Aerodinámica y principios de vuelo
El examen de Aerodinámica y principios de vuelo del PPA de la Aerocivil verifica que el piloto explique el comportamiento del avión con las cuatro fuerzas, sepa predecir cuándo se acerca una pérdida y entienda cómo el peso, la altitud densidad y la maniobra cambian las velocidades características.
Las cuatro fuerzas y la ecuación de sustentación
La sustentación se calcula como L = ½ · ρ · V² · S · CL. La densidad ρ cae con la altitud y la temperatura, la superficie S es fija y el coeficiente CL depende casi exclusivamente del ángulo de ataque y de los dispositivos hipersustentadores. Esto explica dos consecuencias que el examen repite: a mayor altitud densidad se necesita mayor velocidad verdadera para un mismo peso, y el avión siempre entra en pérdida en el mismo ángulo de ataque crítico, no a una velocidad “absoluta”.
- AOA crítico: del orden de 15–18° en perfiles convencionales; la pérdida es función del ángulo, no del aire.
- Empuje requerido = resistencia total; la inducida domina a baja velocidad y la parásita a alta velocidad. El punto de mínima resistencia total define la velocidad de máximo alcance y de mejor planeo.
- El efecto suelo reduce la resistencia inducida cuando el avión está a menos de una envergadura del suelo.
Factor de carga y pérdida acelerada
En viraje nivelado, n = 1/cos(φ). A 60° de banqueo n = 2 y la velocidad de pérdida se multiplica por √n ≈ 1,41. Una ráfaga o un tirón brusco de la columna producen el mismo efecto: el factor de carga sube y el avión puede entrar en pérdida acelerada a velocidad superior a la de pérdida 1g.
Ejemplo trabajado
Un avión con Vs = 50 KIAS vira nivelado a 60°. n = 1/cos 60° = 2. Nueva Vs = 50 × √2 = 70,7 KIAS. Si el piloto intenta mantener 65 KIAS con ese banqueo, el ángulo crítico se alcanza antes: el avión pierde sustentación y entra en pérdida acelerada. Conclusión: en viraje cerrado hay que aumentar la velocidad o reducir el banqueo.
Estabilidad y efectos del motor
- CG adelantado: más estabilidad y mayor recorrido de despegue; CG atrasado: menos estabilidad, mayor riesgo de pérdida y de giro involuntario.
- Guiñada adversa: el alerón que baja genera más sustentación y más resistencia inducida en la punta; se corrige con timón coordinado.
- P-factor, par motor, torbellino de hélice y precesión tienden a girar el avión a la izquierda con hélice horaria; se compensan con timón derecho.
Trampas que cuestan puntos
- Creer que el peso o la altitud cambian el ángulo de ataque de pérdida (no lo hacen; cambian la velocidad a la que se alcanza).
- Confundir velocidad indicada con verdadera.
- Olvidar que el mejor planeo se vuela a mayor velocidad cuando el avión está más pesado.
- Decir que la resistencia inducida aumenta siempre con la velocidad (en realidad disminuye).