Aprender sobre el indicador de velocidad del aire

La velocidad de un avión se mide en nudos o millas por hora en un indicador de velocidad del aire dentro de la cabina del avión. El indicador de velocidad del aire es uno de los instrumentos básicos de la aeronave y es importante para los pilotos porque la adherencia a velocidades de operación seguras es imperativa. Cada avión tiene sus propias velocidades específicas que el piloto debe conocer. Los pilotos necesitan saber las velocidades a las que un avión despegará, aterrizará, se paralizará y operará de manera segura durante las diferentes fases del vuelo.

El indicador de velocidad del aire funciona comparando la presión dinámica (presión del aire del ariete) y la presión estática. Este artículo se refiere a los instrumentos convencionales de velocidad del aire en comparación con los nuevos sistemas computarizados que se encuentran en aeronaves con tecnología avanzada. Las indicaciones de velocidad del aire en pantallas de vuelo primarias modernas e informatizadas representan la velocidad del aire de manera diferente a la descrita y se calculan utilizando la tecnología de sensores moderna. La velocidad del aire también se puede obtener de una unidad de GPS en aviones equipados.

Cómo funciona

El indicador de velocidad del aire es parte del sistema pitot-estático, un sistema de presión diferencial que mide tanto la presión de aire dinámica del tubo de pitot como la presión estática de un puerto estático. Dentro de la carcasa del instrumento hay un diafragma sellado que recibe presión tanto estática como dinámica del tubo de pitot.

La presión estática también se mide desde el interior de la carcasa pero fuera del diafragma. Las presiones estáticas tanto del interior como del exterior del diafragma se anulan entre sí, dejando una medición de la presión dinámica total o la presión del aire del pistón.

A medida que el avión acelera, la presión dinámica del tubo de pitot aumenta, lo que hace que el diafragma se expanda. A través de la articulación mecánica, esta medición del aumento de la velocidad del aire se muestra en la aguja indicadora de la velocidad del aire.

Tipos de velocidades del aire

• Velocidad indicada: IAS es la velocidad del aire que se lee directamente desde el indicador de velocidad del aire.
• Velocidad aerodinámica calibrada: CAS es la velocidad real de la aeronave a través del aire, después de haber sido ajustada para errores de posición e instrumentos. La velocidad del aire calibrada (en comparación con la velocidad indicada) se puede encontrar en el manual de operación de la aeronave.
• Verdadera velocidad del aire: TAS es la velocidad aerodinámica calibrada (o equivalente) ajustada para presión y temperatura no estándar.
• Velocidad del aire equivalente: EAS es la velocidad aerodinámica calibrada ajustada para errores de compresibilidad.

• Pista de velocidad: La velocidad real del avión sobre el suelo, medida en nudos o millas por hora. La velocidad a tierra es la velocidad real corregida por los efectos del viento y es útil cuando se planifica el vuelo.
• Número de Mach: El número de Mach es la velocidad real de un avión, ya que se compara con la velocidad del sonido. La velocidad del sonido se conoce como Mach 1.0. Las aeronaves de alta velocidad tienen medidores de Mach en lugar de indicadores de velocidad aérea.

Marcas y limitaciones

Los aviones pequeños de un solo motor utilizan marcas de velocidad de aire codificadas por colores para ayudar al piloto a operar de manera segura y eficiente. Estas marcas son útiles porque representan velocidades cruciales de aeronaves, conocidas como velocidades en V.

• Arco blanco: El arco blanco en los indicadores de velocidad aérea muestra el rango de operación normal del colgajo. Dentro del arco blanco, se pueden usar flaps llenos. La parte superior del arco blanco indica la velocidad más alta a la que se pueden extender las aletas durante el vuelo, y la operación a velocidades fuera del arco blanco con las aletas hacia abajo puede ser insegura.
• Arco verde: El arco verde en un indicador de velocidad del aire representa el rango de operación normal del avión.
• Arco amarillo: El arco amarillo es un rango de precaución de velocidad del aire. Se aconseja que los pilotos solo operen en el arco amarillo en aire tranquilo. Volar a velocidades en el rango de precaución durante la turbulencia puede ser peligroso.

• Línea roja: En la parte superior del arco amarillo hay una línea roja, que representa la velocidad máxima permitida para el avión.

Errores del indicador de velocidad del aire

Un indicador de velocidad del aire será ineficaz si hay un bloqueo del tubo de Pitot o del puerto estático o ambos. Un bloqueo es más comúnmente el resultado de insectos, agua o hielo.

Si el tubo de pitot y su orificio de drenaje se bloquean, el indicador de velocidad del aire actúa como un altímetro, mostrando un aumento en la velocidad cuando el avión asciende a una mayor altitud y una disminución en la velocidad durante un descenso.

Si el tubo de pitot se bloquea y el orificio de drenaje permanece abierto, la presión del aire del pistón se purgará a través del orificio de drenaje, dejando solo presión estática en el tubo de pitot. La nueva presión estática en el tubo de pitot sería equivalente a la presión estática del puerto estático, y el indicador de velocidad indicaría "0".

Si el puerto estático se bloquea (pero no el tubo de pitot), el indicador de velocidad del aire funcionará, pero será inexacto. Dado que el aire estático queda atrapado dentro de la carcasa a la altitud donde el instrumento dejó de funcionar, una subida causará una velocidad aérea más baja que la normal. Cuando se vuela por debajo de la altitud a la que se produjo el bloqueo, el indicador de velocidad aérea leerá más alto de lo normal.

Operación de emergencia

Algunos aviones están equipados con elementos de calentamiento de tubo de pitot. El calor de Pitot se utiliza como medida preventiva para evitar que el hielo se forme sobre el tubo de Pitot y se activa cuando se vuela en clima frío.

Muchos aviones pequeños están equipados con una fuente estática alternativa que puede activarse tirando de una palanca en la cabina en caso de que se bloquee un puerto estático. La nueva presión estática alternativa es una presión más baja que la presión ambiente exterior durante el vuelo, lo que da como resultado indicaciones del instrumento ligeramente inexactas, pero proporciona una indicación suficientemente buena para mantener un control positivo de la aeronave.