Lección 2 de 8

Velocidades: IAS, CAS, TAS, GS, la curva polar y las velocidades características

Cómo se mide la velocidad con Bernoulli, de la IAS a la velocidad respecto al suelo, qué enseña la curva polar y qué significa cada velocidad del manual.

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GU09 Bloque 3 · Velocidades

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Cómo se mide la velocidad

Según el teorema de Bernoulli, en un fluido en movimiento la presión estática más la dinámica se mantiene constante a lo largo de una línea de corriente. Si la velocidad de las partículas aumenta, su presión estática disminuye; si la presión baja, es que la velocidad ha aumentado. En un estrechamiento (efecto Venturi) el aire acelera y su presión cae.

El tubo pitot recibe la presión total y la toma estática solo la estática. El anemómetro mide la diferencia, la presión dinámica (½ρV²), y la presenta como velocidad, calibrada con la densidad ISA al nivel del mar.

De la IAS a la velocidad respecto al suelo

Velocidad	Qué es	Para qué sirve
IAS (indicada)	Lo que marca el anemómetro	Volar la aeronave: pérdida, rotación, aproximación
CAS (calibrada)	IAS corregida por errores de instrumento y de posición de las tomas	Velocidades del manual y límites legales
TAS (verdadera)	CAS corregida por la densidad (altitud de presión y temperatura)	Navegación
GS (respecto al suelo)	TAS más o menos el efecto del viento	Tiempos y combustible

Fórmula

TAS ≈ CAS × √(ρ₀ / ρ)

Regla práctica: la TAS es alrededor de un 2 % mayor que la CAS por cada 1.000 ft de altitud (da un valor algo alto).

Ejemplo: 90 kt de CAS a 5.000 ft. Con la regla práctica, 90 + 10 % ≈ 99 kt; con la densidad ISA exacta, unos 97 kt. Un día de ISA + 20 °C serían unos 100 kt. Si además tienes 20 kt de viento de cara, la GS será de unos 77–80 kt.

Conviene saber

La aerodinámica responde a la IAS: tu ULM entra en pérdida a la misma velocidad indicada a nivel del mar que a 6.000 ft. Pero en altura o con calor la TAS y la GS son mayores, así que despegues y aterrizajes son más rápidos respecto al suelo y más largos.

La curva polar

Si representas el coeficiente de sustentación frente al de resistencia para todos los ángulos de ataque obtienes la polar del perfil o de la aeronave. La recta tangente a la curva trazada desde el origen toca el punto de máxima fineza (L/D): el ángulo de ataque de mejor planeo. El extremo superior es el CLmax: la pérdida.

Más práctica para el piloto es la polar de velocidades: velocidad horizontal en un eje y velocidad de descenso en planeo en el otro.

El punto más alto de la curva es la velocidad de mínima tasa de descenso: la que te mantiene más tiempo en el aire.
La tangente desde el origen marca la velocidad de mejor planeo: la que te lleva más lejos.
Con viento de cara, la tangente se traza desde un punto desplazado y toca la curva a más velocidad: conviene volar algo más rápido. Con viento en cola, algo más despacio.
Con más peso, la curva se desplaza hacia velocidades mayores, pero en un ala rígida la fineza máxima es la misma.

Ilustración en preparación

Polar de velocidades de un ULM: eje horizontal de velocidad (kt) y vertical de tasa de descenso (ft/min, hacia abajo). Se marcan la pérdida en el extremo izquierdo, el punto de mínima tasa de descenso en lo alto, la tangente desde el origen hasta el punto de mejor planeo y una segunda tangente desde un origen desplazado por viento de cara.

Las velocidades del manual

Velocidad	Significado
VS0	Pérdida en configuración de aterrizaje (en un ULM de categoría A, como máximo 45 kt CAS)
VS1	Pérdida en una configuración determinada, normalmente limpia
VX	Mejor ángulo de ascenso: más altura en menos distancia
VY	Mejor régimen de ascenso: más altura en menos tiempo
Mejor planeo	Velocidad de máxima fineza sin motor
VA	Velocidad de maniobra
VFE	Máxima con flaps extendidos
VNO	Máxima estructural de crucero
VNE	Nunca exceder

Comprueba en qué unidades están: muchos ULM tienen el anemómetro en km/h. Recuerda que 1 kt = 1,852 km/h: una VS0 de 45 kt son unos 83 km/h.

Ideas clave

Bernoulli: si la presión de una partícula disminuye, su velocidad aumenta, y en un estrechamiento la presión baja.
IAS → CAS (errores) → TAS (densidad) → GS (viento).
La TAS es la IAS/CAS corregida por densidad; en altura o con calor, TAS > IAS.
La polar de velocidades da la mínima tasa de descenso y la de mejor planeo.
VX da mejor ángulo; VY, mejor régimen de ascenso.

Para el examen

La TAS se obtiene corrigiendo la IAS o CAS por densidad, no solo por temperatura ni por posición.
La velocidad para ganar más altura en menos tiempo es la de régimen de ascenso (VY).
En un estrechamiento la velocidad aumenta y la presión disminuye.