VIRAJES COORDINADOS

Los virajes coordinados

Uno de nuestros lectores nos hace la petición de que hablemos un poco acerca de los virajes coordinados. Muchas gracias Víctor por confiar en nosotros y por contactarnos.

Pues bien, vamos a ver que es un viraje coordinado.

Sin lugar a dudas los virajes son una de las primeras maniobras que aprendemos en las prácticas de vuelo, y tal vez una de las que mas se  nos complican en los inicios de nuestro entrenamiento en la escuela de aviación, esto es debido a que en los virajes debemos de coordinar los tres ejes de movimiento del avión -Cabeceo, guiñada y banqueo- y por lo tanto tenemos que incluir a los pies en la maniobra.

Ahora bien, ¿Qué sucede al hacer un banqueo?

Como sabemos al realizar un banqueo los alerones tienen un movimiento contrario; esto es, mientras uno sube el otro baja, esto permite que la semi-ala en la que el alerón sube, pierda sustentación y la que el alerón baja gane, logrando con esto que el avión se incline alrededor de el eje longitudinal.

Este movimiento provoca un fenómeno que los americanos llaman adverce yaw; o sea, una guiñada adversa, que se refiere a que la cola de la aeronave se mueva en el mismo sentido a la inclinación del avión, por lo que la nariz se moverá en sentido contrario a dicha inclinación, o dicho de otra forma, si pretendemos hacer un viraje a la derecha, la nariz tendrá la tendencia de ir a la izquierda y viceversa.

Este fenómeno es ocasionado por la diferencia de resistencia inducida entre las alas, ya que al aumentar el levantamiento en el ala que sube aumenta también su resistencia inducida. Este aumento de resistencia será directamente proporcional a la velocidad indicada y a la cantidad de grados que el alerón baje.

¿Pero como se refleja esto en el vuelo?

Como vimos, al inclinar las alas la nariz del avión tiende a moverse en sentido contrario al viraje, por lo que hay que forzarla a regresar a su posición correcta, esto se logra presionando el pedal en el sentido del viraje, aunque esto suena sencillo; no lo es, ya que no sabemos que tanta presión debemos de aplicar al pedal para balancear las fuerzas.

Pues bien, afortunadamente la tecnología nos ha regalado un instrumento que es capaz de darnos la indicación que necesitamos. Este instrumento se llama Coordinador de viraje o Turn Coordinator (TC), anteriormente conocido como turn & bank, que aunque su uso es el mismo, su apariencia y funcionamiento mecánico no lo son tanto.

Este maravilloso instrumento es un “dos en uno”, ya que tiene la capacidad de indicarnos cual es el grado de banqueo adecuado para la velocidad que en ese momento tiene la aeronave, esto lo lleva a cabo por medio de giróscopos, que normalmente trabajan con corriente directa, con el fin de poder ser un sustituto del Indicador de Actitud en caso de que este llegara a fallar, así como también por medio de un inclinómetro, que funciona por medio de la fuerza de gravedad y que nos indica cual es la posición de la cola del avión en el viraje.

El reto es mantener “la bola al centro”, y esto lo lograremos precisamente con los pedales, por lo que la presión adecuada dependerá de que tanto se requiera para que la bola se regrese al centro del inclinómetro. Una técnica muy básica para saber que pedal es el correcto, es el termino “pisa la bola”, esto se refiere a que si la bola se desplaza a la derecha hay que presionar el pedal derecho y viceversa.

Notarás que si el ángulo

de banqueo es el adecuado, en relación al coordinador de banqueo la bola no se sale del centro y por lo tanto los pedales no son necesarios; o sea, las fuerzas están balanceadas, a esto se le llama también viraje estándar, el cual tiene algunas características muy interesantes.

1.- Al efectuar un viraje estándar, el tiempo que nos lleva realizar un giro de 360° será de 2 minutos, o lo que es lo mismo 3° por segundo. De esta manera podremos saber cuanto tiempo nos llevará hacer un viraje, lo que en el vuelo por instrumentos es de mucha utilidad.

2.- Todos los cálculos para diseñar las cartas de salidas por instrumentos, de llegadas y aproximaciones están hechos considerando virajes estándar.

3.- Al no existir fuerzas desbalanceadas, el vuelo es mucho mas suave tanto para pasajeros como para la tripulación.

4.- Se reduce el consumo de combustible.

Debemos de entender que la velocidad indicada y el ángulo de banqueo están directamente relacionados, por lo que siempre debemos de buscar un balance entre las dos. Para hacer un cálculo rápido de que tantos grados de banqueo corresponden a la velocidad indicada se puede hacer la siguiente operación: 10% de IAS + 5.

Por ejemplo, si la IAS es igual a 100 Nudos el ángulo de banqueo adecuado será de aproximadamente 15° ya que el 10% de 100 es igual a 10 + 5 =15.

Este ángulo corresponderá a la marca del TC y variará si cambiamos de velocidad.

Espero que con esta explicación quede un poco mas claro lo que es un viraje coordinado, como siempre estamos a sus órdenes para cualquier duda que tengan.

Imagenes de wikimediacommons

EL VOR PARTE II

RADIONAVEGACION

EL VOR PARTE II

Veamos ahora brevemente la forma en la que trabaja este instrumento. Vamos a comenzar con el VOR convencional ya que éste, como lo mencionamos en la primera parte de ésta serie, es el menos amigable, desde mi personal punto de vista, una vez comprendiendo este modelo los otos dos se entienden en automático.

