Utilizando como referencia de partida la situación del último VEA (Dic-20121) voy a tratar de desarrollar el proceso de peso y centrado y cálculo de prestaciones que se lleva a cabo en situaciones que pueden llegar a ser límites.
La problemática de este ejemplo es que hay que combinar los datos de la misión, con los datos de DCS y con los datos del helicóptero real cuando no tengamos otra referencia, pero teniendo en cuenta que las tablas reales, en el momento de hacer esta revisión, no coinciden plenamente con el comportamiento del helicóptero en el simulador, especialmente en lo que se refiere a la EGT que a mi entender modela unos valores bastante por encima de los esperados.
Otro aspecto a tener en cuenta es el porcentaje de salud de la turbina, que normalmente viene simulado por defecto al 90% y que también tiene su repercusión en los resultados.
DATOS APORTADOS PARA LA MISIÓN
Punto de salida: BESLAN
Elevación: 1.771'
Viento: VRB05
Temperatura: 18ºC
Carga y armamento:
- Tripulación al completo.
- Anclajes de armamento.
- 2x M60 con artilleros.
- Difusor gases de escape.
- Dispensador de bengalas con 60 unidades.
- Pasajeros: 3x tropa infantería equipada.
- Sin carga externa.
Recursos del motor 90%
Combustible: A criterio de la tripulación.
Punto intermedio: FARP 1
Elevación: 6.900'
Punto destino: FARP 2
Elevación: 10.955'
DATOS EXTRAÍDOS Y CORREGIDOS EN DCS
Elevación en plataforma BESLAN: 1722'
OAT: 6,5ºC
QNH: 30.12"
Wind: 110º 08 Kts
Peso básico del helicóptero equipado con tripulación sin anclajes de armamento: 6.047 lbs
Peso básico con soportes y difusor (también dispensador de bengalas): 6356 lbs
2x M60 más tiradores de puerta: 624 lbs
Peso básico con armamento: 6.980 lbs
Combustible máximo: 1.391 lbs
Peso por pasajero aplicado por DCS: Desconocido.
OAT FARP 1: -4ºC
Viento en calma.
OAT FARP 2: -12ºC
Viento en calma.
DATOS DEL MANUAL DE VUELO DEL UH-1H
Peso soldado equipado para el combate: 240 lbs
Peso paracaidista equipado: 260 lbs
(Camilla con herido): 265 lbs
Helicópteros
En el UH la potencia máxima está normalmente limitada por la transmisión y no por el motor. Salvo en condiciones extremas, -como la que nos ocupa-, los 50 psi de torque son la referencia que el piloto utiliza para no pasarse de límites (sobretorque) y tanto el N1 como la EGT deberían estar bastante por debajo de sus límites.
En el helicóptero real el torque está además calibrado y junto al instrumento debe estar colocada la plaquita (o la cinta DYMO) con el valor del torque correspondiente.
Pues bien, en condiciones extremas con pesos al despegue al límite y altitud de densidad elevada, podemos llegar a la limitación por temperatura de gases de escape o de la turbina generadora de gas (N1) antes o simultáneamente a la limitación de la transmisión.
El torque máximo disponible siempre será de 50 psi (su equivalente calibrado) mientras no excedamos los otros límites. Pero las tablas muestran también el rango en el que empezaremos a tener restricciones y por eso diferencian entre:
- Máximo torque para operación continua, potencia que deberíamos poder utilizar durante toda la fase de vuelo que estamos analizando (en este caso el crucero) sin alcanzar ni rebasar ningún otro límite operativo. Son los torques a la izquierda de la línea CONTINUOUS TORQUE AVAILABLE.
- Torque disponible para un máximo de 30 minutos. Ojo con este ajuste que no quiere decir que podamos volar en este rango 30 minutos pase lo que pase, si no que estamos ya en la franja en que la EGT va a alcanzar el rango de 610º a 625º y que posiblemente la temperatura siga subiendo, alcanzando y rebasando esos 625º que son los máximos que podemos alcanzar y mantener durante un máximo de 30 minutos.
