régulateurs de vol

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Aujourd'hui nous parlerons, sous forme d'hommage, sur l'importance et ce que font les régulateurs de vol, una posición clave para las opérations aériennes.

Peu d'emplois sont aussi désagréables que celui de régulateur de vol pour un avion de transporte aéreo de carga, nadie se acuerda de ellos cuándo el avión sale como un ángel de algún aeropuerto crítico (la taille, suivre les baisses de température, obstáculos etc.), tampoco se acuerdan de ellos cuándo la aeronave sale tan pesada o mal cargada que el piloto siente que se le viene el planeta azul encima y recurre a toda su pericia y experiencia para poder obtener un ascenso exitoso aunque precario; A ce moment-là, ce n'est pas le répartiteur lui-même qui vient à l'esprit mais l'être qui l'a mis au monde..

Message écrit par: Guillaume Casalins
Ingénieur aéronautique
Fondation FIA

Régulateurs de vols

Presque personne ne leur accorde l’importance qu’ils ont, ¡ni ellos mismos!. Beaucoup avion et des vies ont été perdues en raison de mauvaises procédures de répartition, porque las aeronaves estaban más pesadas que lo reportado, mal chargé (cargaison égarée), la carga estaba suelta o eran mercancías peligrosas mal embaladas etc.

Les Avions, qu'il s'agisse d'un ultraléger ou d'un gros porteur, son máquinas que deben estar perfectamente balanceadas; el fabricante da instrucciones exactas de peso y de posición del centro de gravedad (C.G.) y los márgenes de tolerancia donde este puede ir sin perjudicar el rendimiento, la estabilidad o la estructura del avión.

Le fabricant, en outre, de acuerdo con las características del aeropuerto de salida y destino (la taille, Température, humidité relative, vent, longueur, inclinación y tipo de superficie de pista, etc.) da unos pesos máximos de operación; A noter que ces poids sont calculés moteur critique inopérant en V1, ósea el motor que más lo afecte´(quand ça échoue) en el momento más crítico, où le pilote doit décider s'il doit décoller ou interrompre le décollage et freiner, para quedar dentro de lo que le queda disponible de pista.

Los primeros vuelos criollos se hacían de acuerdo al manual, después el piloto (que normalmente era el dueño del avión o de la aerolínea) cuando obtenía confianza le decía al despachador (casi siempre empírico) “SALI SOBRAO, échale una toneladita más” y después una más y así hasta que el avión salía realmente mal, en el límite de la pista y librando por muy poco loa obstáculos (con todos los motores operando a máxima potencia) entonces decía “bueno bájale media toneladita y listo”, esos eran los análisis de pista que usaban y que nunca tuvieron en cuenta condición de motor inoperativo en V1.

À mon avis, un avión mal cargado es más peligroso que un avión muy pesado; et si ces deux événements sont combinés ¡DIOS NOS GUARDE DE UNA PERDIDA DE MOTOR EN EL DESPEGUE! Ya se les ha escuchado decir nerviosamente a algunos pilotos “como se nos vaya un ADF (radio de localisation) nos caemos”, lo anterior haciendo alusión que si llega a haber un paro de motor no habría nada que hacer, como efectivamente ha pasado en algunos bimotores que son tan difíciles de controlar y aunque estén correctamente cargados, se necesita una pericia excepcional y más que ello, ce dont ils ont vraiment besoin c'est d'un endroit où tomber, el cual desafortunadamente no siempre está disponible por la gran cantidad de edificios cerca de las pistas.

La trayectoria de un objeto que se desplaza en el aire es realmente la de su centro de masa o centro de gravedad (C.G.) y una aeronave no es la excepción, par son C.G.. passe le 3 ejes de control del avión, lo que es conseguido por superficies aerodinámicas que ejercen una fuerza proporcional a la velocidad y al ángulo de dicha superficie o estabilizador referente al viento relativo y de la distancia (bras de levier) d'où cette force est appliquée au centre de gravité (C.G.).

Desde los principios de la aviación existió un problema grave de estabilidad y control, casi todas las partes aerodinámicas del avión son desestabilizantes (el avión tiende a empeorar la situación en función del tiempo) el piloto tenía que mantener este control todo el tiempo con gran esfuerzo y concentración; el piloto es humano y solo podía realizar esta acción por pequeños intervalos de tiempo antes de terminar exhausto física y mentalmente.