Como vimos también, este indicador consta de 4 partes, el OBS es una perilla que al girarla, movemos el Rotating Course Card, con la finalidad de seleccionar la radial que queremos volar, o en su caso para centrar el CDI y de esta manera saber en qué radial estamos ubicados; dicho en otras palabras, cuando el CDI está centrado nos indica en qué radial está la aeronave, por lo que para volar por una aerovía, debemos de mantener la barra del CDI centrada.

Esta barra, nos muestra hacia adonde queda la radial seleccionada; esto es, si la barra se mueve a la izquierda, quiere decir que nos encontramos a la derecha de la radial y que por lo tanto debemos de hacer un viraje a la izquierda para interceptarla y “forzar” a que el CDI se centre, una vez centrado deberemos de ajustar el rumbo de manera que no se siga desviando en el otro sentido, si no corregimos el rumbo, la barra se seguirá desviando por lo que deberemos de hacer ahora un viraje a la izquierda para volver a centrar la barra, esto es un error de técnica comúnmente llamado “festonear”; o sea, ir en zigzag.

El instrumento nos muestra una línea horizontal al centro de éste, subdividido con 10 puntos, cinco a cada lado del centro, cada uno de estos puntos corresponden a 2 radiales, por lo que podemos deducir que el máximo de deflexión del CDI es de 10 radiales a cada lado antes de que la barra comience a moverse, o bien para saber a cuantas radiales estamos de la seleccionada. Siempre y cuando sean menos de 10, si son más, entonces deberemos de mover el OBS, a manera de centrar la barra. 

Lo primero que vamos a considerar es la forma en la que vamos a ubicar las Radiales. Partiendo de la base de que éstas son emitidas por una antena hacia afuera de la estación, podemos deducir que la mejor forma de trabajarlas será siempre en este sentido; es decir, hacia afuera de la estación.

Para entenderlo mejor, vamos a ver un ejemplo: Supongamos que vamos a volar en una aerovía cuya derrota es 045, esto significa que el rumbo magnético que volaremos es el mismo 045; o sea hacia el Noreste, la Radial de salida por lo tanto será 045. Ahora bien, en el rotating course card del VOR ajustaremos la radial en la parte de arriba, lo que coincidirá con el rumbo al cual volaremos, y la indicación TO/FROM deberá indicar FROM, lo cual quiere decir que salimos de la estación seleccionada. Supongamos que volamos en esa radial y que al acércanos al destino cambiamos la frecuencia al VOR de llegada, esto cambiará la indicación a TO; sin embargo, ya NO estamos en la radial 045 de ese nuevo VOR, sino en la radial 225, la cual se ubica físicamente en la parte de abajo del instrumento; dicho en otras palabras, cuando el CDI está centrado y la flecha TO/FROM, indica TO, la radial la leeremos en la parte de abajo del instrumento y no arriba.

Es muy importante que siempre estemos ubicados mentalmente en que parte del VOR estamos, para facilitar esto, es común que se divida el compás en 4 sectores de 90 grados cada uno. A estos sectores se les numeró del 1 al 4 en el sentido de las manecillas del reloj, quedando como el sector 1 el comprendido entre la radial 360 y la 90 y así sucesivamente.

De esta forma, el cerebro capta mejor en que parte nos encontramos.

La relación que existe entre la radial y el rumbo es muy estrecha, ya que por obvias razones una vez ubicada la radial, tendremos que relacionarla con el rumbo para saber cual es la posición de la aeronave con respecto a dicha radial. Veamos otro ejemplo.

Supongamos que al girar el OBS, la radial se centra en la misma 045 del ejemplo anterior y la bandera TO/FROM indica FROM; sin embargo, el rumbo magnético es 010, esto significa que estamos cruzando la radial 045 y que la abandonaremos paulatinamente en la medida que continuemos con el mismo rumbo. Si nuestro deseo es volar por esta radial, deberemos de hacer un viraje al rumbo 045 para “montarnos” en esta radial y abandonar el VOR en ella.

Este es tal vez el error mas común que se comete al trabajar con el VOR, tenemos que estar atentos de la bandera TO/FROM, y de que la radial este bien seleccionada, ya que de lo contrario la indicación de el CDI trabajará de manera inversa. Con esto quiero decir que la barra en este caso nos indicará en donde estamos y no hacia adonde debemos de virar, tal cual lo hace el ILS en el caso de una aproximación “Back course”, y como la costumbre es virar hacia el lado en el que está el CDI, cada vez nos alejaremos más de la radial, en lugar de acercarnos a ella.

En el momento de sobrevolar una estación VOR, existe una especie de cono en el que se deja de recibir la señal, por lo que al aproximarse a él, la barra del CDI se comienza a mover paulatinamente aunque no nos estemos desviando de la radial, hasta el punto en el que la bandera de alarma aparece y la indicación TO cambia a FROM, en este momento es en el que oficialmente estamos sobre el VOR. Si esta estación cuenta con un DME integrado, podremos ver que la indicación de distancia nunca llega a cero, esto se debe a que este aparato sigue reconociendo una distancia entre el transmisor y el avión, y dependerá de la altura que tengamos con respecto a la antena. La recepción de la señal se recuperará poco a poco una vez que nos alejemos de nuevo del cono.

Para interceptar una radial existen varios métodos, en realidad cualquiera puede ser bueno; sin embargo, yo siempre recomiendo que sea cual sea el que se utilice, siempre estemos concientes de que expectativas tenemos de interceptarla en el lugar que queremos. Para esto el método de el triangulo que explicamos en el NDB, se puede utilizar también en el VOR de una manera igual de exitosa.

