Lección 10 de 16

El factor de carga

Qué es el factor de carga, cómo crece en los virajes, su efecto en la velocidad de pérdida y los límites estructurales de la aeronave.

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GU09 Bloque 2 · El factor de carga

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El factor de carga (n) es la relación entre la sustentación que produce el ala y el peso de la aeronave. Se expresa en «g». En vuelo recto y nivelado vale 1. Si vale 2, la estructura soporta el doble de su peso y tú te sientes el doble de pesado en el asiento.

Fórmula

n = L / W

En un viraje nivelado

Al inclinar las alas, solo la componente vertical de la sustentación sostiene el peso. Para no perder altura hay que aumentar la sustentación total, y con ella el factor de carga.

Fórmula

n = 1 / cos φ

φ: ángulo de inclinación lateral. Sirve para virajes nivelados y coordinados.

Inclinación	Factor de carga	Aumento de la velocidad de pérdida
0°	1,00	0 %
30°	1,15	+7 %
45°	1,41	+19 %
60°	2,00	+41 %
70°	2,92	+71 %
80°	5,76	+140 %

A 60° el factor de carga se duplica. A partir de ahí crece muy deprisa: unos pocos grados más suponen mucha más carga. Por eso los virajes muy inclinados están limitados en casi todos los ULM.

Otras causas

Recogidas tras un descenso o un picado: al curvar la trayectoria hacia arriba aparece factor de carga positivo.
Turbulencia: una ráfaga ascendente aumenta de golpe el ángulo de ataque y la sustentación.
Movimientos bruscos de los mandos.
Factor de carga negativo: empujar bruscamente la palanca (o tirar de golpe de la barra en un pendular) o una ráfaga descendente fuerte.

Factor de carga y pérdida

Fórmula

Vs en maniobra = Vs × √n

Ejemplo: Vs = 40 kt. En un viraje nivelado de 60° (n = 2), la pérdida llega a 40 × 1,41 ≈ 57 kt.

La relación también funciona al revés: si tiras de la palanca hasta el ángulo de ataque crítico a una velocidad alta, el ala entra en pérdida con un factor de carga grande. Es la pérdida acelerada o a alta velocidad.

Límites estructurales

Factor de carga límite: el máximo previsto en servicio sin deformaciones permanentes. Como referencia, la norma británica de diseño de ULM (BCAR Sección S) exige a los no acrobáticos al menos +4 g y, en negativo, −1,5 g a −2 g según la velocidad; en las alas flexibles los negativos se fijan caso a caso. Tu manual manda y puede ser más restrictivo.
Factor de carga último: el límite multiplicado por un coeficiente de seguridad de 1,5. Por encima, la estructura puede romperse.
Los límites se calculan con la masa máxima. Volar con sobrepeso reduce el margen real.

La velocidad de maniobra (VA) es la máxima a la que puedes meter un mando a fondo de forma brusca sin superar el factor de carga límite, porque el ala entra en pérdida antes. Por encima de VA, un tirón fuerte puede romper la estructura antes de que llegue la pérdida.

Fórmula

VA ≈ Vs × √n límite

Ejemplo: con Vs = 40 kt y n límite = 4, VA ≈ 80 kt. VA disminuye cuando la aeronave pesa menos.

Ilustración en preparación

Diagrama V-n: eje horizontal de velocidad y vertical de factor de carga. Curvas de pérdida positiva y negativa que parten del origen, líneas horizontales de +4 g y −2 g, la vertical de VNE, el punto VA donde la curva de pérdida corta la línea de +4 g y la zona de daño estructural sombreada.

Cómo se nota en cada aeronave

En un multieje notas el factor de carga en el asiento y en la fuerza necesaria en la palanca. En el pendular lo notas también en la barra: en un viraje cerrado hay que empujarla con fuerza para mantener el ángulo de ataque, y esa fuerza crece con el factor de carga. Algunos ULM llevan un acelerómetro que registra los valores máximos alcanzados; si se superan los límites del manual, la aeronave debe inspeccionarse antes de volver a volar.

Atención

En turbulencia, reduce a la velocidad recomendada por el manual, normalmente igual o inferior a VA y nunca en el arco amarillo. Las ráfagas producen más factor de carga cuanto más rápido vuelas.

Ideas clave

n = L / W; en vuelo recto y nivelado vale 1.
En viraje nivelado n = 1/cos φ: a 45° es 1,41 y a 60° se duplica.
La velocidad de pérdida crece con √n.
Por debajo de VA el ala entra en pérdida antes de superar el factor de carga límite.
En turbulencia, reduce la velocidad.

Para el examen

El factor de carga se duplica con 60° de inclinación, no con 45° ni con 90°.
Para mantener la altura en viraje, la sustentación debe ser el factor de carga multiplicado por el peso (L = n·W).
En un viraje de 45° el factor de carga aumenta menos que en virajes más inclinados.