Au début, c'était suffisant, pero a medida que los vuelos se hacían más largos y los aviones más grandes, se tornaba una prioridad que el avión se auto-estabilizara aerodinámicamente, esto se conseguía automáticamente solo si poníamos el C.G. en avant du centre de pression (C.P.), punto donde se considera concentrada la sustentación) y depende del área de las alas, la file d'attente et ses distances, pero eso como lo veremos más tarde tiene consecuencias nefastas en las prestaciones y en el peso, porque como decimos en ingeniería : “nada es gratis en la vida, y todo hay que pagarlo de una u otra forma”, en aeronáutica se le dice “compromiso” y es mejorar unas cosas importantes sacrificando otras que no son prioridad para ese diseño en particular.

El ala principal es la que aporta la mayor cantidad de sustentación en condiciones normales, proporciona una fuerza hacia arriba igual que el peso del avión o algunas veces mucho más (dependiendo la maniobra que se esté haciendo). En vol rectiligne et en palier, comme c'est le cas pendant presque toute la croisière (es el que gasta casi la mayoría del tiempo de vuelo), el ala además de soportar el peso del avión tiene una carga adicional, Quelle est la force de la queue vers le bas due au C.G.. avancé (voir graphique).

Il est évident que depuis le C.G.. más adelantado o el avión más pesado, este valor tiende a aumentar y a exigir más fuerza hacia arriba de las alas y esto conlleva más resistencia al avance, más peso porque se tiene que hacer más fuerte la estructura y mayor consumo de combustible. Au contraire, si el peso estuviera por detrás del centro aerodinámico, el vector que proporciona el estabilizador horizontal apuntaría hacia arriba y si bien consume potencia adicional por la resistencia al avance añadida en la cola (idem que le cas précédent), esta fuerza es sumada a la sustentación creada por el ala principal, lo que significa que debe trabajar menos y por ese motivo tener una resistencia estructural más pequeña, más liviana y tener menos resistencia al avance, lo que se traduce en menos consumo de combustible y más velocidad, bien qu'au détriment substantiel de la stabilité et du contrôle de l'avion. Afortunadamente en la actualidad cuando los diseñadores de aviones le han dejado a la electrónica la “responsabilidad” de la estabilidad, la operación de las superficies de control y la posibilidad más remota de entrar en perdida de sustentación, se están construyendo aviones con estabilidad artificial y que dadas las ventajas en prestaciones y ahorro de combustible son muy deseables; realmente esto empezó en la aviación militar cuando los cazas requerían ser menos estables, que al final fueran más rápidos en las maniobras para que pudieran evadir más fácilmente a los aviones y misiles enemigos. Con sistemas de estabilidad artificial se pueden diseñar aeronaves ligeramente inestables que tendrían mejores rendimientos, que solo podrían mantenerlos en vuelo poderosas y redundantes computadoras.

La combinación de tener una aeronave sobre-pesada y con el C.G. trop en avant est très indésirable, surtout dans des conditions de décollage, aproximación y aterrizaje, cuando las superficies hipersustentadoras le imprimen un momento de cabeceo nariz abajo muy fuerte, además las bajas velocidades de esas maniobras hacen que el elevador y su estabilizador horizontal no tengan la suficiente autoridad (forcer) para mantener la nariz en posición arriba, y las cargas impuestas en las alas y en el tren de aterrizaje de nariz podrían hacerlos colapsar.

Como dijimos anteriormente la posición del C.G. con respecto al centro aerodinámico es lo que más afecta la estabilidad en el avión; estable si está por delante, neutral sí coinciden e inestable si se encuentra por detrás.

Como una imagen vale más que mil palabras, vamos a usar varias gráficas (exagéré) pour mieux comprendre tout ce bordel. Empezaremos con la condición de despegue o aterrizaje, avec le C.G.. avancé, et en croisière avec C.G. retardé.

Avertissement: matemáticas adelante

Hahaha je plaisante.