Existen dos tipos de aproximaciones basadas en este instrumento, las VOR y las VOR/DME, ambas son aproximaciones de NO precisión ya que no cuentan con una guía de navegación vertical en la trayectoria de descenso, esto significa que los mínimos de visibilidad y techo de las nubes deben de ser superiores a los de una de precisión como puede ser el ILS, a este punto se le llama MDA por sus siglas en inglés Minimum Decsent Altitude, que se refiere a la altitud mínima a la que se puede descender y la cual se mantendrá hasta el MAP (Missed Approach Point) o el punto en el cual si no hay contacto visual con la pista se debe de efectuar la aproximación frustrada, esto dependerá de algunos factores, entre otros, la ubicación del VOR con respecto a la pista, las obstrucciones en la trayectoria de aproximación, el tipo de ayudas visuales de la pista, etc. 

Tanto en el uso del NDB como del VOR, hay un factor que debemos siempre de considerar, éste es el viento. La comprensión de éste fenómeno meteorológico y su afectación en el vuelo de una aeronave, es fundamental para poder tener una navegación precisa y por lo tanto segura, por lo que más adelante le dedicaremos un artículo especial.

EL VOR PARTE I

RADIO NAVEGACION

EL VOR PARTE I

La necesidad de fortalecer la red de aerovías basadas en NDBs, y debido a las múltiples fallas que este sistema tenía, se buscó un sistema que partiera de una banda de frecuencias mas estables, con menos interferencia y por lo tanto mas fiable, por esto a principios de los años 50´s nació el muy conocido sistema VOR  siglas que vienen del inglés “Very high frecuency Omnidirectional Range”, y cuya traducción al español es “Radiofaro Omnidireccional de Muy alta frecuencia”. Esto significa que es un sistema que trabaja en la banda de frecuencias que va de 30 Mhz a 300 Mhz. Siendo particularmente asignadas a este servicio el espacio comprendido entre 108.0  y 117.95 Mhz subdividiéndose en dos partes:

108.0 a 112.0 Mhz con décima non para VOR (L) y décima par para ILS y

112.0 a 117.95 Mhz para VOR (H) –mas adelante explicaré lo que (L) y (H) significan-.

Debido a la particular forma de transmitir las señales radioelectricas con estas características de banda, es posible hacerlo por medio de señales dirigidas, esto se podría comparar con la luz que se logra con una “lámpara sorda”, cuya proyección se puede dirigir en un sentido especifico, así, si se envían de manera radial 360 señales alrededor de una antena podemos ubicar en cual de ellas estamos.

Así es como trabaja este sistema. Una antena emite 360 señales direccionadas, lo cual da el nombre de omnidireccional, cada una de estas señales se transmite en un tiempo determinado-señal variable-, mientras que existe otra señal fija que es la que determina el tiempo con la que se lanzan cada una de ellas -señal de referencia-. A cada una de estas señales azimutales les vamos a llamar “Radiales”, siendo la radial 360 o 0 la que está ubicada en el Norte Magnético y a partir de ahí y en el sentido de las manecillas del reloj  a todas las demás, tal cual están en la rosa de los vientos.

Estas señales son captadas por un radio receptor a bordo de la aeronave y son codificadas y enviadas a un instrumento que nos muestra visualmente la ubicación del avión con respecto al VOR sintonizado.

Existen en términos generales tres tipos de instrumentos, y es importante que conozcamos a la perfección cada uno de ellos, ya que cualquiera puede estar a bordo del avión que vayamos a volar o inclusive una combinación de ellos.

El primero que apareció en el mercado es ahora conocido como “VOR convencional”, este indicador es talvez el mas complicado de utilizar, ya que no es tan amigable como los mas recientes, veamos las partes que lo componen.

A.- ROTATING COURSE CARD

B.- OMNIBEARING SELECTOR (OBS)

C.- COURSE DEVIATION INDICATOR (CDI)

D.- TO/FROM INDICATOR

Y la bandera que indica que el sistema esta fuera de servicio.

Otro indicador y tal vez el mas utilizado es el HSI (Horizontal Situation Indicator), el cual es visualmente mas amigable con el piloto ya que se puede ubicar la radial con mucho mayor facilidad que con el convencional. De hecho, es el formato utilizado por los sistemas EFIS para mostrar este instrumento de manera digital.

Las partes que lo componen son:

El tercero es el RMI (Radio Magnetic Indicador), que es el mismo indicador del NDB con la cualidad de que se puede seleccionar ya sea NDB o VOR.

En la parte II de ésta serie, veremos la operación propia de estos indicadores.

Por lo pronto veamos un poco de las limitaciones y forma de transmitir estas señales de tal manera que siempre sepamos que esperar de este sistema.

Como ya lo platicamos, las señales emitidas por la antena terrestre son de muy alta frecuencia, esto significa que se comportan por decirlo de alguna manera, como lo hace la luz emitida por una lámpara sorda o bien las luces de un automóvil, tanto en sentido horizontal como en el vertical, su luz está restringida a un ángulo determinado, por lo que habrá puntos que no sean iluminados por ella. Eso mismo pasa con las señales de un VOR, como se puede ver en la figura, su haz está limitado en la vertical, dejando “zonas sin señal” que van aumentando en altura conforme se aleja la señal de la antena, es por esta razón que la señal de un VOR se puede perder si volamos debajo de la cobertura del haz. Para hacer un calculo aproximado podemos utilizar la formula:

  

en donde:

d = distancia al VOR

a = altura con respecto al VOR

De esta manera podemos conocer a que distancia recibiremos la señal del VOR con una altura determinada.

