Caliente y alto

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En aviación , el término "calor y altura" se refiere a una condición de baja densidad del aire debido a la alta temperatura ambiente y la gran altitud del aeropuerto . La densidad del aire disminuye con el aumento de la temperatura y la altitud. La menor densidad del aire reduce la potencia de salida del motor de un avión y también requiere una mayor velocidad aerodinámica real antes de que el avión pueda despegar. Los aviadores miden la densidad del aire calculando la altitud de densidad . ^[1]

Un aeropuerto puede ser especialmente caluroso o elevado sin que se dé la otra condición. La temperatura y la altitud de presión pueden cambiar de una hora a otra. El hecho de que la temperatura generalmente disminuya a medida que aumenta la altitud mitiga en pequeña medida el efecto de "calor y altura".

• Los aviones requieren un recorrido de despegue más largo, lo que potencialmente excede la cantidad de pista disponible.
• La reducción de la potencia de despegue dificulta la capacidad de ascenso de una aeronave. En algunos casos, una aeronave puede no ser capaz de ascender con la suficiente rapidez para despejar el terreno que rodea un aeropuerto de montaña.
• Los helicópteros pueden verse obligados a operar en la parte sombreada del diagrama de altura-velocidad para poder despegar, lo que genera el riesgo de un descenso incontrolable en caso de falla de un motor.
• En algunos casos, los aviones han aterrizado en aeropuertos de gran altitud aprovechando las bajas temperaturas para luego quedar varados cuando las temperaturas aumentaron y la densidad del aire disminuyó.
• Si bien no es seguro a cualquier altitud, un avión sobrecargado es mucho más peligroso en condiciones de calor y altura.

Algunas formas de aumentar el rendimiento de la aeronave en condiciones de calor y altura incluyen:

• Reducir el peso de la aeronave. El peso se puede reducir llevando solo el combustible suficiente para llegar al destino (de menor altitud) en lugar de llenar los tanques por completo. En algunos casos, se puede retirar del avión el equipo innecesario. Sin embargo, en muchos casos, la única forma práctica de reducir adecuadamente el peso de la aeronave es despegar con una carga menor de pasajeros, carga o armas. En consecuencia, las condiciones de calor y altura en el aeropuerto de origen pueden impedir que una aeronave comercial opere con una carga lo suficientemente grande como para ser rentable, o pueden limitar la potencia de fuego que una aeronave de combate puede utilizar al realizar un ataque aéreo de largo alcance .
• Aumentar la potencia del motor. Los motores más potentes pueden mejorar la aceleración de un avión y reducir su recorrido de despegue. Los motores más potentes suelen ser más grandes y pesados ​​y consumen más combustible durante la navegación, lo que aumenta la carga de combustible necesaria para llegar al mismo destino. El peso adicional del combustible y de los motores puede anular la posible mejora del rendimiento, y el coste adicional del combustible adicional puede limitar la rentabilidad de un avión comercial. Por otro lado, sustituir un motor antiguo y menos eficiente por un motor más nuevo de diseño más avanzado puede aumentar tanto la potencia de salida como la eficiencia y, a veces, incluso reducir el peso. En esta situación, la única desventaja real es el coste de la mejora.
• Utilice dispositivos de despegue asistido , como cohetes , para aumentar la aceleración y la velocidad de ascenso.
• Inyectar agua destilada en el compresor o la cámara de combustión del motor. El objetivo principal de la inyección de agua en los motores a reacción es aumentar la masa que se acelera, aumentando así la fuerza creada por el motor. Un objetivo secundario es reducir la temperatura de combustión para que se puedan utilizar ajustes de mayor potencia sin que la temperatura del motor supere los límites.

Los cohetes auxiliares y/o los motores a reacción pueden ayudar a que un avión completamente cargado despegue dentro de la longitud de la pista. Los cohetes suelen ser unidades de un solo uso que se desechan después del despegue. Esta práctica era común en los años 50 y 60, cuando los niveles más bajos de empuje de los turborreactores militares eran inadecuados para el despegue desde pistas más cortas o con cargas útiles muy pesadas. En la actualidad, rara vez se utiliza.

