La Velocidad Aérea Verdadera
En un artículo anterior tratamos el tema de la Velocidad Indicada, ahora vamos a ver ¿Qué es? y ¿Para que sirve? la Velocidad Aérea Verdadera.
Para comprender éste punto, vamos a recordar un poco lo que es la atmósfera estándar, ya que éste factor es determinante para poder calcular ésta velocidad.
Decía mi abuela, que las comparaciones son odiosas y sí, en realidad tenía razón; pero en la aviación todo lo tenemos que comparar, ya que todo lo tenemos que medir; de hecho, casi todo en la vida lo medimos, la edad, el peso, la ropa, el calor, el frio, etc. y la atmósfera no tenía por que ser la excepción. Medir viene del latín metíri, que significa comparar una cantidad desconocida, con otra previamente conocida, que se toma como base y se considera la unidad.
Esto viene debido a que para poder medir los datos que necesitamos saber de la atmósfera, debemos de poderlos comparar con unos previamente establecidos y estandarizados; por ejemplo, sabemos que la temperatura desciende con la altura, que la presión atmosférica y por lo tanto la densidad hacen lo mismo, pero necesitamos saber cuanto, y saber cuanto, es medir, y para eso tenemos que comparar.
Para poderlo hacer, la Organización de Aviación Civil Internacional, estableció la International Standard Atmospher (ISA), en español, la Atmósfera Estándar Internacional o Atmósfera Tipo, con el fin de partir de un parámetro que sirviera de base para poder calcular las diferentes actuaciones que la atmósfera presenta.
Para poder iniciar y debido que el comportamiento de la atmósfera varia con la latitud, estos valores debían de ser tomados a la mitad del camino entre el Ecuador y el Polo, por lo que fueron tomados en la latitud 45º Norte, la cual corresponde a éste punto. Para poder partir de la unidad, se determino que estos valores se tomaran al Nivel Medio del Mar (Mean Sea Level MSL), que corresponde a un valor cero. De los valores obtenidos en las diferentes épocas del año se tomaron los valores promedio, en base a tres modelos, Temperatura, Presión y Densidad.
Estos valores se establecieron de la siguiente manera:
· Temperatura 15º Centígrados, o 59º Fahrenheit
· Presión atmosférica 760 mm de hg, 1013.25 hPa o 29.92 “ hg
· Densidad 1.325 kg/m^3.
Para que el modelo matemático se pudiera establecer, se debía de considerar el aire como un gas ideal; es decir, sin humedad, lo cual no es la condición natural de la atmósfera, lo que hace que ésta sea una atmósfera hipotética, por lo que difícilmente encontraremos estos valores, sin embargo, no es realmente lo importante, lo que le da valor a esto, es que a partir de ella podemos comparar, o sea medir.
En valores ISA, dentro de la troposfera, se considera que la temperatura desciende 1.98º C. por cada mil pies de altitud y la presión atmosférica 1” de hg por los mismos 1,000 pies, hasta 36,000´, que es en donde se considera que termina ésta capa, a partir de aquí comienza la tropopausa, en la que estos gradientes se mantienen constantes.
Esto nos lleva a concluir que los valores de temperatura, presión y densidad están íntimamente ligados. La variación de cualquiera de estos factores hará que cambien los demás, como la presión atmosférica es equivalente al peso de la columna de aire en un punto determinado (Experimento de Torricelli), al ascender en un avión disminuirá el tamaño de la columna, por lo que disminuye su peso y por lo tanto la presión, lo que ocasionará que la temperatura y la densidad también disminuyan.
Como ya vimos, el velocímetro es un manómetro que como tal, mide presiones, provocadas por el movimiento del avión a través del aire, mostradas en el instrumento con valores de velocidad, pero finalmente, son presiones; ahora bien, imaginemos que viajamos en una lancha a una velocidad de 15 nudos, e introducimos una mano en el agua, la presión que ejerce el agua en nuestra mano hace que para mantener el brazo en una posición “recta“, tenemos que ejercer una determinada fuerza, si sacamos la mano del agua y queremos seguir ejerciendo la misma fuerza (presión), el bote se tendría que desplazar a una velocidad mucho mayor que 15 nudos, porque la densidad del aire es considerablemente menor que la del agua, dicho de otra manera, para mantener la misma velocidad indicada a una altitud mayor, el avión tiene que desplazarse más rápido, porque la densidad va disminuyendo con la altitud.
Esto quiere decir, que siempre nos desplazamos a una velocidad mayor que la que nos indica el velocímetro (IAS), a ésta velocidad le llamamos, Velocidad Aérea Verdadera (True Air Speed TAS). El único momento en el que la IAS y la TAS son iguales, es en la carrera de despegue, en un aeropuerto a nivel del mar y en condiciones de ISA.
Y ¿Cómo sabemos entonces a que velocidad realmente vamos?, bueno, para eso tenemos que hacer unos cálculos. Se considera que en ISA, el gradiente de cambio de la temperatura y la presión equivalen a un 2% de incremento de velocidad por cada mil pies de ascenso, esto quiere decir, que si la velocidad indicada es de 100 nudos, a 1,000 pies, la velocidad verdadera será de 102 nudos, siempre y cuando las condiciones atmosféricas correspondan a los valores de la atmósfera tipo.
Esto parece imperceptible, pero veamos otro ejemplo. Consideremos ahora, una aeronave que vuela en condiciones ISA a 35,000 pies de altitud y a una velocidad indicada de 280 nudos.
Como el incremento de velocidad es de 2% por cada 1,000 pies, a 35,000 pies el incremento es del 70%, por lo que la aeronave tiene una TAS de 476 nudos.
280 x 70%= 196 + 280 = 476
Velocidad considerablemente mayor.
Como ya lo platicamos, ISA, es una condición de la atmósfera que difícilmente nos vamos a encontrar, esto hace que éste cálculo no sea exacto, por lo que existen algunos dispositivos que nos ayudan a obtener éste valor, uno de ellos es un computador especialmente diseñado para la aviación, que no es mas que una regla de calculo de forma circular, el mas famoso es fabricado por la marca JEPPESEN, y con el nombre CR-3 o CR-5, que lo que los diferencia, es únicamente el tamaño. Éste computador, no solo sirve para obtener la TAS, sino que tiene múltiples funciones. Existen algunos velocímetros que tienen una escala móvil en la que interpolamos la temperaturaactual con la altitud de vuelo y automáticamente podemos leer
la TAS, en la banda blanca. También existen calculadoras electrónicas aeronáuticas que introduciendo los datos de temperatura y altitud nos proporciona la velocidad verdadera o aeronaves de ultima generación que cuentan con equipos EFIS (Electronic Flight Information System), que calculan en todo momento ésta Velocidad.
Haciendo un resumen, IAS +/- correcciones por errores de posición y/o instrumentales = CAS + correcciones por temperatura y altitud = TAS.
Mas adelante veremos como a la Velocidad Aérea Verdadera le tendremos que hacer otras correcciones, pero ahora por el factor del viento, a ésta nueva velocidad le llamaremos, Velocidad sobre el terreno (Ground Speed GS), pero esa… es otra historia.
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