EN LA TABLA ésta es la franja sombreada a la derecha del gráfico, contenida entre las líneas verticales que he remarcado en rojo, que delimitan las zonas de TORQUE DISPONIBLE PARA OPERACIÓN CONTINUA y en este caso* el máximo TORQUE DISPONIBLE POR LIMITACIÓN DE LA TRANSMISIÓN, que como hemos visto es siempre de 50" calibradas.
* En esta tabla no es el caso, pero no siempre el límite derecho de la zona anterior son los 50 psi de torque. En algunas tablas el límite derecho es inferior a 50", dejándonos esto una nueva franja que termina en los 50" que siempre será la máxima potencia que podamos aplicar puntualmente siempre que no rebasemos el resto de limitaciones (N1, EGT).
Las 46" de torque las obtenemos en la intersección de la línea roja vertical del CONT TORQUE AVAILABLE con la lectura de torques, para velocidades superiores a los 30 KIAS.
Este cilindrón lo hubiéramos resuelto en un minuto de charla. Sorry.
En el vuelo salimos de Beslan a 1700 y volamos bajo por el valle, seguramente la mayor parte del camino fuimos bastante por debajo de esa altura.
Y al llegar la sobrepasamos aunque ya habriamos gastado combustible y nuestro peso habria bajado algo.
En base a que se eligen las cartas? a la maxima altura a la que llegaremos para asi estar sobrados el resto del trayecto?
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Dodo
Instructor
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
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Dodo
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El primer cálculo que vamos a realizar, para añadirlo a los datos, es el del combustible mínimo requerido para realizar la misión, teniendo en cuenta la distancia a la FARP1 en la que podremos repostar y rearmar antes del ascenso a la FARP2 más el combustible de reserva.
Necesitamos por lo tanto la distancia y el tiempo de vuelo. También decidir la altitud media de vuelo para el desplazamiento.
Adaptándonos al trazado del valle, la distancia entre Base y FARP 1 es de: 48 Nm
El desnivel entre ambos es de unos 5.200'
La distancia entre la FARP/PREM 1 y el destacamento en FARP/PREM 2 es de 3,5 Nm.
El desnivel aproximado es de 4.066'
NO VAMOS A REALIZAR EL CÁLCULO DE CENTRADO ya que no procede con el simulador al no permitirnos hacer cambios en las estaciones de carga, posición de asientos y camillas, posición de batería etc.
Elegimos la tabla más ajustada al vuelo que vamos a realizar. En este caso, la carta de crucero de 4.000' a 6000' para una temperatura exterior de 0ºC y para helicópteros equipados con palas composite (CB), en configuración limpia.
Vamos a trabajar con los datos de tubo pitot montado en el techo (roof) del helicóptero.
Con esta tabla vamos a obtener ya un número significativo de datos, alguno de los cuales cruzaremos más tarde con otras tablas, para conocer su uso y aplicación.
En principio vamos a hacer los cálculos con el helicóptero repostado al máximo que es lo que nos proporciona la máxima autonomía y seguridad, y en caso de alcanzar alguna limitación, reduciríamos el combustible.
Así que para el despegue tenemos un peso equipado de 6.980 lbs más las 1.391 lbs del combustible nos da el total de TOW 8.371 lbs. (Al que en caso extremo podríamos también descontar el necesario para la puesta en marcha y calentamiento).
Cercano a la curva de las 8500 lbs buscamos la intersección con la línea horizontal de los 90 KIAS (roof) (roja contínua).
Desde el punto de intersección hacia la izquierda podemos leer la TAS = 98 Kts.
Desde el punto de intersección hacia arriba (amarilla) obtenemos el flujo de combustible = 440 lbs/hora.
