V Speeds

25.11.2020

¿Qué es una "V" speed?

Primero, un dato curioso sobre el término en sí:
¿Sabes qué significa "V"? La mayoría asume que "V" es para velocidad.
Sin embargo, para ser precisos, la palabra velocidad significa "velocidad en una dirección particular".
Técnicamente, "V" viene de "vitesse", un término de aviación tomado del francés; la palabra en Francés para "Velocidad"

Las velocidades "V" son las velocidades aéreas definidas para maniobras específicas en aeronaves en configuraciones específicas (por ejemplo, flaps, tren de aterrizaje).

Las velocidades reales representadas por el designador V son velocidades reales (TAS) expresadas en velocidades aerodinámicas (IAS), que permite al piloto leerlas directamente desde el indicador de velocidad aérea.
Para ayudar al piloto en esta tarea, el indicador de velocidad en la mayoría de las aeronaves de aviación general tiene arcos y líneas codificados por colores que demarcan algunas (pero no todas) de las velocidades aerodinámicas más comúnmente utilizadas y más críticas para la seguridad.

¿Cómo se determinan las velocidades en V? Los diseñadores y fabricantes de aeronaves realizan pruebas de vuelo para ayudar determinar el rendimiento y las limitaciones de la aeronave.

Utilizan los datos de prueba de vuelo resultantes para ayudar a determinar las mejores velocidades específicas para el funcionamiento seguro del aeronave.
Una vez que los diseñadores y fabricantes hayan hecho su parte, los inspectores de vuelo del gobierno (FAA, EASA, DGAC, ETC...) verifican los datos durante las pruebas de certificación.

Vamos a ver algunas de las más importantes

PERFORMANCE:

Vr: Velocidad de rotación. VR es "la velocidad a la que el piloto realiza un input en los controles, con la intención de levantar el avión fuera de contacto con la pista o la superficie del agua ". Para reducir la posibilidad de una pérdida inadvertida durante despegue, las regulaciones establecen que VR no puede ser menor que VS1.
      Cuando el avión ya no está en contacto con la superficie es Vlof (lift of speed)

VX: Representa la velocidad aerodinámica para el mejor ángulo de ascenso y da como resultado la mayor cantidad de altitud en la distancia más corta.
Es la velocidad usada para procedimiento de pista corta, especialmente si necesitamos librar obstáculos. Es importante practicar esta maniobra y volar a Vx para mantener competencia en franqueamiento de obstáculos y pista corta.

 VY: es la velocidad aérea para la mejor tasa de ascenso, que produce la mayor cantidad de ganancia de altitud en el período de tiempo más corto. VY es la velocidad aerodinámica "estándar" que se establecerá durante la fase de ascenso y salida del vuelo posterior al despegue. 
 "Para obtener Vx necesitamos un pitch mayor, la transición de Vx a Vy se logra disminuyendo el pitch, al disminuir el Pitch aumentará el flujo de aire en el motor, permitiendo una mejor refrigeración.

LIMITACIONES:

Quiero dar un especial énfasis esta vez a la Va. Ya que esta velocidad no se muestra en el indicador de velocidad.
Todos conocemos la definición "Velocidad de maniobra", pero sabes realmente lo que esto significa? Hoy trataré de darte una definición más completa y profesional de esta "V Speed"

VA: la velocidad de maniobra de diseño calibrada. Esta es la máxima velocidad a la cual la aeronave entrará en stall antes de causar un daño estructural.
Para explicar mejor esto, analizaremos el siguiente grafico: 

Si volamos a VA o menos, podemos notar que: EL AVIÓN ENTRARÁ EN STALL ANTES DE SUFRIR DAÑOS ESTRUCTURALES POR CARGAS AERODINÁMICAS EXCESIVAS. 

Digamos por ejemplo que la aeronave que vuelas tiene un limite de 4g, como sabemos, podemos controlar la sustentación aumentando la velocidad o aumentando el ángulo de ataque.
Qué es carga? carga es básicamente tu sustentación total.
G = Sustentación.
Por lo tanto para poder alcanzar 4g, tendríamos que generar 4 veces la sustentación.
Si volamos a Va cuando alcancemos 4g (máximo para este ejemplo), también estaremos volando al ángulo de ataque critico, la única manera que tendríamos de aumentar esa carga sería aumentar el ángulo de ataque (lo cual generaría un stall ya que ya estaríamos volando en el ángulo de ataque critico) o la siguiente opción sería aumentar la velocidad, lo cual nos llevarías a sobrepasar la VA (generando daño estructural)

Si volamos a VA o menos a 4g estamos volando al ángulo critico, si tratas de aumentar la carga para llegar a 4.1g (aumentando el ángulo de ataque) el avión directamente entra en un stall antes de llegar al daño estructural.

