EL VIENTO EN LA NAVEGACIÓN AÉREA

El viento en la navegación aérea

Uno de los factores que más han influido en la aviación desde sus inicios ha sido el viento, este fenómeno meteorológico es y seguirá siendo uno de los principales datos que debemos de verificar antes de iniciar un vuelo y considerarlo durante todo el desarrollo del mismo.

Veamos primero ¿Qué es el viento?

Como definición, el viento es “el movimiento horizontal del aire” pero ¿Porque se genera este movimiento? Pues bien, como todos sabemos el aire esta compuesto por una serie de partículas de diferentes gases, -21% de Oxígeno, 78% de Nitrógeno y 1% de gases raros- las moléculas que componen estos gases sufren cambios de temperatura debido al calentamiento y/o enfriamiento de la superficie de la tierra debido a la radiación de los rayos del sol en las diferentes zonas que componen nuestro planeta. Esto quiere decir que el calentamiento no es uniforme, sino que éste dependerá de la capacidad  que tenga la superficie en cuestión de calentarse más o menos que otras.

El agua del mar; por ejemplo, no tiene la misma capacidad de radiación térmica que la arena de la playa, o los bosques y los grandes desiertos, el césped y el pavimento de una pista de aterrizaje, etc., esto provoca que al calentarse las moléculas de aire se expandan y por lo tanto aumenten su presión, como todo fluido, las partículas que tienen mayor presión siempre trataran de moverse hacia aquella zona de menor presión, provocando un movimiento horizontal, que en el caso que nos ocupa le llamamos viento.

Si bien es cierto, no es el único movimiento que estas partículas experimentan, ya que también presenta un movimiento vertical o convectivo y otro que es inestable al cual llamamos turbulento. Ni tampoco la única razón por la que existe este fenómeno, también hay que considerar  la inercia y fuerza centrífuga producidas por la rotación del planeta -fuerza de Coriolis-, y/o la influencia de los rayos del sol en las diferentes latitudes de la Tierra.

Por lo pronto vamos a centrarnos en el movimiento horizontal.

La medición del viento se lleva a cabo por un aparato llamado anemómetro, el cual tiene la capacidad de medir la intensidad con las que las partículas del aire se desplazan, a mayor diferencia de presiones mayor será la intensidad del viento y viceversa, en la aviación ésta se reporta en Nudos –millas náuticas por hora- y la dirección en barlovento –de donde viene el viento- de acuerdo a la famosa rosa de los vientos.

Esto quiere decir que un viento reportado de los 360 grados con 10 nudos -360/10-, corre de Norte a Sur y su intensidad es de 10 Nudos.

Todos los objetos que flotan en la atmósfera – y con esto incluyo a las aeronaves-, son afectados de la misma forma, imaginemos momentáneamente que soltamos un globo con helio, que al ascender tendrá un movimiento vertical y otro horizontal que dependerá de las condiciones del viento. Si este sopla del norte con una velocidad de 10 Nudos, el globo se moverá y en una hora estaría a 10 millas náuticas al sur del lugar en que fue soltado, considerando que el viento sople constante durante el ascenso del globo.

De la misma manera es afectado el vuelo de un avión, con la diferencia de que este tiene una fuerza de movimiento propia, que siempre será afectada por la componente de viento sin importar el tamaño o peso de la aeronave, la diferencia será la velocidad con la que esta se desplace y por lo tanto del tiempo que el viento afecte su movimiento.

Para una mejor comprensión de los efectos del viento en el vuelo, vamos a repasar algunos conceptos importantes:

• RUMBO (H)
• TRAYECTORIA (T)
• DERROTA (C)
• VELOCIDAD INDICADA (IAS)
• VELOCIDAD VERDADERA (TAS) Y
• VELOCIDAD SOBRE EL TERRENO (GS)

Estos conceptos están íntimamente ligados a los cálculos que deberemos hacer para contrarrestar los efectos del viento y para lograr lo que queremos; que es, llegar a nuestro destino.

Ahora bien, vamos a considerar momentáneamente 4 componentes de viento principales:

Viento de frente

Viento de cola

Viento cruzado de derecha

Viento cruzado de izquierda

Las dos primeras afectarán a la velocidad de la aeronave y no así a la dirección en la que el avión se desplaza y las dos últimas a la dirección y no a la velocidad. A cada una de estas supuestas componentes les daremos 10° a cada lado para considerarlas francas, esto significa que un viento de frente de 10 Nudos, disminuirá la velocidad verdadera en el 100% de la velocidad del viento; o sea, 10 Nudos.

Veamos un ejemplo: Supongamos que una aeronave se desplaza a una velocidad verdadera de 120 Nudos (KTAS 120), con un viento de frente de 10 Nudos, por lo que su Velocidad sobre el terreno (GS) será de 110 nudos.

Lo mismo sucede con un viento de cola, con la diferencia de que ahora el viento aumentará la velocidad sobre el terreno en lugar de disminuirla.

Este cálculo debemos de realizarlo constantemente, ya que esto determinará los tiempos estimados en los diferentes puntos de la ruta y el cálculo del combustible que por obvias razones no es menos importante.

Las dos ultimas corresponden a la dirección de vuelo, para esto veamos lo que cada uno de los conceptos de Dirección significan.