Por ejemplo: altura sobre el VOR 1,500 pies

1,500*1.15 = 2,250

raíz cuadrada de 2,250 = 47.4 millas náuticas

Como las señales de los VOR se unen para formar la red de aerovías, siempre habrá puntos en los que no habrá señal, por eso para garantizar que en toda la ruta tendremos una cobertura adecuada, se limita la altitud de vuelo a una altitud mínima en ruta, conocida como MEA (Minimum Enroute Altitude), que además de garantizar lo ya expuesto, también garantiza un libramiento de obstáculos de 2,000 pies en áreas montañosas y de 1,000 en áreas No montañosas.

Por otro lado las señales también estarán restringidas a la potencia con las que estas son lanzadas, por lo que existen diferentes tipos de VOR, dependiendo del uso que se le va a dar.

Todos los VOR que se encuentran en la banda de frecuencias de 108.0 a 112.0 Mhz.-décima non- Se utilizarán para estaciones terminales o aerovías de baja altitud, o sea aquellas por debajo de 18,000 pies, a las que se les codifica con la letra “V” o aerovías Víctor (por el alfabeto fonético), o bien para estaciones de área terminal, que son aquellas que no alimentan a una aerovía, sino que son utilizadas para los procedimientos de llegada (STAR) y/o procedimientos de salida de un aeropuerto (SID). Estos son VOR (L) o Low (Baja). De la misma manera los que se encuentran en la banda de 112.0 a 117.95 Mhz. son por lo general estaciones que alimentan aerovías “V” o también aerovías superiores codificadas con la letra “J” o “UJ”, (Jet o Uper Jet), que son aquellas que se vuelan por arriba de 18,000 pies. A estos se les conoce como VOR (H) o High (alta).

El alcance o volumen de servicio (SSV) de un VOR según el Manual de Información Aeronáutica de la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (Aeronautical Information Manual AIM), dependerá del tipo de VOR que sintonicemos. Por ejemplo:

Un VOR (T) Terminal. Tendrá un alcance de 25 millas náuticas, debido a que solo se utilizará para salidas y aproximaciones, y este alcance lo tendrá entre 1,000 y 12,000 pies de altura.

Un VOR (L), tiene un alcance de 40 millas náuticas entre 1,000 y 18,000 pies, por lo que tendrá que enlazarse con otro a una distancia tal que nunca se pierda la señal al volar en dicha aerovía.

Por su parte el VOR (H) tiene un volumen de servicio un poco mas enredado. Veamos:

40 MN entre 1,000 y 14,500 pies

100 MN entre 14,500 y 18,000 pies

130 MN entre 18,000 y 45,000 pies y

100 MN entre 45,000 y 60,000 pies.

Esto no necesariamente quiere decir que no lograremos captar la señal de un VOR a una distancia mayor; sin embargo, la radioayuda no debe ser considerada utilizable a altitudes por debajo de lo que podría ser volado al operar en condiciones IFR.

Es común encontrarnos con estaciones VOR, que además de dar información azimutal, también nos proporcionen la distancia a la cual estamos de esa antena, esto es debido a que se incorpora un sistema medidor de distancia o DME (Distance Measuring Equipment), este sistema fue heredado a la aviación civil, por un sistema de navegación militar llamado TACAN (Tactical Air Navigation), a los primeros VOR a los que se les integró este sistema se les llamó VORTAC, mejor conocidos hoy en día como VOR/DME.

El DME, es un sistema de pregunta y respuesta, esto quiere decir que la aeronave emite una señal de interrogación a la estación en tierra y ésta a su vez responde los pulsos en una frecuencia diferente, el tiempo que tarda el viaje redondo será codificado por el equipo abordo, dando como resultado una distancia en millas náuticas con una gran precisión; como todos, este sistema tiene también algunas cuestiones que debemos tomar en cuenta.

1°.- Al ser un sistema personalizado para cada aeronave, tiene una capacidad limite de respuestas, aunque sus posibilidades de responder son bastante grandes (a rededor de 150 aeronaves a la vez), es posible que en ocasiones se sature y no se reciba la información.

2°.- La información de distancia recibida no es distancia horizontal, es distancia oblicua, o dicho de otro modo, es la hipotenusa del triangulo formado entre la distancia y la altitud de la aeronave con respecto a la radioayuda. Por lo que no es exacta, y a mayor altura más inexacta será (aproximadamente 1 milla náutica por cada 6,000 pies de altura).

Aunque el DME trabaja en la banda de UHF, se incorpora en la misma frecuencia del VOR, por lo que no hay que sintonizar una estación aparte.

En la misma señal portadora del VOR, también se emite una señal audible, ésta corresponde a la clave Morse del identificador de la estación VOR, el cual contiene tres letras. A diferencia del NDB, el VOR sí cuenta con una bandera indicadora de falla del sistema, por lo que no es necesario tener la identificación audible durante todo el tiempo; sin embargo, es obligatorio escuchar la identificación siempre que se sintonice una frecuencia, si ésta no se escucha, el VOR se debe de considerar inoperativo.

Estamos prácticamente a 60 años de la invención de este fabuloso aparato y hoy en día sigue siendo la base de la navegación aérea en todo el mundo; si bien es cierto, poco a poco será sustituido por sistemas satelitales, pero estoy seguro de que todavía le quedan algunos años por delante.