Los aviones auxiliares a reacción y los cohetes rara vez se han utilizado en aeronaves civiles debido al riesgo de daños a la aeronave y de pérdida de control si algo saliera mal durante su uso. Sin embargo, Boeing produjo una versión de su popular Boeing 727 con JATO principalmente para operaciones "calientes y a gran altura" desde el Aeropuerto de la Ciudad de México ( MMMX ) y La Paz, Bolivia. Los propulsores estaban ubicados adyacentes al tren de aterrizaje principal en la raíz del ala a cada lado de la aeronave y solo estaban destinados a funcionar como un respaldo de emergencia en caso de una falla del motor durante el despegue. ^[2]

Varios fabricantes de los primeros aviones a reacción ofrecieron variantes optimizadas para operaciones en altura y a altas temperaturas. Por lo general, estos aviones ofrecían las alas más grandes o los motores más potentes de la gama de modelos, junto con un fuselaje pequeño para reducir el peso. Algunos de estos aviones son:

• El BAC One-Eleven 475 combinaba el fuselaje corto de la serie 400 con los motores más potentes y las alas mejoradas de la serie 500. Este avión también contaba con un tren de aterrizaje más resistente para operaciones sobre terreno accidentado.
• El Boeing 707-220 , que era un fuselaje 707-120 equipado con motores Pratt & Whitney JT4A más potentes , versiones civiles del J75 militar. El 707-220 tenía un consumo de combustible extremadamente alto y solo se construyeron 5, todos para Braniff International Airways . El 707-220 se volvió redundante con el lanzamiento del 707-120B con motor turbofán , que tenía una potencia aún mayor junto con un consumo de combustible mucho menor.
• El Convair 880. Aunque Convair sólo ofrecía una configuración de este avión, tenía más potencia y un fuselaje más pequeño que sus competidores de Boeing y Douglas. Convair apostó básicamente el éxito de toda la línea de modelos 880 al atractivo de un avión optimizado para operaciones en altas temperaturas y alturas. La apuesta fracasó; sólo se vendieron sesenta y cinco 880 y el naciente negocio de aviones de pasajeros de Convair pronto se vino abajo.
• El De Havilland Canada Dash 8-200 , un fuselaje del modelo -100 equipado con motores más grandes del modelo -300 para operaciones en altas temperaturas y temperaturas elevadas, resultó exitoso y finalmente reemplazó la línea de producción del modelo -100.
• El Lockheed L-1011-200 , que por lo demás era un L-1011-100 con motores RB.211-524B más potentes.
• El McDonnell Douglas DC-9-20 , que combinaba el fuselaje más pequeño del DC-9-10 con las alas más grandes y los motores más potentes del DC-9-30, y fue significativamente superado en ventas por ambos.
• El McDonnell Douglas DC-10-15 , que combinaba el fuselaje del DC-10-10 con los motores más grandes del DC-10-30. Fueron diseñados específicamente para Aeroméxico y Mexicana y vendidos a estas empresas . Solo se construyeron siete.
• El Vickers VC10 , que fue diseñado para cumplir con los requisitos de BOAC para un gran avión de pasajeros que pudiera operar vuelos de mediano alcance desde pistas cortas en el sur de Asia y África. Los motores montados en la parte trasera proporcionaron una mayor eficiencia a las alas y las hicieron menos vulnerables a los escombros de la pista. El alto consumo de combustible resultante en comparación con el Boeing 707 contemporáneo impulsó a todas las demás aerolíneas importantes a descartar el VC10.
• El McDonnell Douglas MD-82 fue una versión potente y de alto rendimiento del MD-80, y se vendió bien, lo que generalmente es extremadamente raro para un tipo de avión especializado en rendimiento.

El fracaso de la comercialización de la mayoría de estos aviones demostró que las aerolíneas, en general, no estaban dispuestas a aceptar una menor eficiencia en vuelo de crucero y una menor capacidad de carga máxima a cambio de una ligera mejora del rendimiento en determinados aeropuertos. En lugar de aceptar estos inconvenientes, a las aerolíneas les resultó más fácil exigir la construcción de pistas más largas, operar con cargas menores según lo exigieran las condiciones o simplemente abandonar los destinos no rentables.

Además, cuando en los años 70 empezó a aparecer la segunda generación de aviones de reacción, algunos aviones se diseñaron para eliminar la necesidad de una variante especial "caliente y alta"; por ejemplo, el Airbus A300 puede realizar un despegue 15/0, en el que los slats del borde de ataque se ajustan a 15 grados y los flaps se mantienen retraídos. Esta técnica de despegue solo se utiliza en aeropuertos calientes y altos, ya que permite un mayor peso límite de ascenso y mejora el rendimiento de ascenso del segundo segmento.

La mayoría de los fabricantes de aviones comerciales han eliminado las variantes "calientes y altas" de sus líneas de modelos.