Estabilidad estática y dinámica

La estabilidad estática es la tendencia natural del avión en tratar de volver a su actitud original cuando es perturbado en su vuelo recto y nivelado por una ráfaga de viento o cualquier otro motivo.

La estabilidad dinámica consiste en la forma como el avión trata de llegar o llega a su estado de vuelo original después de dicha perturbación.

¿Cómo afecta la posición de C.G. stabilité et contrôle?

Le Hélas son las que vuelan y el peso total del avión debe quedar muy cerca del punto donde se produce la suma de todas las fuerzas sustentadoras (centre de pression), sinon le moment (le bras du levier multiplié par l'intensité de la force) entre peso y sustentación sería tan grande que las superficies de los elevadores serían insuficientes para mantener un vuelo estable, surtout à basse vitesse. Par exemple, s'il y a des conditions de poids élevé et très en avant, ajoutées aux faibles vitesses de décollage et d'atterrissage ainsi qu'au moment de tangage à piquer dû aux surfaces de grande portance déployées., sería el evento más desfavorable para el control, performance et structure, mais c'est mieux pour la stabilité. La solución más probable es recurrir al aumento de la velocidad para hacer más efectiva la fuerza de la cola, usar menos grados de flaps y así disminuir el momento de cabeceo positivo.

Dans la représentation (performance)

Cuando el avión tiene un momento de cabeceo nariz abajo (positif), la queue doit exercer une certaine force vers le bas. Esto dependerá del tamaño del momento y de la longitud que existe entre el estabilizador horizontal y el C.G.) Esa fuerza hacia abajo la podemos considerar como un peso adicional que lógicamente tiene que ser soportada por las alas principales, eso requiere más resistencia al avance, es decir más potencia disponible de los motores.

dans la structure

Analizando el evento más desfavorable (nez lourd et trop lourd au décollage), dijimos que el ala también tiene que hacerse responsable por el peso adicional, Cela signifie que le stabilisateur exerce une force vers le bas pour contrecarrer le tangage positif. (nez vers le bas). Esto sugiere que las alas tienen que ser más fuertes y lógicamente más pesadas, en el aterrizaje se va a estresar mucho más el tren de nariz (et tout en général) puisque le pilote n'a pas assez de contrôle pour atterrir en douceur sur la piste; si es al revés (queue lourde) sería un milagro que el piloto lo ponga en el lugar adecuado sobre la pista.

El despachador de aeronaves es un eslabón muy importante en la cadena de la operación de las aeronaves; así como lo son las auxiliares de vuelo quienes no están para cargar las maletas o servir el café, sino realmente están para sacarnos del avión en menos de 90 segundos en caso de una evacuación de emergencia. El despachador no está para cargar el avión, él es el encargado de que el vuelo se prepare correctamente, avec le bon carburant pour se rendre à l'aéroport de destination, alterner et survoler le temps déterminé avant l'atterrissage, hacer el plan de vuelo por la ruta y a la altura más adecuada, en fonction du poids et du vent, informando al piloto de las condiciones del tiempo en todos los aeropuertos y aerovías involucradas, del estatus del avión y de las anotaciones de mantenimiento, que las mercancías peligrosas estén bien embaladas, documentadas y su posición bien definida, les gens à bord, etc.. etc. ÉL, avec le pilote aux commandes, Ce sont eux qui planifient finalement le vol.; es por eso que cada vez que un avión hace un aterrizaje seguro y a tiempo en un aeropuerto de destino, C'est en grande partie parce que le régulateur de vol IL A BIEN FAIT SON TRAVAIL.

Quelques exemples peuvent être étudiés:

• Un surpoids sans conséquences: Max Conrad, quien estableció récords mundiales de distancia a bordo de un Piper Twin Comanche que cargaba el doble de la carga útil permitida volando casi 12,700 Km entre Suráfrica y Florida.
• L'accident de Boeing 747 en Afganistán es un ejemplo de no exceder el peso sino la carga mal sujetada se desplazó hacia atrás durante el despegue.
• Uno que nunca falla en los cursos de CRM es el accidente del DC-9 de ValuJet que se incendió por mercancías peligrosas mal administradas.

Merci à mes amis de la FIA, Jaime Sada y Freddy Higuera por la colaboración en este artículo.

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