Créditos fotográficos wikimedia commons

EL NDB PARTE II

RADIO NAVEGACION

EL NDB PARTE II

En realidad la operación de un NDB es sencilla, el problema viene en el momento que queremos compararla con la forma de trabajar un VOR, que es el sistema más utilizado y esto nos trae algunos conflictos.

Aunque en esencia son sistemas similares, la realidad es que se operan de manera diferente, tenemos que partir de la base que el NDB no trabaja con radiales, sino con diferencias angulares, esto significa que debemos de ubicarnos basándonos siempre en la suma de la MR (Marcación Relativa) con el RM (Rumbo Magnético) y que la posición de la aeronave y por decirlo de alguna manera, es dada con el reciproco de las radiales.

El reciproco de un rumbo no es otra cosa mas que el rumbo inverso, como ejemplo tenemos que para el Norte el reciproco es el Sur, para el Este el Oeste etc.;  esto es, que al tratarse de grados y por lo tanto de un sistema sexagesimal, para encontrar el reciproco de un rumbo debemos de sumar 180° a los rumbos menores de 180 o restar 180° a los mayores de 180. Una forma fácil de hacer esta operación mentalmente es sumar 200 y restar 20 a los rumbos menores de 180 o bien restar 200 y sumar 20 a los mayores de 180°.

Ejemplo: reciproco del rumbo 325

325-200=125+20=145

Reciproco del rumbo 127

127+200=327-20=107

Te recomiendo que hagas ejercicios mentales con esta operación para desarrollar esta habilidad.

Por lo general todos estamos acostumbrados a recordar la rosa de los vientos o rumbos cardinales con el Norte en la parte de arriba y el Sur abajo, el Oeste a la izquierda y el Este a la derecha ¿no es cierto?, pues bien, para ubicar los QDMs lo que debemos de hacer es imaginarlos al revés, o sea el Norte que corresponde al 360, lo ubicaremos en la parte de abajo, en el lugar de su reciproco, o sea del Sur (180) y así sucesivamente con los 360 grados del compás. Lo que nos quedará de la siguiente manera:

Vamos a ver un ejemplo. Supongamos que estamos volando hacia un aeropuerto que tiene un NDB. Nuestra posición relativa a ese aeropuerto es el Norte, y para dirigirnos a él deberemos por lógica de volar al rumbo Sur. Pues Bien, como nos estamos refiriendo a un NDB, nuestra posición relativa a él, debe ser reportada en QDMs, por lo que en este caso nos reportaríamos en el QDM 180 que es el rumbo que deberemos volar hacia la antena, ya que como vimos en la primera parte de este artículo, el QDM se define como el rumbo magnético hacia la estación.

Ahora bien, supongamos que en ese mismo aeropuerto existe una pista 15-33, esto significa que esta tiene una orientación de 150° magnéticos, por lo que para alinearnos a ella con el NDB, deberemos interceptar el QDM 150, que se ubica al Noroeste del aeropuerto.

Si te fijas estos dos QDMs forman dos líneas y nosotros al volar hacia él, formaremos la tercera, lo que hace que se forme un triangulo. Este triangulo será la base fundamental para las intercepciones de QDMs.

La diferencia angular entre el QDM 180 y el 150 es de 30°, lo que quiere decir que si cerramos el triangulo con los mismos 30° lograremos un triangulo isósceles, o sea que tiene dos ángulos iguales y por lo tanto dos lados iguales cuyo vértice es el centro del cateto opuesto.

Esto que suena un tanto complicado realmente no lo es, ya que no es otra cosa mas que si cerramos el triangulo con dos ángulos iguales estaremos interceptando el QDM a la mitad de la distancia entre el NDB y el avión. Por lo que si tomamos el tiempo que nos lleva interceptar el QDM sabremos cuanto nos falta para llegar a dicho NDB.

Esto último se verá afectado por el viento y/o por cambios de velocidad, sin embargo siempre nos ayudará a ubicarnos con mayor precisión.

Esto es a lo que yo llamo “volar con conciencia”, ya que de otra manera si bien es cierto que finalmente llegaremos a interceptar, no sabremos realmente en que parte lo estamos haciendo. Ya que el NDB generalmente no está asociado con un DME.

Ahora bien si nuestro deseo es interceptar antes de la mitad del camino, bastará con abrir el ángulo de intercepción o bien si queremos interceptarlo mas cerca la solución será cerrar el ángulo. Todo está en saber que queremos y como lograrlo y no perder nunca el control de lo que esta pasando.

Las aproximaciones basadas en un NDB(A), son de no precisión y por lo tanto sus mínimos de techo y visibilidad son mayores (F) que las de un ILS, éstas aproximaciones siempre están diseñadas con virajes de procedimiento de 045°(2), en este ejemplo podemos observar que el QDM en el que está basado el procedimiento es el 085 y cuyo Rumbo Magnético de salida es el 265 (1), después de dos minutos se hace un viraje de 045° al rumbo 310° por un minuto y posteriormente al reciproco que es el RM130° (D), este rumbo nos llevará a interceptar el QDM 085 pero ahora de entrada, mismo que nos guiará hacia la antena, que como no está físicamente en la pista, nos aproxima a ella, pero no en todos los casos al centro de la misma (4), es por eso que tenemos que ver la pista mas lejos y por lo tanto mas alto, de esta forma tendremos tiempo para alinearnos correctamente, o en su caso la aproximación fallida (E)

 (ESTAS CARTAS NO DEBEN SER USADA PARA FINES DE NAVEGACION)

Como con cualquier sistema de radio-navegación, es muy importante identificar que la frecuencia que hemos seleccionado es la correcta, para eso todos las transmisiones de señales radioeléctricas de navegación tienen una señal audible, o de identificación en clave Morse (B), es importante que cuando se utilice un NDB la señal audible esté todo el tiempo sonando, ya que el ADF no cuenta con una bandera que nos indique que el sistema está fuera de servicio, como en el caso de un VOR o un ILS.