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Entre los ejemplos notables de aeropuertos cálidos y elevados se incluyen: ^{[ cita requerida ]}

• Addis Abeba , Etiopía – Aeropuerto de Bole
• Albuquerque , Nuevo México , Estados Unidos – Albuquerque International Sunport , especialmente desde finales de primavera hasta principios de otoño
• Brasilia , Brasil – Aeropuerto de Brasilia
• Bogotá , Colombia – Aeropuerto El Dorado
• Calgary , Alberta , Canadá – Aeropuerto Internacional de Calgary , especialmente desde finales de primavera hasta principios de otoño
• Condado de Daocheng , Sichuan , China – Aeropuerto Daocheng Yading ; A 4.411 m (14.472 pies) sobre el nivel del mar, Daocheng Yading es el aeropuerto civil más alto del mundo.
• Daulat Beg Oldi , Ladakh , India – Daulat Beg Oldi Advanced Landing Ground (La pista de aterrizaje más alta del mundo a 16.700 pies (5.100 m). El clima varía desde un máximo de 35 °C (95 °F) en verano hasta -35 °C (-31 °F) en invierno ^[3] )
• Denver , Colorado – Aeropuerto Internacional de Denver , especialmente desde finales de primavera hasta principios de otoño
• Base de la Fuerza Aérea Edwards , California , Estados Unidos
• Ciudad de Guatemala , Guatemala – Aeropuerto Internacional La Aurora , el aeropuerto internacional más alto de América Central (1509 m). Hace calor desde finales de febrero hasta finales de octubre.
• Harare , Zimbabue – Aeropuerto Internacional Robert Gabriel Mugabe
• Municipio de Jangdam en Shigatse , Tíbet , China – Aeropuerto de la Paz de Shigatse ; Elevación: 3782 m (12 408 pies)
• Johannesburgo , Sudáfrica – Aeropuerto Internacional OR Tambo
• Kabul , Afganistán – Aeropuerto Internacional de Kabul
• Kampala , Uganda – Aeropuerto Internacional de Entebbe
• Kangding , Sichuan , China – Aeropuerto de Kangding ; Elevación: 4.280 m (14.042 pies)
• Kunming , Yunnan , China – Aeropuerto Internacional Kunming Changshui
• Ciudad de Kuwait , Kuwait – Aeropuerto Internacional de Kuwait (si bien se encuentra a una altura de solo 206 pies (63 m), se considera ampliamente uno de los aeropuertos más cálidos del mundo, ya que las temperaturas pueden alcanzar hasta 114 °F (46 °C) en un día de verano promedio) ^[4]
• La Paz , Bolivia – Aeropuerto Internacional El Alto (generalmente no es un aeropuerto "caliente", ya que las temperaturas máximas promedio nunca superan los 15 °C (59 °F) durante todo el año, pero es el aeropuerto comercial más alto del mundo con vuelos internacionales programados regularmente a 13.325 pies (4.061 m))
• Las Vegas , Nevada , Estados Unidos – Aeropuerto Internacional Harry Reid
• Leh , Ladakh , India – Aeropuerto Kushok Bakula Rimpochee – (Uno de los aeropuertos comerciales más altos del mundo a 10.700 pies (3.300 m). Rodeado de altas cumbres montañosas y con temperaturas que oscilan entre los -42 °C (-43,6 °F) en invierno y los 33 °C (91,4 °F) en verano, ^[5] es un aeropuerto desde el que resulta extremadamente difícil volar)
• Lhasa , Tíbet , China – Aeropuerto de Lhasa Gonggar
• Lusaka , Zambia – Aeropuerto Internacional Kenneth Kaunda
• Medellín , Colombia – Aeropuerto Internacional José María Córdoba ( allí se realizaron pruebas en caliente y en altura del Airbus A380 ^[6] ).
• Ciudad de México , México – Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México y Aeropuerto Internacional Felipe Ángeles
• Nairobi , Kenia – Aeropuerto Internacional Jomo Kenyatta
• Municipio de Gunsa en la prefectura de Ngari , Tíbet , China – Aeropuerto de Ngari Gunsa ; Elevación: 4.274 m (14.022 pies)
• Aeropuerto Mainling de Nyingchi , Tíbet , China : Aeropuerto Mainling de Nyingchi ; altitud: 2949 m (9675 pies)
• Phoenix , Arizona , Estados Unidos – Aeropuerto Internacional Phoenix Sky Harbor (la altitud de 1135 pies (346 m) no es extrema, pero el clima cálido y desértico de la zona le da características cálidas y elevadas durante la mayor parte del año)
• Qamdo , Tíbet , China – Aeropuerto de Qamdo Bamda ; Altitud: 4.334 m (14.219 pies)
• Quito , Ecuador – Aeropuerto Mariscal Sucre
• Riad , Arabia Saudita – Aeropuerto Internacional Rey Khalid
• Salt Lake City , Utah , Estados Unidos – Aeropuerto Internacional de Salt Lake City , especialmente desde finales de primavera hasta principios de otoño
• Saná , Yemen – Aeropuerto internacional de Saná
• Glaciar Siachen , India – Puesto Sonam, el helipuerto más alto del mundo (altitud de 21.000 pies (6.400 m) en el puesto tripulado más alto del mundo. ^[7]
• Teherán , Irán – Aeropuerto Internacional Imán Jomeini de Teherán
• Ereván , Armenia – Aeropuerto Internacional de Zvartnots
• Windhoek , Namibia – Aeropuerto internacional Oseas Kutako ^[8]