidad: la pérdida llega a Vs × √n. A 60° sube un 41 %, por eso un viraje cerrado y lento cerca del suelo es tan peligroso. Por debajo de Va, tirar a fondo lleva el ala a la pérdida; por encima, puedes pasar el límite estructural.

Quédate con
  • n = 1 / cos φ: a 60°, 2 g.
  • Vs en viraje = Vs × √n: a 60°, +41 %.
  • El ángulo crítico no cambia en viraje.
Ejemplo resuelto
Datos
Vs 78 km/h · viraje nivelado a 60°
Factor de carga
n = 1 / cos 60° = 2
Raíz
√2 ≈ 1,41
Vs en viraje
78 × 1,41 ≈ 110 km/h
6

Dónde empieza la pérdida en el ala

Ala en el túnel con hilos de lanaAla aislada vista desde atrás · arrastra para girar
Hilo azul: flujo adherido · Hilo rojo: flujo desprendido
Ángulo de ataque
14°
Empieza en
Punta
Ala en pérdida
70 %
Alerones
Sin efecto
14°
Forma en planta

Con ala trapezoidal, la pérdida empieza en la punta, justo donde están los alerones: puedes perder el control lateral. La zona de los alerones está en pérdida: mover la palanca a un lado ya no levanta el ala.

Raíz y puntaencastre
Raíz o encastre: unión del ala con el fuselaje. Punta: extremo exterior, donde van los alerones.
Forma en planta
Silueta del ala vista desde arriba: rectangular, trapezoidal o elíptica.
Torsión del ala
La punta lleva unos grados menos de incidencia que la raíz, así que entra en pérdida más tarde.
Pérdida asimétrica
Una semiala entra en pérdida antes o más que la otra. El avión alabea hacia ella.
Por qué pasa

Cada tramo del ala entra en pérdida cuando su ángulo de ataque local pasa del crítico. En un ala rectangular la raíz trabaja más y entra primero; en una trapezoidal muy estrechada, la punta. Si empieza en la punta, los alerones quedan en aire desprendido y pierdes el control lateral justo cuando más falta hace.

Por eso se buscan alas que entren en pérdida desde el encastre hacia la punta: forma rectangular, torsión en la punta o perfiles distintos. En vuelo descoordinado una semiala ve más ángulo que la otra, entra antes y el avión alabea hacia ella: así empieza una barrena.

Quédate con
  • Mejor que la pérdida empiece en la raíz.
  • Pérdida en la punta: alerones sin efecto.
  • Vuelo descoordinado: un ala cae antes.
7

Avisos y recuperación

Avisos y recuperación en 3DEscala vertical exagerada · alturas de ejemplo · arrastra para girar
Rojo: tramo con el ala en pérdida
Fase
Pérdida
Velocidad
64 km/h
Ángulo de ataque
18°
Altura perdida
10 ft
47 %

Pérdida: cae el ala derecha. Con la recogida suave pierdes unos 165 ft en este ejemplo. Lo primero siempre es bajar el ángulo de ataque.

Bataneobuffeting
Vibración del avión y de los mandos por el aire desprendido que golpea el ala y la cola. Avisa de la pérdida.
Avisador de pérdida
Bocina o luz que salta antes de la pérdida, accionada desde el borde de ataque. No todos los ULM lo llevan.
Caída de ala
Pérdida en la que una semiala entra antes y el avión alabea bruscamente hacia ella.
Pérdida secundaria
Volver a entrar en pérdida durante la recuperación por tirar demasiado pronto o demasiado fuerte.
Por qué pasa

Antes de la pérdida el avión avisa: velocidad baja, morro alto, mandos blandos que responden poco, bataneo y, si lo lleva, el avisador. En la pérdida el morro cae solo y puede caer un ala. Los mandos dejan de funcionar en este orden: alerones, profundidad y, el último, la dirección.

