ATERRIZAJES CON VIENTO DE COLA

ATERRIZAJES CON VIENTO DE COLA

En algunas ocasiones y por diferentes situaciones, tal vez tengas que aterrizar o despegar en alguna pista con viento de cola, en este articulo vamos a ver un poco de los efectos que esto tiene en los aterrizajes.

Primero me gustaría que viéramos algo acerca de las regulaciones a este respecto.

A nivel mundial existen recomendaciones emitidas tanto por OACI como por la FAA, las cuales indican la componente máxima de viento de cola que debe de existir para autorizar que una pista sea asignada para las operaciones bajo estas condiciones.

En los PAN-OPS (Procedures for Air Navigation  – Operations) emitidos por la OACI, se recomienda un máximo de 5 nudos de componente de viento de cola incluyendo las rachas (cambios bruscos y momentáneos de las condiciones del viento), por su parte la FAA hace las mismas recomendaciones solo que estas no hacen mención a las rachas de viento. En el caso de que se cuente con un anemómetro instalado en la zona de toque, esta componente puede aumentar a 7 nudos. Estas limitaciones hacen referencia a que las pistas deberán de estar secas, en caso de pistas contaminadas por agua o nieve, no se deberá de considerar la pista para estas operaciones con este tipo de viento.

Ahora bien, la FAA autoriza la certificación de las aeronaves cuya limitación de aterrizaje tenga una componente de viento de cola de hasta 10 nudos; sin embargo, si el fabricante demuestra que un avión en especifico puede aterrizar con mas de 10 nudos de componente, este podrá ser autorizado siempre y cuando las pruebas realizadas comprueben que la nave es capaz de hacerlo con el 150% de la cantidad de nudos por certificar. Por ejemplo, si un fabricante demuestra que la aeronave puede aterrizar con 22.5 nudos, se certificará con 15, dando lugar a las probables rachas de viento.

Esto significa que tenemos: La componente demostrada, la autorizada y tal vez la del propio operador quien deberá de tener el criterio suficiente para limitar sus propias operaciones con una componente menor a la autorizada, esto dependerá de la capacitación que le dé a sus tripulaciones.

Se puede decir que el factor principal que afecta en estos casos, es la distancia de pista necesaria que el aterrizaje llevará, ya que este se realizará a una velocidad mayor, paradójicamente, una aeronave que vuela a bajas velocidades de aproximación es relativamente más sensible a  estas condiciones de viento que una que vuele a mayores velocidades; sin embargo, vamos a estudiar un poco más allá.

Durante la aproximación los pilotos deben de ajustar su velocidad a la llamada Vref (Velocidad de Referencia), a la que podemos definir como la velocidad mínima de aproximación en configuración normal de aterrizaje y que no debe de ser menor al 1.3 de la velocidad de desplome en esta configuración (Vs0), esta velocidad se deberá de mantener hasta los 50 pies por encima de la zona de aterrizaje.

Dependiendo de las condiciones del viento, esta Vref podrá ser excedida durante la aproximación en 5 y hasta 10 nudos, pero nunca menor. Los Procedimientos Estándar de Operación (SOP), recomiendan que este incremento no exceda nunca a más de 20 nudos, ya que ésta condición se considera como aproximación inestable y por lo tanto se deberá de realizar una aproximación frustrada.

Hay que recordar que para poder mantener la pendiente de planeo durante la fase de la aproximación, el régimen de descenso es directamente proporcional a la velocidad de la aeronave, esto quiere decir que el viento de cola afectará directamente a la velocidad  de descenso, esto, en algunas aeronaves ocasionará que el ajuste de la potencia deberá de ser muy bajo, tal vez hasta totalmente desacelerado -sobre todo si la aproximación requiere un ángulo mayor al normal de 3°-, lo cual no es nada recomendable sobretodo por la muy alta posibilidad de tener que realizar una aproximación fallida.

Por otro lado, si la velocidad de la aeronave es muy alta, el régimen de descenso podrá exceder a 1,000 pies/min, lo cual en términos de los SOPs, se considera también una aproximación inestable, inclusive esto podrá activar la alarma del GPWS (Grownd Proximity Warning System) con el conocido “sink rate”.

