Questão:
É mesmo remotamente viável fazer o retorno de uma aeronave monomotor com uma falha de motor?
Qantas 94 Heavy
2014-01-09 17:25:29 UTC
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Antes de continuar a leitura, observe que estou fazendo esta pergunta puramente por motivos teóricos, embora você seja mais do que bem-vindo para falar sobre aspectos práticos também.

Agora, minha pergunta. É de conhecimento comum entre muitos pilotos que as curvas são um dos métodos menos seguros de tentar sobreviver a uma falha de motor em uma aeronave monomotora. No entanto, é realmente possível fazer o retorno de uma aeronave para retornar ao perímetro do aeroporto ou à pista? Quanto disso é simplesmente erro do piloto na execução de uma possível manobra, em oposição a pilotos pensando que podem realizar algo que é simplesmente impossível, não importa o quê?

Para os fins desta pergunta, vamos suponha o seguinte:

  • há apenas uma pista, então uma curva recíproca é necessária (devemos assumir 210 graus)
  • a aeronave tem flaps em velocidade de estol no MTOW de 75 nós
  • a aeronave tem uma melhor razão de planeio de 1:12 a 100 nós

Alternativamente, se você tiver qualquer outra informação que seja mais semelhante a uma aeronave, você pode usar isso no lugar dessas informações.

Fontes ou uma explicação de por que isso é ou não impossível seriam apreciadas em suas respostas.

Esta pergunta é muito geral, a menos que você inclua em que altitude você está quando o motor falha, quantos graus você precisa voltar para se alinhar com uma pista (que pode ser diferente daquela da qual você decolou), e quantos metros você perderá ao virar tão longe.
@mah: bem, se eu soubesse exatamente quanto a aeronave iria descer, então não faria sentido perguntar, mas isso ajuda um pouco? ;)
Certamente qualifica melhor as coisas! Não me sinto confortável em postar uma resposta real sobre o assunto (a vida das pessoas está em jogo e outros enfeites). Em um seminário de segurança, no entanto, fui ensinado que é uma boa ideia levar sua aeronave a 1500 ', puxar a potência e girar 180 para ter uma ideia de quanto AGL você perde e quanto distância você tem que viajar para se alinhar. Se você se sentir confortável com isso em sua aeronave, deverá ser capaz de aplicar almofadas de segurança e tomar uma boa decisão sobre voltar (raro na decolagem, talvez nunca) ou pousar em linha reta.
Anedótico: Ao fazer meu treinamento PPL em SoCal, outro estagiário teve uma falha de motor na decolagem, a cerca de 400 pés. O instrutor assumiu o controle, deu meia-volta e pousou com vento de cauda. Tão impossível: não. Recomendado: Provavelmente também não. Eu ainda optaria por um patch seguro na frente do que tentar um retorno!
Por que você diz que "210 graus" é necessário?
@SSumner: porque para retornar a direção da pista, você precisa virar mais de 180 graus.
@Qantas94Heavy - por que isso? Talvez esteja faltando algo óbvio, mas não faz sentido para mim
@SSumner: ao virar para trás, você estará ligeiramente para o lado da linha central da pista estendida (você apenas estaria paralelo). Para alcançar a própria pista, você precisa virar mais de 180 graus para voltar à linha central antes de chegar à pista real.
Ahhh. Duh. Isso faz sentido agora, obrigado.
é por isso que sempre nos transformamos no vento cruzado predominante.
Dez respostas:
#1
+17
Jan Hudec
2014-01-11 01:51:28 UTC
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Ninguém mencionou a teoria até agora, então tentarei preenchê-la.

Isenção de responsabilidade: os cálculos e estimativas abaixo são baseados no que eu sei sobre a física envolvida. Não sei se eles são realmente mencionados no manual de operação do piloto de qualquer aeronave.

Para voltar com sucesso, você depois de subir na melhor taxa de subida, quando o motor parar, você empurra para baixo, execute a curva em uma velocidade um pouco mais alta para manter o ângulo de ataque e deslizar para trás.

A taxa de subida é empuxo / peso menos elevação / arrasto, a taxa de planeio é apenas elevação / arrasto.

A taxa de planeio na curva é maior por fator dependendo do ângulo da inclinação (curva coordenada; curva descoordenada é sempre pior). Calculando a melhor taxa de planeio, a curva leva ao ângulo de inclinação deve ser em torno de 45 °, a velocidade deve ser cerca de 19% maior para manter o melhor ângulo de planeio de ataque e cerca de 41% maior taxa de descida do que em planeio reto. De acordo com o artigo relacionado na outra resposta, voar logo acima da velocidade de estol (que também é 19% maior do que em vôo direto) deve ser melhor devido a um círculo mais fechado, apesar da pior razão de sustentação / arrasto.