Desde el punto de intersección hacia abajo (roja) obtenemos el torque calibrado = 24 psi
Siguiendo la curva de peso 8.500 lbs hasta su intersección con la VNE obtenemos la velocidad máxima a no exceder = 107 KIAS = 115 KTAS.
La misma curva hacia abajo hasta su intersección con Max R/C y obtenemos la velocidad de máximo régimen de ascenso y de mayor autonomía = 51 KIAS = 60 KTAS.
En el lateral derecho vemos también la línea y zona del máximo torque disponible para operación continua = 46 psi
Recordad por último, que estas tablas están diseñadas para un régimen de 6.400 rpm y que la recomendación es volar con 6.600 rpm, por lo que los cálculos serán también diferentes a los parámetros reales.
Necesitamos por lo tanto la distancia y el tiempo de vuelo. También decidir la altitud media de vuelo para el desplazamiento.
Adaptándonos al trazado del valle, la distancia entre Base y FARP 1 es de: 48 Nm
El desnivel entre ambos es de unos 5.200'
La distancia entre la FARP/PREM 1 y el destacamento en FARP/PREM 2 es de 3,5 Nm.
El desnivel aproximado es de 4.066'
NO VAMOS A REALIZAR EL CÁLCULO DE CENTRADO ya que no procede con el simulador al no permitirnos hacer cambios en las estaciones de carga, posición de asientos y camillas, posición de batería etc.
Elegimos la tabla más ajustada al vuelo que vamos a realizar. En este caso, la carta de crucero de 4.000' a 6000' para una temperatura exterior de 0ºC y para helicópteros equipados con palas composite (CB), en configuración limpia.
Vamos a trabajar con los datos de tubo pitot montado en el techo (roof) del helicóptero.
Con esta tabla vamos a obtener ya un número significativo de datos, alguno de los cuales cruzaremos más tarde con otras tablas, para conocer su uso y aplicación.
En principio vamos a hacer los cálculos con el helicóptero repostado al máximo que es lo que nos proporciona la máxima autonomía y seguridad, y en caso de alcanzar alguna limitación, reduciríamos el combustible.
Así que para el despegue tenemos un peso equipado de 6.980 lbs más las 1.391 lbs del combustible nos da el total de TOW 8.371 lbs. (Al que en caso extremo podríamos también descontar el necesario para la puesta en marcha y calentamiento).
Cercano a la curva de las 8500 lbs buscamos la intersección con la línea horizontal de los 90 KIAS (roof) (roja contínua).
Desde el punto de intersección hacia la izquierda podemos leer la TAS = 98 Kts.
Desde el punto de intersección hacia arriba (amarilla) obtenemos el flujo de combustible = 440 lbs/hora.
Desde el punto de intersección hacia abajo (roja) obtenemos el torque calibrado = 24 psi
Siguiendo la curva de peso 8.500 lbs hasta su intersección con la VNE obtenemos la velocidad máxima a no exceder = 107 KIAS = 115 KTAS.
La misma curva hacia abajo hasta su intersección con Max R/C y obtenemos la velocidad de máximo régimen de ascenso y de mayor autonomía = 51 KIAS = 60 KTAS.
En el lateral derecho vemos también la línea y zona del máximo torque disponible para operación continua = 46 psi
Recordad por último, que estas tablas están diseñadas para un régimen de 6.400 rpm y que la recomendación es volar con 6.600 rpm, por lo que los cálculos serán también diferentes a los parámetros reales.
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Dodo
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UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Por lo tanto, tenemos que recorrer 48 NM a 98 KTAS con un flujo de combustible de 440 lbs/hora.
Redondeando son 30 minutos de vuelo en los que aproximadamente consumiremos 220 lbs de combustible más el utilizado en la puesta en marcha y operaciones en aeródromo.
Como siempre, los cálculos se pueden hacer escrupulosamente finos, lo que es necesario en caso de operaciones y situaciones complicadas con respecto a las prestaciones, o aproximados y siempre poniéndonos en el lado más desfavorable, que para el caso de potencia disponible será siempre con la mayor cantidad de combustible. Restamos entonces unas 300 lbs al TOW para obtener el peso para la toma en FARP/PREM 1.