Debido al exceso de velocidad y al mayor recorrido de pista que esto llevará, los pilotos deben de buscar el toque dentro del TDZ (Touch Down Zone), pero, es ese exceso de velocidad lo que también ocasionará que el avión “flote”, esto es que al momento de hacer el “flair”, o romper el planeo, la aeronave siga volando y no toque la pista, rebasando la zona de aterrizaje y con esto la posibilidad de un despiste al no tener suficiente distancia de frenado.

Esto, si bien es cierto afecta más a las aeronaves de turbina y de gran tamaño, siempre es recomendable nunca exceder las limitaciones de viento del avión que estés volando, y aun mas si acostumbras aterrizar en pistas cortas, para esto revisa el manual de la aeronave y siempre ten presente cuales son estas. También recuerda que estamos hablando de componente de viento, y que ésta debe de ser calculada (puedes ver nuestro artículo para hacer estos cálculos aquí).

Un punto interesante y digno de tomarse en cuenta es el efecto de la turbulencia de vórtice; como sabes, esta es generada por la aeronave que nos antecede en la aproximación, en condiciones normales estos vórtices descienden por debajo de la trayectoria de aproximación; sin embargo, en condiciones de viento de cola, ésta tiende a regresar a la pendiente de planeo ideal, que seguramente es por donde pasó la aeronave que la generó. Esto significa que las probabilidades de encontrarnos con esta turbulencia serán mayores, lo cual no es nada recomendable.

Los estudios de este fenómeno, indican que es mayor esta posibilidad a menor velocidad del viento, y que por sus características se mantiene por más tiempo en la zona de toque de la pista, lo que puede ocasionar una zona de inestabilidad justo en el momento del “flair”,  con las consecuencias que tú podrás imaginar. Es por esto que bajo estas condiciones, la separación entre aeronaves en la aproximación final debe de ser mayor a la recomendada en condiciones normales.

Puedes ver un artículo sobre esta turbulencia aquí.

Un número importante de accidentes aéreos han sido producto de aterrizajes realizados bajo estas condiciones; como siempre, el conocimiento de lo que se puede presentar nos dará el criterio para tomar adecuadas decisiones, así como el no permitir que la presión por llegar, nos lleve a efectuar un aterrizaje inseguro que pueda terminar en una fatalidad.




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ANALISIS DEL DESPEGUE PARTE III

SEGMENTOS DEL DESPEGUE

En esta tercera y última parte de la serie del análisis del despegue vamos a repasar los segmentos y las velocidades de operación requeridas para esta importantísima fase del vuelo.

Antes de iniciar me gustaría señalar algunos datos interesantes.

Según estadísticas realizadas en los Estados Unidos, aproximadamente uno de cada tres mil despegues de jets comerciales terminan en un despegue descontinuado (RTO.- Rejected Takeoff); si bien es cierto, el porcentaje es bajo; sin embargo, esta cantidad nos lleva a poder calcular que mas de 6,000 despegues en el año son abortados, visto de otra manera significa que cada día mas de 16 tripulaciones toman la decisión de quedarse en tierra. Otro dato curioso según estas estadísticas, nos dice que un piloto abortará un despegue cada tres años (considerando un promedio de 80 despegues mensuales).

Otro dato estadístico nos menciona que el 75% de los RTOs, se inician a 80 Nudos o menos y que estos no terminan en un accidente; el otro 25%, ocurre después de esta velocidad, en la que la probabilidad de un accidente es mucho mayor. Esta es la razón por la que se ha fijado a los 80 KTS. Como el primer call-out, en el que se hace un chequeo cruzado de la indicación de velocidad y alerta a la tripulación de que se ha llegado al limite de la velocidad en la que un RTO requiere de nuestra máxima atención, sobretodo si el avión que estamos operando considera una Velocidad Mínima de Control en Tierra (VMGC).

Ahora bien, ¿Qué me dicen estas estadísticas? Bueno, en primer lugar que son relativamente pocas las fallas mecánicas, pero en segundo lugar y mas importante, es que se debe de tomar una muy importante decisión al momento de revisar el MEL (Minimum Equipment List o Lista de Equipo Mínimo) y detectar el Go/No Go, y no permitir que la complacencia o la presuritis, sea la razón de un RTO.

