En aeronautica , el despegue es la segunda fase y esencial de un vuelo (la primera es el corretaje o rodaje), que se logra tras realizar la carrera de despegue sobre una pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto o en una superficie extensa de agua , con la cual se consigue el efecto aerodinamico de la sustentacion , que es provocado por el flujo a una determinada velocidad del aire sobre las alas .

Introduccion [ editar ]

Para conseguir un despegue, se consideran tres factores: el del lado tierra, el del lado aparato y el del lado aire.

El primero, el factor tierra, se basa en que se requiere carretear o rodar hacia la pista usando las calles de rodaje con la autorizacion y guia del control del trafico aereo (Air Traffic Controller, ATC ), contar con una superficie apta para despegar, solicitar al ATC el permiso de despegue e iniciar con el factor aparato, en el cual influyen todas las partes del avion; se liberan los frenos, se mantiene el avion centrado en la pista, y se acelera, por ultimo, a maxima potencia la planta motriz de la aeronave para alcanzar durante la carrera de despegue la velocidad requerida para obtener sustentacion.

Entonces empieza el factor aire: a traves de efectos aerodinamicos sobre el ala, el fuselaje y el resto de las partes y de las superficies de control del avion, se alcanza la sustentacion suficiente para levantar la aeronave del suelo, para lo cual se requiere que las condiciones atmosfericas previas sean convenientes para conseguir un despegue seguro.

Por ultimo, se mantiene la potencia maxima en los motores del aparato, se mueven los elevadores o timones de profundidad y parte de los flaps , y se provoca que se levante el morro y, tras la separacion de las ruedas de los trenes de aterrizaje del suelo, el avion inicie el vuelo.

El despegue se considerara finalizado una vez que los trenes de aterrizaje hayan quedado guardados.

El despegue se rige por la ley fisica de Daniel Bernoulli , contenida en la ecuacion:

${\displaystyle L=\left({\frac {1}{2}}\rho \right)C_{L}SV^{2}}$

donde la fuerza de sustentacion, L, es igual al producto de un medio de la densidad del aire, multiplicado por el coeficiente de sustentacion del ala, C _L por la superficie alar, S, y por el cuadrado de la velocidad de despegue, V ² .

De este modo, si se desea conocer la distancia de despegue, S _TO y el tiempo de despegue, t _TO , para el caso de despegues en tierra, es posible hacer una simplificacion del despegue realizando los calculos para tres fases diferentes: rodadura en el suelo, transicion y ascenso .

Rodadura en el suelo [ editar ]

En la fase de rodadura, la aeronave realiza una primera aceleracion con todas las ruedas apoyadas y despues otra en la que elevara el morro preparandose para el despegarse del suelo (rotacion ). Como la aeronave se encuentra desplazandose sobre una superficie ( el suelo ), se encontrara afectada por la fuerza de rozamiento entre las ruedas y dicha superficie. El coeficiente de rozamiento variara en funcion del tipo de terreno sobre el que la aeronave este operando. Parece obvio que el rozamiento sera mayor si las ruedas se encuentran realizando una frenada que si se encuentran en plena aceleracion.

Hay que considerar que mientras que la aeronave se encuentra realizando la fase de rodadura con todas las ruedas apoyadas, el tren de aterrizaje esta bajado, los flaps en configuracion de despegue para que ayuden a generar la sustentacion necesaria para elevarse, y se encuentra afectando de alguna forma el efecto suelo .Con todas estas consideraciones se podria aproximar el coeficiente de sustentacion en este momento del despegue a 0.1.

${\displaystyle {dx \over dt}=V}$

${\displaystyle {\frac {W}{g}}{dV \over dt}=T-D-\mu (N_{1}+N_{2})}$

${\displaystyle W=N_{1}+N_{2}+L}$

Suponiendo que el empuje es constante (en el despegue el empuje empleado es el maximo con respecto de todas las demas fases del vuelo ) Se tienen las ecuaciones que permiten calcular la distancia y tiempo de rodadura en el suelo.