8.371 lbs - 300 lbs = 8071 lbs.
Hago aquí una pausa para permitir aclarar dudas o para dar el Ok antes de continuar.
Lo siguiente va a ser hacer los cálculos para el punto de salida, para comprobar que podemos despegar sin problemas con la configuración y carga seleccionada.
¿Habéis detectado un fallo? En los cálculos que he hecho hasta ahora no he contabilizado el peso de los tres soldados a transportar (¿lo hace DCS?), que serían 720 lbs adicionales y en lugar de utilizar la curva de (casi) 8500 lbs deberíamos utilizar la de 9100 lbs. Una buena práctica sería que utilizando la misma tabla, obtengáis los datos ajustados a ese nuevo peso al despegue. ¿Qué datos actualizados os da?
Redondeando son 30 minutos de vuelo en los que aproximadamente consumiremos 220 lbs de combustible más el utilizado en la puesta en marcha y operaciones en aeródromo.
Como siempre, los cálculos se pueden hacer escrupulosamente finos, lo que es necesario en caso de operaciones y situaciones complicadas con respecto a las prestaciones, o aproximados y siempre poniéndonos en el lado más desfavorable, que para el caso de potencia disponible será siempre con la mayor cantidad de combustible. Restamos entonces unas 300 lbs al TOW para obtener el peso para la toma en FARP/PREM 1.
8.371 lbs - 300 lbs = 8071 lbs.
Hago aquí una pausa para permitir aclarar dudas o para dar el Ok antes de continuar.
Lo siguiente va a ser hacer los cálculos para el punto de salida, para comprobar que podemos despegar sin problemas con la configuración y carga seleccionada.
¿Habéis detectado un fallo? En los cálculos que he hecho hasta ahora no he contabilizado el peso de los tres soldados a transportar (¿lo hace DCS?), que serían 720 lbs adicionales y en lugar de utilizar la curva de (casi) 8500 lbs deberíamos utilizar la de 9100 lbs. Una buena práctica sería que utilizando la misma tabla, obtengáis los datos ajustados a ese nuevo peso al despegue. ¿Qué datos actualizados os da?
Angel
Cadete
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Bueno pues si no me he equivocado con los calculos (aproximados) estos son los resultados.
En vez de 9100 he utilizado la curva de 9500 ,mejor pasarse no?
Entonces me da que a la misma velocidad de 90 KIAS...
El consumo sube a 480 lb/h
Torque 28 psi
Vne 96 KIAS / 10 IAS
máximo régimen de ascenso y de mayor autonomía un poquito mas pongamos 52 KIAS
Y en vez de consumir unas 212 lb pasariamos a 256 lbs de combustible.
Y llegariamos con un peso de 8844 lb
Una cosa que no entiendo es porque has elegido esa carta de 4000 a 6000 pies es por el desnivel?
p.d.
Le paso la hoja del examen o vale asi profe?
Gracias por la leccion!
En vez de 9100 he utilizado la curva de 9500 ,mejor pasarse no?
Entonces me da que a la misma velocidad de 90 KIAS...
El consumo sube a 480 lb/h
Torque 28 psi
Vne 96 KIAS / 10 IAS
máximo régimen de ascenso y de mayor autonomía un poquito mas pongamos 52 KIAS
Y en vez de consumir unas 212 lb pasariamos a 256 lbs de combustible.
Y llegariamos con un peso de 8844 lb
Una cosa que no entiendo es porque has elegido esa carta de 4000 a 6000 pies es por el desnivel?
p.d.
Le paso la hoja del examen o vale asi profe?
Gracias por la leccion!
Dodo
Instructor
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Es la carta de crucero. Debe ser lo más representativa del tramo o ajustada a la altitud de vuelo de éste. ¿Cuál hubieras elegido tú?