Tristemente, las estadísticas también señalan que las causas de la mayoría de los incidentes y/o accidentes en esta fase del vuelo se deben precisamente a los factores humanos, en los que se incluye por supuesto a la capacitación y adiestramiento de las tripulaciones.

Una de las razones que se han detectado como principal causa de estos accidentes, es la decisión de abortar el despegue después de V1; como lo mencioné en el articulo anterior, V1 es: La máxima velocidad en el despegue en la cual el piloto debe de tomar la primera acción para detener el aeroplano dentro de la distancia declarada de aceleración/parada (ASDA) en caso de haber tenido una falla, y no “la velocidad de decisión” como he leído en algunos manuales; en V1 NO hay nada que decidir, en esta velocidad ¡Se continúa el despegue y punto! Es por eso que una correcta técnica de vuelo indica que en V1 se debe de quitar la mano de las potencias, evitando con esto desacelerar los motores.

La decisión de Go/NoGo, no solamente se toma en plataforma, esta se extiende al rodaje y a la carrera de despegue justo antes de V1, esto quiere decir que si se tiene una falla de motor critico en V1 o después, deberemos de esperar a alcanzar Vr, que es la velocidad en la que se presenta al avión en posición de despegue, pero esto no significa que éste se eleve a esta velocidad, ahora con un motor menos, no solo se tardará mas tiempo, sino que utilizará mas distancia de pista para alcanzar Vlo, que por sus siglas en inglés significa Lift off speed, o velocidad de ascenso inicial, la cual nos dará la posibilidad de alcanzar los primeros 35 pies de altura sobre la pista y con esto terminar con el primer segmento del despegue.

Estos 35 pies se deberán alcanzar antes o al final de la pista o bien dentro del Cleraway si la pista lo contempla -Precisamente para esto es esta zona-. A partir de aquí inicia el segundo segmento del despegue, en el cual se debe de tener ya V2, que es la velocidad mínima de control con un motor inoperativo. Como la prioridad en estos momentos es ascender lo mas pronto posible con el fin de librar los obstáculos que hubiere, es recomendable mantener V2 hasta los 400 pies de altura, en donde se termina el segundo segmento.

Una técnica de vuelo adecuada, nos dice que en este segmento y considerando todos los motores operando, se deberá de mantener V2 ó V2 + 10 y hasta 25 Nudos -dependiendo del tipo de avión de que se trate-; sin embargo, con un motor menos, se tratará de mantener la menor velocidad (V2) hasta alcanzar 400 pies, pues esto nos dará la máxima velocidad de ascenso posible ya que la prioridad es alejarse del terreno.

Es importante mencionar que durante todo este segmento estaremos contrarrestando el movimiento de guiñada provocado por la perdida de un motor, por lo que convierte a este segmento en tal vez uno de los mas críticos del despegue, un viraje de 15° de banqueo reduce la velocidad vertical en aproximadamente 100 pies por minuto, los cuales en estos momentos son muy considerables. Recuerdo que mi instructor en la escuela de aviación me decía “Pata buena al motor bueno”, queriendo decir con esto que presionara el pedal del lado del motor operativo.

Es también en este segmento en el que se deberá de reducir la carga aerodinámica producida por el tren de aterrizaje, el cual genera una muy importante resistencia al avance, al tener un motor menos, esta acción se convierte en una parte muy importante, pero, ¡Ojo!, al igual que en cualquier despegue se deberá de confirmar un “ascenso positivo”, esto es que el indicador de velocidad vertical (VSI o IVSI) nos muestre que la aeronave ya esta ascendiendo.

El tercer segmento o segmento de aceleración, comienza a los 400 pies AGL (Sobre el Nivel del Terreno), y es considerada una fase en la que se deberá de aumentar la velocidad con el fin de “limpiar el avión”; esto es, subir las aletas gradualmente hasta la posición de 0° y alcanzar con esto Vfs, o Velocidad de Final de Segmento; la cual, esta basada en la velocidad mínima requerida para ascender con potencia reducida a máxima continua y el avión limpio (aproximadamente 1.25% de Vs). Este punto dará por terminado el tercer segmento.