El Rumbo es el ángulo formado entre el eje longitudinal del avión y el norte ya sea verdadero o magnético (si tienes dudas de lo que es esto lo podemos ver en otra entrada).

La Derrota es el ángulo formado entre la línea que une al origen con el destino y el norte (magnético o verdadero).

La Trayectoria es la línea que describe el movimiento real del avión; dicho en otras palabras, lo que realmente hacemos en vuelo con relación a la derrota.

Lo que siempre se pretende es que la derrota y la trayectoria sean iguales, lo cual debe de ocurrir si en vuelo no hay desvíos ya sean voluntarios o involuntarios, un mal cálculo de la deriva que el viento puede causar sería un ejemplo de un desvío involuntario lo cual ocasionará que no lleguemos a nuestro destino o en su caso la perdida de la conciencia situacional.

Para poder contrarrestar los efectos del viento cruzado debemos de variar el rumbo, así lograremos que la derrota y la trayectoria sean iguales aunque el rumbo no lo sea, a esto se le llama corrección de deriva (crab angle), el reto es saber cuantos grados debo de corregir para lograr el objetivo.

Para esto existen muchos métodos, incluso computadores electrónicos o manuales como el Jeppesssen CR-5 que nos pueden dar el resultado muy rápidamente, o bien algunos cálculos mentales que nos pueden ser de mucha ayuda en momentos de alta carga de trabajo.

Lo importante ahora es entender el concepto y para esto veamos este ejemplo:

Supongamos que realizaremos una ruta que va del punto A al punto B y que la derrota será 090°, el viento reportado en esta zona es de los 360/10 o sea del norte con 10 Kts. (podría ser desde los 350° a los 010° ya que le daremos 10 grados a cada lado).

Si mantenemos el rumbo 090 a lo largo de toda la ruta, el efecto del viento hará que en una hora nos encontremos 10 millas náuticas al sur de la derrota por lo que el movimiento real del avión (Trayectoria) no corresponde a lo que deseamos. Para que esto no suceda debemos de variar el rumbo hacia el lado de donde viene el viento, que en este caso corresponde al norte. La pregunta sigue siendo ¿Cuántos grados?; pues bien, vamos a hacer un pequeño cálculo mental utilizando la siguiente formula:

ANGULO DE CORRECCION DE DERIVA = 60 X INTENCIDAD DEL VIENTO

                                                                                  TAS

KTAS= 120

W/S = 10 Kts.

60 X 10 = 600 / 120 = 5°

(Es importante que tanto la velocidad verdadera como la velocidad del viento estén en el mismo sistema).

Esto quiere decir que para que en el ejemplo la derrota y la trayectoria sean iguales, el rumbo a volar será el 085.

Como pueden observar la Velocidad Verdadera es un factor determinante en el ángulo de corrección de deriva, ya que como vimos, la afectación del viento será mayor en la medida que permanezcamos más tiempo dentro de él.

Por supuesto que lo ideal sería que el viento siempre soplara en estas cuatro direcciones, pero sabemos que esto no es así, por lo que tendremos que determinar cual es realmente el ángulo con el que este “pegará” al avión. Al ángulo formado entre el eje longitudinal y la dirección del viento, se le llama ángulo de viento, y es fundamental conocerlo para poder determinar como éste afectará a nuestro vuelo.

Cuando el viento no es 100% de frente o cruzado (+/- 10°), su intensidad se divide en 2 componentes y dependerán del ángulo de viento. Supongamos que ahora (seguimos con el mismo ejemplo anterior) el viento no es de los 360° sino de los 045° o sea del Noreste. Esto trae como consecuencia que ahora nos afecta tanto de frente como cruzado; y su valor se divide al 50% por ser a 45° (+/- 10°).

Por lo que ahora la componente de viento cruzado es de 5 Nudos y la de viento de frente será también de 5 Nudos, teniendo como resultado una Velocidad sobre el terreno de 115 nudos y un ángulo de corrección de deriva de 2.5°.

Veamos un ejemplo practico: Supongamos que vamos a aterrizar en un aeropuerto cuya pista en uso es la 05, esto significa que está orientada al rumbo magnético 050°, la torre de control reporta un viento de superficie de los 080° con 25 nudos de intensidad. Nuestra aeronave tiene una limitación de viento cruzado de 15 nudos y necesitamos saber si podemos utilizar la pista por limitaciones de viento y con cuantos grados tendremos que corregir la deriva para poder alinearnos con la pista.

Lo primero que tenemos que determinar es el ángulo de viento, que en este caso son 30°, esto significa que el 75% del viento es de frente y solo un 25% es cruzado, por lo que la componente de viento cruzado será de solo 6 nudos, lo cual está muy por debajo de nuestra limitación y el ángulo de corrección de deriva será de 3°  (60 x 6 /120 = 3), lo que quiere decir que para alinearnos a la pista volaremos con un rumbo 053.

Como les comenté existen muchos métodos para obtener estos datos; incluso, las aeronaves equipadas con sistemas EFIS, calculan en automático esta información y nos la proporcionan en todo momento; sin embargo, yo les recomiendo que siempre tengan una forma alterna de obtenerla y la practiquen constantemente para que sus habilidades se mantengan siempre al día.

Créditos fotográficos wikimedia commons  http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Turkisch_B737-800_cross_wind_take_off_%286487331697%29.jpg