Cuando esto sucede, la aguja indicadora se pondrá en posición horizontal y la señal audible se dejará de escuchar.

Existen Marcadores Exteriores (OM) para los sistemas de aterrizaje conocidos como ILS, que tienen integrado un NDB, a estos Marcadores se les conoce como Locator Outer Marker o LOM, y tienen la finalidad de dirigirnos al Marcador por medio de QDMs, para distinguirlos, estos LOM se identifican con solo dos siglas en lugar de tres y por lo general corresponden a las dos ultimas siglas de identificación del ILS.

Como estos sistemas trabajan en bandas de frecuencia medias y bajas, tienen una serie de inconvenientes, estos pueden ser los siguientes:

Efecto nocturno.- Se manifiesta por la rápida o lenta oscilación de la aguja, provocado por los cambios de temperatura que afectan a la ionosfera sobretodo a la salida y puesta del sol.

Efecto de montaña.- oscilaciones de la aguja por el efecto de reflexión de las ondas de radio en las montañas.

Interferencia de estaciones.-  Debido a la congestión de estaciones que hay en esta banda de frecuencias, es común que la aguja señale por momentos otra estación diferente a la sintonizada.

Tormentas eléctricas.- Éstas ocasionan que la aguja tenga oscilaciones cada vez que se produce una descarga eléctrica, haciendo que la aguja indique hacia el lugar de la tormenta.

Refracción costera.- Provocada por que las ondas de radio son afectadas en su velocidad debido a la diferencia de densidad entre el mar y la tierra, por lo que al cruzar por la costa la aguja sufre desviaciones.

Por estas y otras razones, los encargados de buscar mejores tecnologías, desarrollaron un sistema que trabajara en una banda de frecuencias mas estable y con menos probabilidades de errores, esto lo encontraron el la banda de Muy Alta Frecuencia (Very High Frequency VHF), dando así el nacimiento del VOR o Radiofaro omnidireccional de Muy Alta Frecuencia(Very High Frequency Omnidirectional Range), del cual hablaremos en otro articulo.

RADIO NAVEGACION

RADIONAVEGACION

EL NDB PARTE I

En mis años como instructor de vuelo por instrumentos, me he dado cuenta que uno de los instrumentos de radio navegación que mas dolores de cabeza causan es el NDB, éste, si bien es cierto, es el sistema de navegación mas antiguo con el que actualmente se navega; sin embargo, todavía está en operación y por lo tanto es nuestra obligación saberlo usar.

Como cada vez hay menos NDB activos, es común que olvidemos su operación y cuando tenemos que hacer uso de uno de ellos podemos estar en problemas, o bien, si estas en la escuela de aviación, éste articulo te puede ayudar a reforzar tus conocimientos.

Es por eso que hoy, quiero dar un pequeño repaso de qué es y de sus principales usos.

El NDB (Non Direccional Radio Beacon), es un transmisor terrestre de señales radio-eléctricas que por sus características propias genera una señal en todas direcciones, trabaja en la banda de frecuencias medias y bajas en el rango de 190  a 535 Khz. Lo que le da la posibilidad de generar una señal circular alrededor de la antena transmisora; esto es, que no tiene una dirección especifica.

Esta señal es captada por un receptor ubicado a bordo del avión llamado ADF (Automatic Direccional Finder) o Buscador Automático de Dirección, éste equipo receptor consiste de dos antenas, un radio receptor y un instrumento indicador.

Una de las antenas “sense” o antena de sentido, recibe señales no direccionales o dicho de otra forma, señales en todas direcciones, mientras que la segunda antena “loop” recibe señales bidireccionales, es decir solo de dos direcciones. Al captar las dos señales el radio receptor las procesa dando como resultado la eliminación de la ambigüedad  y por lo tanto genera una sola dirección que es la ubicación de la antena transmisora.

Esta señal es recibida por el instrumento indicador que puede ser de 3 tipos:

• FIJO
• MOVIL DE PERILLA o
• RADIO-MAGNETICO

Invariablemente la aguja, flecha o manecilla indicadora apuntará en la dirección de la ubicación física de la antena transmisora. Esto quiere decir que mientras ésta indique al frente, (o dicho técnicamente en la dirección del eje longitudinal de la aeronave) nos estaremos dirigiendo a aquella antena que previamente seleccionamos por medio de su frecuencia.

A ésta indicación le llamamos Marcación Relativa MR ( o Relative Bearing RB), y la vamos a definir como el ángulo formado entre el eje longitudinal y la indicación de la aguja.

Si la flecha indica al frente, la MR es igual a cero, si ésta indica 045° la MR será igual a 045. etc., esto quiere decir que si tengo una MR = 045, para dirigirme a esa estación transmisora tendré que hacer un viraje de 45° por la derecha, de manera que la aguja quede al frente.

Ahora bien, como con cualquier sistema de navegación es muy importante que nunca perdamos de vista las 3 “Us” de la navegación aérea que son: Ubicación, Ubicación y Ubicación. En donde estoy, adonde voy y que debo hacer para lograrlo será siempre nuestro reto, y estos sistemas nos ayudan a vencerlo.