Durante este tercer segmento se mantendrá la potencia de él o los motores operativo(s) en su nivel mas alto posible, hay que recordar que esta potencia está limitada en tiempo por los fabricantes, (normalmente éste es de 5 minutos), por lo que es una práctica muy recomendable (obligatoria según yo) tomar el tiempo del despegue al momento de aplicar esta potencia en el inicio del despegue.

Como lo mencioné, una vez alcanzada Vfs inicia el cuarto segmento, éste estaría ubicado entonces entre 400 pies y terminaría a 1,500 AGL, ya con potencia máxima continua. Según la reglamentación la aeronave deberá de poder mantener un gradiente de ascenso de 1.2 a 1.7% dependiendo del numero de motores de la aeronave.

Según la reglamentación para aeronaves en la categoría de transporte y con motores de turbina, se deberá de despegar con un peso tal que  permita realizar un patrón de ascenso en el que se puedan librar los obstáculos de por lo menos 35 pies al final de la pista (o TODA), y extenderse hasta 1,500 pies de altura sobre la elevación de la pista, o a la que en la transición entre el despegue y la configuración de ascenso en ruta se haya terminado. Todo esto con un motor inoperativo.

Esto significa que es responsabilidad del piloto el conocer cual es la MSA (Minimum Safe Altitude) o Altitud Mínima de Seguridad, y qué capacidad tiene la aeronave para poder cumplir con estos requisitos locales. Dicho en otras palabras, Cuantas millas náuticas se recorrerán para alcanzar la altitud que garantice el libramiento de los obstáculos, ya sean naturales o estructuras hechas por el hombre que representen un peligro a lo largo de la trayectoria de ascenso.

Si el despegue fue realizado en VMC (Visual Meteorological Conditions), la decisión y acción para regresar al aeropuerto se puede decir que es relativamente fácil; sin embargo, si estas condiciones son restringidas (IMC), las cosas no son tan sencillas, por lo que se deberá de estudiar a conciencia antes de iniciar el vuelo acerca de qué acciones se deberán de tomar en caso de una falla e informar a la tripulación en el briefing previo al despegue.

En otros artículos estudiaremos algunos de estos aspectos, como pueden ser aeropuertos alternos para despegue, MCG o Gradiente Mínimo de Ascenso publicado, altitudes mínimas como la MSA, MEA, MORA, MOCA, Salidas Codificadas por Instrumentos (SID) etc.

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ANALISIS DEL DESPEGUE PARTE II

DISTANCIAS DECLARADAS 

Cuando vamos a realizar un despegue, uno de los puntos de mayor importancia que debemos de revisar son ¿Qué distancia tiene la pista? y ¿Cuanta distancia de ella puedo utilizar para este propósito?

Pues si; esto quiere decir, que no necesariamente se puede contar con la longitud total de la pista para despegar; o bien, que se puede considerar aún más de la distancia para poder hacer los cálculos de velocidades para el despegue.

Antes de continuar me gustaría definir algunos puntos para poder entender mas adelante el porque de la importancia de estos conceptos.

Como ya vimos, la capacidad de una aeronave para poder despegar esta en función de la velocidad de operación mínima para poder controlarla en el aire, (VMCA) y esta se alcanzará según los parámetros que están en función de su peso y la aceleración que esta tenga, eso nos dará una distancia mínima requerida para poderlo lograr, a estos puntos debemos de añadir: El uso de flaps, la elevación de la pista, la temperatura existente, la pendiente de la pista y el viento (ver). Una vez obtenida esta distancia debemos de saber que remanente tendremos para que; en caso de una falla, podamos descontinuar el despegue y detener el avión dentro de la pista.

Como no siempre ésta relación se puede cumplir, es necesario que se determine una velocidad en la cual, en caso de una falla antes de alcanzar la velocidad de rotación (Vr), debemos de abortar el despegue e iniciar el procedimiento de frenado con la suficiente distancia de seguridad. A esta velocidad se le llama V1 la cual podemos definir como: La máxima velocidad en el despegue en la cual el piloto debe de tomar la primer acción para detener el aeroplano dentro de la distancia declarada de aceleración/parada (ASDA), en caso de haber tenido una falla.