P.S: Puede que la duda esté relacionada con la denominación 'de 4.000 a 6.000 pies'. En realidad son dos tablas diferenciadas. Una para cálculos de crucero a 4.000' y la otra para cálculos de crucero a 6.000', que es la que yo he elegido. No es una tabla para ascender de cuatro a seis mil, si es que eso era lo que te ha llamado la atención.
P.S: Puede que la duda esté relacionada con la denominación 'de 4.000 a 6.000 pies'. En realidad son dos tablas diferenciadas. Una para cálculos de crucero a 4.000' y la otra para cálculos de crucero a 6.000', que es la que yo he elegido. No es una tabla para ascender de cuatro a seis mil, si es que eso era lo que te ha llamado la atención.
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Durin
Cadete
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
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Más o menos entiendo todo excepto esta parte
PD: Tremendo post por dios...gracias!
No se cruzando que líneas consigo sacar ese 46 psi....En el lateral derecho vemos también la línea y zona del máximo torque disponible para operación continua = 46 psi
PD: Tremendo post por dios...gracias!
Dodo
Instructor
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
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En el UH la potencia máxima está normalmente limitada por la transmisión y no por el motor. Salvo en condiciones extremas, -como la que nos ocupa-, los 50 psi de torque son la referencia que el piloto utiliza para no pasarse de límites (sobretorque) y tanto el N1 como la EGT deberían estar bastante por debajo de sus límites.
En el helicóptero real el torque está además calibrado y junto al instrumento debe estar colocada la plaquita (o la cinta DYMO) con el valor del torque correspondiente.
Pues bien, en condiciones extremas con pesos al despegue al límite y altitud de densidad elevada, podemos llegar a la limitación por temperatura de gases de escape o de la turbina generadora de gas (N1) antes o simultáneamente a la limitación de la transmisión.
El torque máximo disponible siempre será de 50 psi (su equivalente calibrado) mientras no excedamos los otros límites. Pero las tablas muestran también el rango en el que empezaremos a tener restricciones y por eso diferencian entre:
- Máximo torque para operación continua, potencia que deberíamos poder utilizar durante toda la fase de vuelo que estamos analizando (en este caso el crucero) sin alcanzar ni rebasar ningún otro límite operativo. Son los torques a la izquierda de la línea CONTINUOUS TORQUE AVAILABLE.
- Torque disponible para un máximo de 30 minutos. Ojo con este ajuste que no quiere decir que podamos volar en este rango 30 minutos pase lo que pase, si no que estamos ya en la franja en que la EGT va a alcanzar el rango de 610º a 625º y que posiblemente la temperatura siga subiendo, alcanzando y rebasando esos 625º que son los máximos que podemos alcanzar y mantener durante un máximo de 30 minutos.
EN LA TABLA ésta es la franja sombreada a la derecha del gráfico, contenida entre las líneas verticales que he remarcado en rojo, que delimitan las zonas de TORQUE DISPONIBLE PARA OPERACIÓN CONTINUA y en este caso* el máximo TORQUE DISPONIBLE POR LIMITACIÓN DE LA TRANSMISIÓN, que como hemos visto es siempre de 50" calibradas.
* En esta tabla no es el caso, pero no siempre el límite derecho de la zona anterior son los 50 psi de torque. En algunas tablas el límite derecho es inferior a 50", dejándonos esto una nueva franja que termina en los 50" que siempre será la máxima potencia que podamos aplicar puntualmente siempre que no rebasemos el resto de limitaciones (N1, EGT).
Las 46" de torque las obtenemos en la intersección de la línea roja vertical del CONT TORQUE AVAILABLE con la lectura de torques, para velocidades superiores a los 30 KIAS.
Este cilindrón lo hubiéramos resuelto en un minuto de charla. Sorry.