Para esto, con el ADF, debemos de hacer una estrecha relación entre la Marcación Relativa y el Rumbo Magnético (RM) o Magnetic Heading (MH). Que se define como el ángulo formado entre el eje longitudinal del avión y el Norte Magnético.

Si unimos las dos definiciones dadas (MR y RM), podemos deducir que tenemos dos ángulos, uno del eje longitudinal a la antena transmisora y otro ángulo del eje longitudinal al Norte Magnético. Si sumamos estos dos ángulos el resultado será lo que llamamos QDM o en inglés Magnetic Bearing (MB).

El QDM, no es otra cosa mas que nuestra posición relativa a la estación seleccionada y cuyo valor nos llevará hacia ella; dicho en otras palabras, el QDM es igual al rumbo magnético hacia la estación sin viento (el porque sin viento lo veremos mas adelante).

Matemáticamente lo podeos visualizar de la siguiente forma MR+RM= QDM

 

Veamos un ejemplo. Supongamos que volamos una aeronave al Este (RM = 090) y seleccionamos una estación de NDB cuya Marcación Relativa es de 270° en un instrumento de carátula fija (éste indicador siempre tiene el Norte en la parte superior). Si sumamos los dos valores sería:

MR = 270

RM = 090

270+090 = 360

Por lo tanto QDM = 360, lo que quiere decir que en ese momento nos encontramos al Sur de esa estación o lo que es lo mismo en el QDM 360 y  para ir a esa antena debo de hacer un viraje al rumbo Norte, esto es tan sencillo como pensar que si estoy al sur de un aeropuerto y quiero ir a él, tendré que volar al rumbo Norte.

Vamos ahora a suponer que en el mismo ejemplo, no hagamos el viraje hacia la estación sino que seguimos volando al rumbo 090, al avanzar la aeronave, la MR irá cambiando gradualmente por lo que nuestra ubicación relativa a esa antena irá cambiando también en la medida que avancemos, esto quiere decir que en algunos minutos talvez nuestra MR sería 240, por lo que nos encontraríamos ubicados en el QDM 330 (240+090=330), por lo que ahora si queremos volar directo hacia esa estación tendremos que virar al rumbo 330.

Como pilotos es importante desarrollar la habilidad de hacer algunas operaciones matemáticas mentalmente, en realidad nada del otro mundo, sin embargo hay momentos en el vuelo que se dificulta un poco hacerlas, sobretodo, en el caso de los QDMs, aquellas sumas que exceden de 360°, es por eso que se desarrolló el ADF de carátula móvil, el cual por medio de una perilla se pone en la parte de arriba del instrumento el rumbo magnético al cual estamos volando y automáticamente la aguja indicadora señalará el QDM, lo que nos evita hacer la suma. El único inconveniente es que cada vez que se cambie el RM se debe de mover la perilla, razón por la cual nació el RMI (Radio Magnetic Indicator), el cual integra un ADF y/o un VOR con un giro direccional, eliminando con esto el tener que estar girando la carátula manualmente.

Es de suma importancia con este tipo de navegación, que hagamos un mapa mental de nuestra posición con respecto a la estación, a eso es a lo que me refiero con las 3 “Us” y esto según mi experiencia solo se logra con la práctica, es importante que hagamos ejercicios mentales para lograr tener esta habilidad, sobre todo cuando se trata de interceptar QDMs o hacer una aproximación NDB o bien patrones de espera con estas radio-ayudas.

En otras entradas veremos estas maniobras de una manera sencilla y practica. Si tienes alguna pregunta por favor no dudes en escribirnos.

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APROXIMACIONES INESTABLES

APROXIMACIONES INESTABLES

Una de las causas comunes de accidentes en el aterrizaje es por lo general cuando ocurre una aproximación Inestable. Pero ¿A que se refiere este punto?

Según estudios realizados por los grupos que investigan los accidentes tipo ALA, (approach and landing accident), éstos son debidos a que no se logra una administración adecuada del perfil de descenso y aproximación, lo que puede resultar en perdida de la conciencia situacional y/o una aproximación no estabilizada.

Ésta última ha sido el factor del 66% de los accidentes o incidentes serios de este tipo en los últimos años.

Una aproximación baja, por lo general es también una aproximación lenta, como fue el caso del accidente del avión de ASIANA en el aeropuerto de San Francisco en días pasados, y es provocada por lo general por los siguientes factores:

• Falta de vigilancia y coordinación de la tripulación,
• Altas cargas de trabajo
• Conciencia inadecuada del estatus de la automatización y los sistemas

Por otro lado una aproximación alta por lo general es rápida, normalmente ocasionada por:

• Exceso de confianza, falta de vigilancia y Presuritis,
• Falta de coordinación de la tripulación, y
• Aceptar autorizaciones del ATC demandantes.

Ahora bien, para lograr esta administración del perfil de descenso y la aproximación, se recomienda lo siguiente:

•         Preparación 10 minutos antes del TOD (Punto de inicio del descenso).

•         Verificar el STAR (Standard Terminal Arrival Routes) con el FMS (Flight Managment System)

•         Si el descenso es demorado por el CTA , reducir velocidad

•         Programar el pronóstico de viento en el FMS

•         Verificar el procedimiento de aproximación frustrada con el FMS

•         Si la precisión del FMS está en duda,  descender del MEA (Minimum Enroute Altitude) o MSA (Minimum Safe Altitude) usando “RAW DATA”

Como pilotos siempre debemos estar “adelante del avión”; esto es, nuestra planeación y toma de decisiones deben de estar definidas antes de que el avión llegue a ese punto determinado, este es un proceso de aprendizaje cuyas bases se siembran desde la formación y es la mejor forma de alcanzar los parámetros de vuelo deseados, administrando así la carga de trabajo.

