Análisis de Sensibilidad de la Circulación Máxima del Vórtice de Estela Encontrado por Aeronaves en Ruta
Autores: Rojas, Jose I.; Melgosa, Marc; Prats, Xavier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de Sensibilidad de la Circulación Máxima del Vórtice de Estela Encontrado por Aeronaves en Ruta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Encuentros con vórtices de estela
Masa de la aeronave
Altitud
Velocidad
Circulación
Decaimiento
Simulaciones de aeronaves
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Los encuentros con vórtices de estela (WVE) pueden representar un peligro significativo para las aeronaves en ruta. Estudiamos la sensibilidad de la circulación y el decaimiento de los vórtices de estela (WV) en relación con la masa de la aeronave, la altitud, la velocidad, la densidad, el tiempo del evento catastrófico de desaparición del vórtice, la tasa de disipación de remolinos, la envergadura, el factor de carga en la dirección de la envergadura y el radio del núcleo del WV. Luego, se desarrolló una herramienta para calcular las circulaciones de los WV generados/encontrados por aeronaves en ruta, ignorando condiciones operativas poco realistas. Se presenta un estudio exhaustivo para la mayoría de las aeronaves en la Base de Datos de Aeronaves versión 4.1 para diferentes masas, altitudes, velocidades y valores de separación entre aeronaves generadoras y seguidoras. La máxima circulación de WV corresponde al A380-861 como generador: 864 y 840 m/s a separaciones horizontales de 3 y 5 NM, respectivamente. En un entorno de crucero, estos WV pueden descender 1000 pies en 2.6 minutos y 2000 pies en 6.2 minutos, mientras retienen el 74% y el 49% de su fuerza inicial, respectivamente. La máxima circulación de WV encontrada por aeronaves a una separación horizontal de 3 NM de un A380-861 es de 593, 726 y 745 m/s, a FL200, FL300 y FL395, respectivamente. A 5 NM, las circulaciones disminuyen a 578, 708 y 726 m/s. Nuestros resultados permiten reducir las simulaciones de WVE solo a escenarios críticos y, por lo tanto, realizar programas de prueba más eficientes para calcular alteraciones en las aeronaves en ruta.
Descripción
Los encuentros con vórtices de estela (WVE) pueden representar un peligro significativo para las aeronaves en ruta. Estudiamos la sensibilidad de la circulación y el decaimiento de los vórtices de estela (WV) en relación con la masa de la aeronave, la altitud, la velocidad, la densidad, el tiempo del evento catastrófico de desaparición del vórtice, la tasa de disipación de remolinos, la envergadura, el factor de carga en la dirección de la envergadura y el radio del núcleo del WV. Luego, se desarrolló una herramienta para calcular las circulaciones de los WV generados/encontrados por aeronaves en ruta, ignorando condiciones operativas poco realistas. Se presenta un estudio exhaustivo para la mayoría de las aeronaves en la Base de Datos de Aeronaves versión 4.1 para diferentes masas, altitudes, velocidades y valores de separación entre aeronaves generadoras y seguidoras. La máxima circulación de WV corresponde al A380-861 como generador: 864 y 840 m/s a separaciones horizontales de 3 y 5 NM, respectivamente. En un entorno de crucero, estos WV pueden descender 1000 pies en 2.6 minutos y 2000 pies en 6.2 minutos, mientras retienen el 74% y el 49% de su fuerza inicial, respectivamente. La máxima circulación de WV encontrada por aeronaves a una separación horizontal de 3 NM de un A380-861 es de 593, 726 y 745 m/s, a FL200, FL300 y FL395, respectivamente. A 5 NM, las circulaciones disminuyen a 578, 708 y 726 m/s. Nuestros resultados permiten reducir las simulaciones de WVE solo a escenarios críticos y, por lo tanto, realizar programas de prueba más eficientes para calcular alteraciones en las aeronaves en ruta.