Durin
Cadete
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Se agradece muchísimo la explicación. Uno a veces es un poco "bugo" asique me cuesta entender algunas cosas (viniendo de letras es lógico!)
mil gracias maestro!
mil gracias maestro!
Angel
Cadete
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Algo asi pensaba, igual es una chorrada o yo que soy muy dado a liarme pero porque escojemos la de 6000?Dodo : ↑hace 1 añoEs la carta de crucero. Debe ser lo más representativa del tramo o ajustada a la altitud de vuelo de éste. ¿Cuál hubieras elegido tú?
P.S: Puede que la duda esté relacionada con la denominación 'de 4.000 a 6.000 pies'. En realidad son dos tablas diferenciadas. Una para cálculos de crucero a 4.000' y la otra para cálculos de crucero a 6.000', que es la que yo he elegido. No es una tabla para ascender de cuatro a seis mil, si es que eso era lo que te ha llamado la atención.
En el vuelo salimos de Beslan a 1700 y volamos bajo por el valle, seguramente la mayor parte del camino fuimos bastante por debajo de esa altura.
Y al llegar la sobrepasamos aunque ya habriamos gastado combustible y nuestro peso habria bajado algo.
En base a que se eligen las cartas? a la maxima altura a la que llegaremos para asi estar sobrados el resto del trayecto?
Dodo
Instructor
Patrocinador
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
UH-1H Ejemplo de planificación técnica. Cálculo de prestaciones.
Normalmente es algo más sencillo, ya que eliges una altitud para el vuelo, o una altitud para cada tramo en función de la orografía y el margen de seguridad. Así que es fácil saber para que altitud debes escoger la tabla.
Otra cosa es un vuelo en montaña, como el que nos ocupa, en el que vas cambiando continuamente de altitud (cosa que no siempre es necesario ni cómodo). Podrías en ese caso elegir la altitud media del tramo (buena opción), descomponer el tramo en segmentos de altitud homogénea o a volar en una altitud constante (poco práctico e innecesario)...
Soluciones curradas hay muchas, pero la respuesta es que debes elegir la tabla que más se adapte a la altitud de vuelo real que vas a llevar.
Yo he elegido la de 6.000' porque el punto de toma está a 7.000' y sobre este debemos llevar una altitud para hacer la aproximación adecuadamente que puede variar entre los 400' y los 1.000'. Si la situación táctica lo hubiera permitido, esta hubiera sido la altitud de crucero idónea. Como el tramo está comprendido entre los 2.000' y los 8.000' y tenía que elegir entre las tablas de 4.000' y la de 6.000', me decanté por esta última por parecerme más representativa del vuelo a realizar. Pero no te preocupes que normalmente está bastante más claro.
Recuerda que es una carta de crucero y que el tramo de despegue y ascenso se hacen con otros parámetros distintos.
Otra cosa es un vuelo en montaña, como el que nos ocupa, en el que vas cambiando continuamente de altitud (cosa que no siempre es necesario ni cómodo). Podrías en ese caso elegir la altitud media del tramo (buena opción), descomponer el tramo en segmentos de altitud homogénea o a volar en una altitud constante (poco práctico e innecesario)...
Soluciones curradas hay muchas, pero la respuesta es que debes elegir la tabla que más se adapte a la altitud de vuelo real que vas a llevar.
Yo he elegido la de 6.000' porque el punto de toma está a 7.000' y sobre este debemos llevar una altitud para hacer la aproximación adecuadamente que puede variar entre los 400' y los 1.000'. Si la situación táctica lo hubiera permitido, esta hubiera sido la altitud de crucero idónea. Como el tramo está comprendido entre los 2.000' y los 8.000' y tenía que elegir entre las tablas de 4.000' y la de 6.000', me decanté por esta última por parecerme más representativa del vuelo a realizar. Pero no te preocupes que normalmente está bastante más claro.
Recuerda que es una carta de crucero y que el tramo de despegue y ascenso se hacen con otros parámetros distintos.
Nadie por aquí