Por ejemplo, en el Fijo Final de la Aproximación FAF (Final Approach Fix) o en el Marcador Exterior OM (Outer Marker), ubicado por lo general entre 5 y 8 Millas Náuticas de la pista, se decide continuar o no con la aproximación, teniendo en cuenta al menos lo siguiente:

–        Techo y visibilidad sobre mínimos,

–        Avión listo (posición, altitud, velocidad, potencia),

–        Solo se requieren cambios menores de Actitud/Potencia

–        Velocidad no mayor a Vref+20 y nunca menor a Vref

–        Tripulación lista (briefing realizado, listas completas)

–        Configuración correcta de aterrizaje

–        Régimen de descenso no mayor a 1,000 pies/minuto

–        Ajuste de potencia adecuado y nunca en IDLE (desacelerado)

–        ILS dentro de un punto del LOC/GS

•         Si no se alcanzan estos parámetros a 1000’ IMC o 500’ VMC, >>>IDA AL AIRE

-Vref, se refiere a la velocidad de operación resultante al 30% sobre la Vs0 (Velocidad de desplome en configuración de aterrizaje  flaps y tren abajo) y se debe de mantener hasta 50 pies sobre el umbral de la pista-.

La falta de habilidad para verificar o administrar la condición de la potencia y velocidad durante una aproximación, es citada con frecuencia como causa de aproximaciones No estabilizadas.

El déficit o exceso de potencia/velocidad puede resultar el un ALA que involucre:

•         Pérdida de control

•         Aterrizaje corto

•         Aterrizaje fuerte

•         Golpe en la cola

•         Salida de pista / Aterrizaje largo

 Durante el segmento final de la aproximación, la atención primaria de los dos pilotos se debe centrar en las altitudes mínimas publicadas y en verificar altitud vs. distancia antes del la Altitud Mínima de descenso en el caso de una aproximación de no precisión (MDA(H)) o la Altitud de Decisión para una aproximación de precisión (DA(H)), el corroborar una congruencia entre la distancia que puede ser el DME del ILS y la altura, es una condición primaria en cualquier aproximación, y ésta normalmente coincidirá con las ayudas visuales como lo son las luces PAPI, si existe duda o incongruencia y/o suena una alarma del GPWS (Ground Proximity Warning System) o TAWS (Terrain Awarnes and Warning System) se debe de efectuar una aproximación frustrada.

La importancia de estar preparado para una ida aire debe enfatizarse, pues no tiene una ocurrencia frecuente.

Se requiere una imagen mental clara y estar preparado para abandonar la aproximación si no se cumplen:

• Mínimos meteorológicos; o
• Criterio de aproximación estabilizada

La ida al aire NO es un procedimiento anormal, es la maniobra que continua siempre después de la aproximación, la decisión de aterrizar es el cambio al procedimiento normal, y ésta se debe de realizar por el Piloto Volando (PF) quien será el responsable de llevar el control de la aeronave, de la navegación vertical y horizontal, ya sea con sistemas automatizados o de forma manual, mientras que el piloto no volando (PNF/MP) será el responsable de monitorear y conducir las acciones solicitadas por el PF, incluyendo:

–        Monitorear el ajuste de potencia

–        Monitorear la velocidad vertical y la radio-altitud

–        Monitorear los cambios de actitud, velocidad y avisar cualquier desviación

Contrario al despegue, la ida al aire requiere una secuencia muy dinámica de acciones y cambios que afectan el balance, por ejemplo:

•         El cabeceo es afectado por:

–        Elevador Nariz-arriba, que minimiza la pérdida de altitud

–        Incremento de potencia, efecto adicional de Nariz-arriba

–        Retracción de un punto de flaps, efecto ligero de Nariz-arriba

Como resultado de estos tres efectos:

–        Se incrementa el régimen de Nariz-arriba

–        La fuerza requerida para mantener la actitud de Nariz-arriba disminuye, haciéndose luego necesario empujar los controles para prevenir una actitud de Nariz-arriba excesiva

Para mantener la actitud deseada de Nariz-arriba y prevenir el exceso, el PF debe:

–        Aliviar la presión hacia atrás en la columna de control,

–        A medida que la potencia incrementa, aplicar progresivamente presión adelante en la columna de control

–        Re-estabilizar el avión, como sea necesario (nariz abajo)

Para una ida al aire segura, las tres “Ps” constituyen la regla de oro:

•         Pitch (cabeceo)

•         Power (potencia)

•         Performance (rendimiento)

Uno de los errores mas comunes en una ida al aire o aproximación frustrada, es que los pilotos no repasaron el procedimiento publicado para esa pista y/o no ajustaron las frecuencias de las radio-ayudas necesarias para cumplir con esta maniobra, por lo que es común que se cargue el trabajo y por lo mismo se omitan puntos importantes como pueden ser: listas, comunicación con CTA, configuración adecuada del avión, navegación, altitudes mínimas, entradas a patrones de espera, etc., es por eso que es  recomendable que en el briefing se incluya siempre este procedimiento y que los pilotos se adelanten a la maniobra.

Una correcta administración que comienza desde el TOD y que continúa por las cuatro fases de una aproximación será siempre un factor importante para un aterrizaje seguro, la falta de planeación y de seguimiento de los Procedimientos Estándar de Operación pueden traer como consecuencia la cadena de errores que pueden terminar en un accidente.