O raio e, portanto, o comprimento da curva depende da velocidade. A 110 nós (velocidade real, não indicada) a curva levará cerca de 1,4 nm, a 160 nós já será cerca de 3 nm. A 60 nós, será apenas 0,42 nm. Já que você precisa manter a velocidade indicada, a velocidade real aumentará levemente com a altitude.

Portanto, para que a volta seja possível, o avião precisa ter potência suficiente para subir mais rápido do que descerá no planeio e você tem que estar alto o suficiente para permitir a distância de planagem extra (que devido à maior razão de descida corresponde a um planamento reto ainda mais longo).

Todos ou a maioria dos aviões terão empuxo suficiente ao nível do mar para subir mais rápido do que eles descem em deslizamento. Mas, como o empuxo diminui com a altitude e a temperatura, se seu ponto de partida for alto ou quente o suficiente, pode não ser mais o caso.

Mesmo se o empuxo for suficiente, a distância entre a subida e o perfil de planeio começa em zero na decolagem e só se tornará suficiente para cobrir as milhas extras na curva acima de alguma altitude. A altitude depende de muitos fatores mencionados acima.

Não é razoável tentar sem saber qual altitude é necessária para ele nas condições atuais.

A meia-volta de 0,42 nm é muito parecida com o que foi observado na altitude de meia volta "sobrevivente" de 172 (renúncias!) Em torno de 300 - 350 pés. O preferido, com margem de segurança, seria em torno de 500 pés AGL.
#2
+16
Pondlife
2014-01-09 20:32:08 UTC
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É "remotamente viável", você pode assistir esta história piloto da AOPA sobre alguém que fez isso. Mas isso não significa que você ou qualquer outra pessoa terá sucesso em tentar isso por causa do grande número de variáveis ​​que você mencionou. E uma execução bem-sucedida não significa que seja uma boa ideia em geral.

Uma sugestão que li várias vezes é tentar você mesmo no ar: defina o 'solo' em, digamos, 3000agl e tente com qualquer configuração de aeronave que você gosta e veja quais são os resultados. Mas mesmo se você conseguir fazer isso nessas condições, você vai fazer de novo em uma situação real com o estresse adicionado e possivelmente peso adicional (passageiros, bagagem) na aeronave?

De modo geral, com base em tudo que li e ouvi, é chamado de volta impossível por uma razão. Minha anedota de treinamento com um instrutor foi um piloto local voando com seu filho que tentou, fez a curva, mas perdeu a velocidade, caiu na pista, saiu da aeronave, mas depois teve que assistir seu filho queimar até a morte nos destroços. Esse tipo de história faz um pouso em um campo ou mesmo uma rua parecer muito atraente, o que era exatamente a intenção do meu instrutor.

#3
+12
Garrison Neely
2014-01-09 22:06:28 UTC
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Há uma discussão muito boa sobre a "curva impossível" no seguinte link:

http://www.nar-associates.com/technical-flying/impossible/possible.html

Ele vai para um estudo AIAA usando um simulador de vôo com pilotos novos e experientes e mostra que embora seja tecnicamente viável, os pilotos precisam treinar para isso e ser muito rigorosos com seu ângulo de inclinação.

Há muitos detalhes no link que são difíceis de resumir, mas a essência é que a maioria dos pilotos não treinados falham e caem em um simulador, então, a menos que você tenha praticado, não vale a pena tentar.

Provavelmente, um dos melhores comentários nesse link é: "O elemento final do CAAPP é o planejamento. Antes de entrar na pista e aplicar a potência de decolagem, você deve ter planejado o que fará se o motor parar." Voar não significa reagir aos problemas. É sobre planejar para eles antes que aconteçam, caso aconteçam.
#4
+8
Shawn
2014-01-09 21:33:12 UTC
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O motivo pelo qual somos treinados para simplesmente não voltar atrás é o mesmo motivo pelo qual memorizamos e perfuramos os itens de ação instantânea nas listas de verificação de emergência. Quando a coisa vai para o ventilador, você não tem tempo para pensar em todas as possibilidades de suas ações. Seu tempo de resposta inicial é fundamental para um resultado bem-sucedido. Especialmente quando você já está baixo e lento. E em uma situação real de emergência, suas chances de responder corretamente são severamente diminuídas se você tiver que pensar sobre o que está fazendo. Você deve SABER o que fará antes que aconteça.

Cortes de $ V_1 $ em uma aeronave multimotor são um ótimo exemplo de tomada de decisão instantânea que pode parecer contra-intuitiva. Se um motor parar antes de atingir $ V_1 $ de velocidade, você aborta. Caso contrário, você sabe com certeza que assim que atingir a velocidade de $ V_1 $, você continuará a decolagem, mesmo se um de seus motores falhar. Você lidará com a emergência no ar, onde é mais seguro e você tem tempo para executar a furadeira. Voltar para o aeroporto cai na mesma categoria. Voltar pode parecer atraente, mas se você ainda estiver na fase de decolagem, suas chances de sucesso serão muito menores se você tentar uma curva fechada em uma aeronave lenta e baixa.