Lo primero es bajar el ángulo de ataque: palanca adelante. El procedimiento general del examen sigue con gases a ralentí, ganar velocidad y recoger con potencia progresiva; el manual de tu ULM manda. Si cae un ala, no la levantes con alerón mientras sigue en pérdida: primero morro abajo y, con velocidad, nivela. Con altura, la pérdida se recupera sin problemas; cerca del suelo, no hay margen.

Quédate con
  • Primero palanca adelante: baja el ángulo de ataque.
  • Ala caída: morro abajo y después nivelar.
  • Recogida suave: evita la pérdida secundaria.
8

Barrena

Barrena en 3DTrayectoria y ángulos aproximados · arrastra para girar
Rojo: tramo con el ala interior en pérdida
Fase
Barrena
Ala interior
α 38°
Ala exterior
α 26°
Vueltas
2,1
40 %

Barrena: autorrotación: las dos alas en pérdida. Las dos alas están en pérdida; la interior, más. Esa diferencia mantiene el giro: es la autorrotación.

Barrenatirabuzón
Descenso en espiral con el ala en pérdida y el avión girando sobre sí mismo. Necesita pérdida y guiñada.
Autorrotación
Giro que se mantiene solo: el ala interior, más en pérdida, sustenta menos y frena más que la exterior.
Recuperación de barrena
Gases a ralentí, alerones neutros, pedal a fondo contrario al giro y palanca adelante hasta que pare. Luego pedal al centro y recogida suave.
Manual de vuelo
Documento del avión con sus datos, limitaciones y procedimientos. Manda sobre cualquier procedimiento general.
Por qué pasa

La barrena empieza con una pérdida asimétrica: una semiala entra antes, cae y el avión guiña hacia ella. El ala que baja ve aún más ángulo de ataque, se hunde más en la pérdida y frena más; la que sube sustenta algo más. Esa diferencia mantiene el giro, pero las dos alas están en pérdida, la interior más.

Las causas típicas son virajes lentos y descoordinados con derrape, sobre todo al intentar volver a la pista tras un fallo de motor en el despegue. Para salir hay que parar el giro con el pedal contrario y bajar el ángulo de ataque con la palanca adelante. En muchos ULM las barrenas voluntarias están prohibidas: sigue siempre el manual.

Quédate con
  • Sin pérdida no hay barrena.
  • En barrena, ambas alas están en pérdida.
  • Salida: ralentí, alerones neutros, pedal contrario, palanca adelante.
#

Números que caen

≈ 15°Ángulo de ataque crítico típico de un ala de ULM. No cambia con el peso, la altitud ni el viraje.
n = 1 / cos φ30° → 1,15 g · 45° → 1,41 g · 60° → 2 g en viraje nivelado.
Vs × √nVelocidad de pérdida en viraje. A 60°, × 1,41: un 41 % más.
Vs × √(peso)Con un 20 % menos de peso, la velocidad de pérdida baja cerca de un 10 %.
Vs0 · Vs1Inicio del arco blanco (aterrizaje) y del arco verde (limpio) en el anemómetro.
+1,5–2 % / 1.000 ftLo que sube la TAS de pérdida al subir. La IAS de pérdida no cambia.
!

Trampas del examen

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

Error típicoAl subir, la velocidad indicada de pérdida aumenta porque el aire es menos denso.
CorrectoLa IAS de pérdida no cambia con la altitud. Lo que aumenta es la TAS.
54 %72 resp.
Error típicoSi vas por encima de la velocidad de pérdida, el ala no puede entrar en pérdida.
CorrectoDepende solo del ángulo de ataque: puede pasar a cualquier velocidad y actitud.
41 %49 resp.
Error típicoEl ángulo de ataque de pérdida cambia con el peso.
CorrectoNo cambia. Con más peso sube la velocidad de pérdida, no el ángulo.
70 %20 resp.
Error típicoCon 3 g entra en pérdida a la misma velocidad que da el manual.
CorrectoLa Vs del manual es a 1 g. Con más carga sube: Vs × √n.
52 %23 resp.
Error típicoCon el CG atrasado se entra en pérdida a más velocidad.
CorrectoEso pasa con el CG adelantado. Atrasado: cuesta recuperar la pérdida.
20 %61 resp.