4.1.1 Formación de vórtices #
La acción del perfil aerodinámico que da un sustentación de un avión también provoca arrastre inducido. Cuando se vuela un perfil aerodinámico a un AOA positivo, existe un diferencial de presión entre las superficies superior e inferior del perfil aerodinámico. La presión sobre el ala es menor que la presión atmosférica y la presión debajo del ala es igual o mayor que la presión atmosférica. Dado que el aire siempre se mueve de alta presión hacia baja presión, y el camino de menor resistencia es hacia las puntas del perfil aerodinámico, hay un movimiento de aire desde la parte inferior del perfil aerodinámico hacia afuera desde el fuselaje alrededor de las puntas. Este flujo de aire da como resultado un «derrame» sobre las puntas, configurando así un remolino de aire llamado «vortex». [Figura 4-10]
Al mismo tiempo, el aire en la superficie superior tiene tendencia a fluir hacia el fuselaje y desde el borde de salida. Esta corriente de aire forma un vórtice similar en la parte interior del borde de salida del perfil aerodinámico, pero debido a que el fuselaje limita el flujo hacia adentro, el vórtice es insignificante. En consecuencia, la desviación en la dirección del flujo es mayor en las puntas exteriores donde el flujo lateral no restringido es el más fuerte.
A medida que el aire se enrosca hacia arriba alrededor de la punta, se combina con el lavado para formar un vórtice de arrastre de giro rápido. Estos vórtices aumentan la resistencia debido a la energía gastada en la producción de la turbulencia. Cada vez que un perfil aerodinámico produce levantamiento, se produce un arrastre inducido y se crean vórtices de punta de ala.
Justo a medida que aumenta la sustentación con un aumento de AOA, también aumenta la resistencia inducida. Esto ocurre porque a medida que aumenta el AOA, hay una mayor diferencia de presión entre la parte superior e inferior del perfil aerodinámico y un mayor flujo lateral de aire; En consecuencia, esto hace que se establezcan vórtices más violentos, lo que resulta en una mayor turbulencia y una resistencia más inducida. La intensidad o fuerza de los vórtices es directamente proporcional al peso de la aeronave e inversamente proporcional a la envergadura y velocidad de la aeronave. Cuanto más pesado y lento sea el avión, mayor será el AOA y más fuertes los vórtices de la punta del ala. Por lo tanto, una aeronave crea vórtices de punta de ala con la máxima fuerza durante las fases de despegue, ascenso y aterrizaje del vuelo. Estos vórtices conducen a un peligro particularmente peligroso para el vuelo, la turbulencia de la estela.
4.1.2 Evitar la vigilia turbulencia #
Los vórtices de punta de ala son mayores cuando la aeronave generadora es «pesada, limpia y lenta». Esta condición se encuentra más comúnmente durante los accesos o salidas porque el AOA de una aeronave es más alto para producir el ascensor necesario para aterrizar o despegar. Para minimizar las posibilidades de volar a través de la turbulencia de la estela de un avión:
- Evite volar a través de la trayectoria de vuelo de otra aeronave.
- Gire antes del punto en el que la aeronave anterior giró, al despegar detrás de otra aeronave.
- Evite seguir otro avión en una trayectoria de vuelo similar a una altitud de 1.000 pies. [Figura 4-11]
- Acérquese a la pista por encima de la ruta de un avión anterior al aterrizar detrás de otro avión, y derribe después del punto en el que las ruedas de la otra aeronave entraron en contacto con la pista. [Figura 4-12]
Un helicóptero flotante genera un lavado descendente de su(s) rotor(s) principal(es) similar a los vórtices de un avión. Los pilotos de aeronaves pequeñas deben evitar un helicóptero flotante por al menos tres diámetros de disco de rotor para evitar los efectos de este descenso. En el vuelo hacia adelante, esta energía se transforma en un par de fuertes vórtices de alta velocidad similares a los vórtices de punta de ala de aviones de ala fija más grandes. Se deben evitar los vórtices de helicópteros porque las velocidades aéreas de vuelo de avance en helicópteros suelen ser muy lentas y pueden generar turbulencias de estela excepcionalmente fuertes.
El viento es un factor importante para evitar la turbulencia de la estela porque los vórtices de las puntas de las alas se desplazan con el viento a la velocidad del viento. Por ejemplo, una velocidad del viento de 10 nudos hace que los vórtices se desplacen unos 1.000 pies en un minuto en la dirección del viento. Al seguir a otra aeronave, un piloto debe considerar la velocidad y la dirección del viento al seleccionar un punto de despegue o aterrizaje previsto. Si un piloto no está seguro del punto de despegue o aterrizaje de la otra aeronave, aproximadamente 3 minutos proporciona un margen de seguridad que permite que la estela de la turbulencia se disipe. Para obtener más información sobre Wake Turbulence, consulte la Circular de Asesoramiento 90-23.