#5
+5
Marko
2014-01-11 04:08:57 UTC
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Pergunta interessante, especialmente porque estou aprendendo a voar agora.

Meu briefing pré-voo para abortar com o CFI é que se perdermos potência abaixo de 700 pés AGL, vamos pousar em um campo adequado 20 ° fora do nariz (depois de lançar para melhor velocidade de planeio, 68 nós no nosso avião). No entanto, acima de 700 pés AGL, estou sendo ensinado que vamos lançar para o melhor planeio e virar para o aeroporto e pousar em "qualquer pista disponível". O avião que estamos voando é o C172S e nunca tentamos isso no aeroporto, mas no ar fizemos curvas de 360 ​​° com motor ocioso e 68 nós com apenas cerca de ~ 300 pés de altitude perdida. Fiquei realmente surpreso com isso.

Ainda estou preocupado com a volta ao campo, no entanto.

Para o meu aeroporto local, 700 pés AGL é aproximadamente a altitude padrão de tráfego. (A altitude padrão de tráfego, na verdade, é 715 pés AGL, se você acertar com exatidão.) Em um ponto, meu instrutor puxou o acelerador para marcha lenta em torno do limite na perna do vento e basicamente disse "oops, o motor morreu, agora o que você faz ? ". Virei uma base imediata e descemos muito bem. A subida obviamente não é exatamente a mesma, mas 700 pés de altitude no padrão de tráfego é altitude suficiente para descer de uma maneira controlada de forma que os humanos e o próprio avião estejam todos em condições reutilizáveis.
@Marko Eu teria que perguntar qual era a sua configuração de rpm e que tipo de curva você fez? A perda de altitude para 360 metros é mais ou menos 700 pés sem potência e pousar a favor do vento proporcionará uma velocidade de solo muito maior. Eu explicaria especificamente isso com seu instrutor. O número 1 é sobreviver ao pouso. Com o motor desligado muito baixo, voe em frente contra o vento. 300 pés é um pouco mais do que 4 reboques de trator alinhados. Em um 172, você terá cerca de 1/2 milha para planar em linha reta, menos se estiver fazendo curvas.
Algo para se pensar, pousar de 1000 pés AGL é apenas meia volta, geralmente contra o vento. Uma configuração de rotação de marcha lenta mais alta fornecerá uma boa aproximação plana "power on" para pousar, mas não se engane! Isso não é "motor fora". Se a marcha lenta for alta, você pode adicionar algum flap para torná-lo mais realista, mas pratique em uma altitude segura.
#6
+2
Skip Miller
2014-01-10 23:13:03 UTC
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Não é apenas remotamente viável, é muito possível. Um dos sócios do nosso clube partiu de um aeroporto ao nível do mar e atingiu 6.500 pés de altitude quando o motor parou. Ele se virou e pousou na pista de onde partiu. Ele realmente pousou muito tempo e ultrapassou a pista.

Agora tente isso a 500 pés acima da altitude da pista e você não conseguirá.

Então, onde você está quando o ventilador pára é importante, assim como seu nível de habilidade. Obtenha um CFI e pratique isso!

Seu CFI definitivamente deveria examinar isso no treinamento. Minha orientação sempre foi no sentido de que se você está na fase de decolagem (baixo e ainda no padrão) é fácil: não tente voltar atrás. Se você estiver na fase de partida (saindo do padrão), abaixe o nariz, antes de mais nada, e tome a decisão. O importante é VOAR O AVIÃO.
Dito isso, nunca tive uma perda total de potência na decolagem. Tive uma perda parcial de potência na decolagem quando estava escalando. Não tinha força suficiente para continuar subindo sem ficar muito lento, mas não perdia altitude quando nivelado. Eu estava alto o suficiente para derrubar as árvores, então anunciei o que estava fazendo pelo rádio e circulei o padrão a uns duzentos metros. Fez um pouso semianormal e taxiou direto para o hangar de manutenção. Não foi muito divertido.
Sim, tentar fazer isso de 6.500 pés é bem diferente de 500 pés. Meu instrutor colocou o motor em marcha lenta a cerca de 600 pés e me disse para tentar virar para trás apenas para que eu pudesse sentir o que acontece. Caso você esteja se perguntando, o que acontece é que o avião bate na lateral da colina onde fica a pista. Desnecessário dizer que, uma vez que o resultado se tornou aparente, toda a força foi aplicada e eu voltei ao padrão.
No entanto, no que diz respeito à falha do motor 'in the patten', pousar com o vento a favor sem potência é bem possível no Cherokee que estou voando. Uma das primeiras vezes que pratiquei isso, na verdade, não desci rápido o suficiente e tive que dar a volta para não ultrapassar a pista.
#7
+1
James F. Webb
2014-01-10 01:31:26 UTC
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A resposta é sim e não. Se estiver em uma altitude suficiente, o retorno ao aeroporto é viável. Se um local de pouso adequado estiver à sua frente, essa é a melhor opção. Você DEVE conhecer as limitações de sua aeronave e seu nível de habilidade para determinar quando é seguro retornar ao aeroporto.