Otra cosa importante a comprender es que VA cambia con el peso de la aeronave: VA disminuye a medida que disminuye el peso, y aumenta a medida que aumenta el peso de la aeronave.

Es un error suponer que mientras esté en o por debajo de VA, puede mover los controles de una parada a otra repetidamente sin causar Daño a la aeronave. 

Para aclarar este punto, 14 CFR parte 25 establece que "volar a la velocidad de maniobra de diseño o por debajo no permite que un piloto realice múltiples inputs de control grandes en un eje del avión o inputs de control completo individuales en más de un eje del avión a la vez, sin poner en peligro la estructura del avión ".
Aunque las aeronaves GA (Aviación general) están certificadas según 14 CFR parte 23, este punto sigue siendo válido.

VFE: Representado por la parte superior del arco blanco en el indicador de velocidad, VFE es la velocidad máxima extendida del flap.
Si permite que su velocidad suba por encima de VFE con los flaps extendidos, puede dañar o incluso perder uno o ambos flaps. Tener en cuenta que algunos aviones están diseñados para permitir la extensión parcial del flap por encima de VFE, por lo tanto, consulte tu POH o placards en el avión para determinarlo.

VLE representa la velocidad aérea máxima para volar con el tren de aterrizaje extendido.
Una velocidad relacionada es;
VLO, que es la velocidad máxima para "operar" (extender o retraer) el tren de aterrizaje

VNE: "nunca exceder" significa exactamente lo que dice. Es un límite absoluto, y nunca se debe exceder ya que resultará en falla estructural.

VNO: La velocidad máxima para operación normal, la velocidad más alta a la que puede volar con seguridad en aire suave, se muestra como el límite superior del arco verde en el indicador de velocidad aérea. Si vuela por encima del VNO (en el arco amarillo o "rango de precaución") y se encuentra con aire turbulento, podría dañar la aeronave.

VS:  es la velocidad de Stall, o la velocidad mínima de vuelo constante a la que el avión es controlable, en otras palabras, el avión entrará en stall si vuela a una velocidad inferior a esta. Aunque la parte de "velocidad de stall" de la definición, lleva a los pilotos a creer que puede evitar un stall volando en o por encima de un valor numérico específico, es muy importante entender que un STALL es el resultado de exceder el ángulo de ataque crítico. 
Es mejor pensar en VS no como un valor numérico, sino como el punto en el que su avión está en el ángulo crítico de ataque en vuelo recto y nivelado.
Una pérdida puede ocurrir a cualquier velocidad aerodinámica, en cualquier actitud.
VS es el punto en el que el aire que fluye sobre la superficie superior del ala ya no puede fluir suavemente hacia el borde de fuga.

¿Cambian las velocidades?

La respuesta corta es sí. Condiciones que pueden afectar el valor numérico de las velocidades  incluyen:

• Peso y configuración de la aeronave.
• Altitud
• Temperatura (que tiene implicaciones para altitud de presión)
• Condiciones de la pista (p. Ej., Contaminación pista)

Existen muchísimas más velocidades, si quieres saber más, nuevamente te invito a descargar el manual de conocimientos aeronáuticos

Como sabemos y  como se muestra en la tabla), VA es un ejemplo, porque el valor numérico de VA cambia con el peso. Otro ejemplo se refiere a VX y VY: a medida que aumenta la altitud, VX aumenta ligeramente y VY disminuye. VX y VY son iguales cuando el avión alcanza su techo absoluto.

La necesidad de la velocidad (adecuada).
Conocer y utilizar las velocidades adecuadas para varias fases de vuelo en su avión específico es obviamente una buena habilidad para el vuelo. Más fundamentalmente, es importante para la seguridad, porque el control de la velocidad clave para obtener el máximo rendimiento de su avión sin sobrepasar las limitaciones que podrían resultar en daños o fallas estructurales.

Durante tu carrera como piloto, deberás realizar frecuentemente los test de Limitaciones y emergencias, un buen entendimiento de las "V-Speeds" te darán algunos puntos extras en tu examen operacional oral y un mejor rendimiento en tu vuelo de pericia.

Autor: Simón Pérez Guillon, Instructor de Vuelo, ATP FAA / CPL DGAC
https://www.linkedin.com/in/simonperezguillon/