${\displaystyle {dx \over dV}={\frac {W}{g}}{\frac {V}{T-D-\mu (W-L)}}}$

${\displaystyle {dx \over dV}={\frac {W}{g}}{\frac {V}{T-D-\mu (W-L)}}}$

Simplemente integrando ambas ecuaciones desde velocidad 0 hasta la velocidad de despegue de la aeronave del vuelo, V _LOF , se tienen la distancia de rodadura y el tiempo de rodadura, x _g y t _g . ^{[ 1 ]} ​

Transicion curvilinea [ editar ]

Durante la transicion curvilinea, la aeronave realiza una trayectoria que se puede aproximar a circular con radio grande. Tomando las hipotesis de que la velocidad permanece constante en ese tramo ( para que asi se pueda cumplir que realmente la trayectoria es circular) y es igual a V _LOF , ademas de que el angulo de subida tambien se aproximara a constante, se puede calcular la distanciade transicion, altura de transicion y tiempo empleado durante esta fase de la siguiente forma.

${\displaystyle x_{T}=R\sin \gamma _{s}}$

${\displaystyle h_{T}=R(1-\cos \gamma _{s})}$

${\displaystyle t_{T}={\frac {\gamma _{s}}{\dot {\gamma }}}}$

Subida rectilinea [ editar ]

La aeronave que se encuentra realizando una subida rectilinea ha finalizado la fase de transicion y adopta una trayectoria rectilinea en ascenso mediante la cual pretende alcanzar la altitud necesaria para el vuelo de crucero. Se considera que durante esta fase la altitud varia entre la de transicion y una altitud estandar para aeronaves comerciales que equivale a 35 ft. La velocidad varia entre la V _LOF y V ₂ ,

${\displaystyle x_{R}={\frac {h_{2}-h_{1}}{tan(\gamma _{s})}}}$

Distancia total y tiempo total de despegue [ editar ]

El calculo de la distancia total de despegue se calcula sumando las distancias de rodadura con las ruedas apoyadas, transicion curvilinea y subida rectilinea. Haciendo lo mismo para los tiempos de las diferentes fases se obtiene el tiempo total que la aeronave tarda en despegar. El metodo que se presenta aqui esta muy simplificado, pero su uso esta muy extendido sobre todo a nivel didactico y para realizar primeras aproximaciones.

Importancia de la distancia de despegue [ editar ]

Hacer calculos sobre cual sera la distancia que la aeronave necesite para despegar de acuerdo a sus caracteristicas de diseno sera crucial para el correcto desempeno de la mision deseada. Una aeronave que requiera una distancia de despegue muy grande tendra mas limitado el tipo de aeropuerto en el que pueda operar. Hay que tener en cuenta que la distancia de despegue siempre sera mayor que la de aterrizaje; una de las causas es que el rozamiento contribuye de manera positiva en la reduccion del tiempo de aterrizaje y por tanto en la distancia necesaria para llevarlo a cabo, mientras que en el despegue se necesita vencer esa fuerza que juega en contra. Ademas, la altitud juega un papel fundamental, pues a mayor altitud , menor es la densidad del aire y por tanto menos eficiente seran los motores que a nivel del mar. En aeronaves militares sobre todo se busca que la distancia de despegue sea la menor posible, para aumentar la operatividad en las distintas misiones. En ocasiones, si la aeronave no cumple con unos requisitos previamente especificados de distancia de despegue, sera necesario una revision del diseno de la misma.

Punto de no retorno [ editar ]

El punto de no retorno es un concepto del despegue que se ha trasladado a otros ambitos. Mientras el avion rueda por la pista, los pilotos comprueban como van respondiendo todos los elementos (motores, ruedas, etc.). Si al comenzar el rodaje ven que algun elemento critico no responde apropiadamente, los pilotos deben abortar el despegue, y frenar la aeronave. Pero esto solo es posible hasta llegar a un punto, denominado el punto de no retorno , mas alla del cual ya no hay pista suficiente para frenar, y por tanto se debe proseguir con la maniobra de despegue. ^{[ 2 ]} ​

Ademas de al despegue, el concepto de "punto de no retorno" (a veces abreviado "PNR") ^{[ 3 ]} ​ se aplica en aeronautica al vuelo en si: es el punto en que al avion ya no le queda combustible para regresar a su base, y por tanto debe seguir a otro destino. ^{[ 4 ]} ​

Este concepto de punto de no retorno, inicialmente aeronautico, se ha ampliado a otros ambitos (por ejemplo conflictos, deterioro ecologico...) para senalar un momento en que no hay vuelta atras y la situacion es irreversible. ^{[ 5 ]} ​

Referencias [ editar ]

Vease tambien [ editar ]

• aterrizaje
• Seguridad aerea - Pirateria aerea - Accidente de aviacion
• fases del vuelo
• peso maximo al despegue