Bem-vindo à aviação! Eu acho que você quis dizer "Se em uma _altitude _..."? Quaisquer detalhes mais específicos que você possa fornecer sobre como determinar quanta altitude é necessária seria ótimo, embora seu ponto geral sobre as limitações esteja certamente correto.
@Pondlife - Uma altitude segura seria individual para o avião que você está voando e as condições em que está voando. Não há realmente nenhuma regra rígida e rápida. É por isso que existe a diretriz "terra à frente". Muitas vezes, o que acontece é que o piloto entrará em pânico e tentará inclinar a aeronave em uma situação em que ela já está com o nariz alto e perdendo velocidade no ar. Essa é uma maneira muito rápida de demonstrar os métodos de recuperação de stall / spin sobre os quais falei em outro post. : - |
#8
+1
rbp
2016-01-13 19:47:54 UTC
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Existem dois fatores que nenhuma das respostas acima captura:

  1. Não pare / gire o avião. Este é o fator de risco nº 1.

  2. Onde você está em relação ao final da pista quando o motor falha? Se você decolou nos primeiros 500 pés de uma pista de 5.000 pés e perdeu muita altitude em uma curva bem-sucedida de 180-210 graus, ainda será capaz de pousar nos últimos 4.500 pés, e talvez até precise escorregar se houver um vento de cauda forte o suficiente. Se for uma pista curta com uma área de atropelamento ou proteção de aeroporto, você pode pousar curto, mas sem obstáculos substanciais. Se você decolou de um banco de areia em um rio, provavelmente se encontrará rodando para baixo, mas na bebida.

#9
  0
yankeekilo
2014-03-25 20:04:34 UTC
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Além da real viabilidade física discutida em outras respostas, o principal risco é uma situação de estol durante a curva.

O lançamento de planadores por guincho é uma situação em que "perda de potência" na forma de uma corda A fratura é bastante comum e a reação a esta situação é um dos exercícios mais importantes durante o seu treinamento.

Além da velocidade inicial e da recuperação AoA, a decisão de virar ou não é crucial, mas ao virar você deve tomar muito cuidado com sua velocidade para evitar atrasos. Isso pode ser ainda pior para pilotos motorizados, porque você pode querer manter a inclinação com uma referência de horizonte "normal" como de costume, o que pode ser uma má ideia se você não tiver a energia necessária para sustentá-la.

Virar para trás também é treinado para planadores lançados por reboque. Faz muito tempo para eu me lembrar, mas o limite para uma volta segura na quebra da corda era _bastante_ baixo (200 AGL?). As chaves para o sucesso eram uma resposta imediata, um ângulo de inclinação bastante agressivo e manter a velocidade no ar elevada para manter o AoA dentro dos limites.
@WayneConrad não tenho certeza se isso faz parte do currículo na Alemanha (não era para mim). Você quer dizer 200 pés ou 200m AGL? Em qualquer caso, a velocidade no ar é igual à vida (realmente não se traduz tão bem).
200 pés AGL, mas isso é apenas um palpite. Meu treinamento de planador foi há muito tempo.
com vento zero: terra à frente abaixo de 200 pés, 200-500 volta para trás, 500+ fazem um padrão abreviado. adicione 50 pés para cada 10kts de vento contrário. lembre-se, se houver um vento cruzado, ENTRE NO VENTO.
Já vi planadores praticarem "quebra de corda" bem abaixo de 200 ', voltando para pousar na pista, a favor do vento.
@quietflyer com certeza, isso é totalmente viável, se o terreno, o vento e a configuração da pista permitirem.
Gostaria de verificar a velocidade de reboque vs planador Vbg. Uma velocidade mais alta pode dar a eles "mais com que trabalhar" junto com uma razão de planeio condizente com seu nome.
#10
  0
Damien Sawyer
2018-11-05 10:54:36 UTC
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Tenho um amigo mais velho que pilotou jatos de Havilland Vampire monomotor na Força Aérea na década de 1950. Ele me disse uma vez que eles costumavam praticar falhas de motor após a decolagem puxando verticalmente em um Immelmann e pousando na pista que haviam acabado de decolar na direção oposta.

Pensando nisso agora, eles pousariam a favor do vento, o que aumentaria a diversão e os jogos.

De qualquer forma, presumindo que seja verdade (e não tenho nenhuma razão para duvidar dele), é muito legal!



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