Al ser V1 una velocidad máxima, en caso de tener una falla después de ella, deberemos de continuar con la maniobra de despegue, aun cuando la falla sea de uno de los motores, ya que no tendremos suficiente distancia de pista para lograr detener la nave con seguridad. Esto significa que deberemos de alcanzar Vr y posteriormente elevar el avión y ya en el aire alcanzar V2, que es la velocidad mínima de seguridad en vuelo con un motor inoperativo.

Ahora bien, cuando se diseña un aeropuerto se deben de tomar muchos aspectos para definir cual será el uso que a este se le va a dar y de esta manera decidir si podrá ser utilizado por aeronaves de gran tamaño o no. Una vez tomada esta decisión, se deberá de declarar que distancia de la pista está destinada para las diferentes maniobras que en ella se realizarán, y publicarlas en los manuales de Información Aeronáutica (AIP, A/FD, etc.) y/o en los NOTAMS (Notice To Airman)

Estas distancias declaradas son las siguientes:

TORA.- Que por sus siglas en inglés significa Takeoff Run Available- Distancia disponible y adecuada, para el recorrido en tierra de una aeronave en la carrera de despegue.

TODA.- Takeoff Distance Available- Esta distancia se refiere a la TORA, mas el Clearway. Si lo hubiera (mas adelante veremos este concepto).

ASDA.-Accelerate-Stop Distance Available- Que se refiere a la distancia de la pista (TORA) disponible y adecuada para la aceleración y desaceleración de una aeronave que aborta un despegue más el Stopway si lo hubiera,

Clearway (CWY).- O área libre de obstáculos, se refiere a una zona rectangular ubicada al final de la pista en la dirección del despegue, autorizada y apropiada para ser utilizada para cumplir con los requerimientos del primer segmento del despegue, esto es, 35 pies sobre la elevación de la pista.

Esta área ubicada mas allá de la pista, no debe de tener menos de 500 pies (152 m) de ancho, tomando como centro el eje central de la pista y debe de estar bajo el control de las Autoridades aeroportuarias, no debe de tener una pendiente de mas del 1.25 % y obviamente sin obstrucciones.

Stopway (SWY).- O zona de parada, se refiere a una área de seguridad mas allá de la distancia de la pista declarada, que únicamente podrá ser utilizada para el frenado de las aeronaves que abortan un despegue, esta zona no debe ser menos ancha que la pista, así como soportar el peso de una aeronave sin causarle daños estructurales a la misma.

De esta manera podremos deducir lo siguiente:

TODA = TORA + CWY

ASDA = TORA + SWY

Para una pista que no cuenta con CWR y SWY, TORA, TODA Y ASDA son iguales.

Para una pista que cuenta por ejemplo con una longitud de 2,800 metros y un SWY de 100 metros, TORA y TODA son igual a 2,800 mts. Pero el ASDA es igual a 2,900 mts., por lo que al hacer el análisis del despegue se puede contar con esa longitud para calcular la V1.

Suponiendo ahora que la pista cuenta también con un CWY DE 200 mts. Quedaría:

TORA = 2,800 mts.

TODA = 3,000 mts.

ASDA = 2,900 mts.

Esto es independiente del RESA Runway End Safety Area, la cual no esta diseñada para estos fines, sino que esta área es aquella preparada para reducir el riesgo de daños a una aeronave en el caso de una salida de la pista, sin embargo, las distancias declaradas sí pueden ser utilizadas para obtener un RSA (Runway Safety Area) adicional.

Para aquellas pistas que no tienen distancias declaradas publicadas, éstas serán igual a la distancia física de la pista, a menos de que esta tenga la cabecera desplazada, lo que impactará en la LDA (Landing Distance Available), que aunque constituye parte integral de las distancias declaradas, la analizaremos en otra serie dedicada a los aterrizajes.

Tampoco debemos de confundir el Blast Pad con el stopway. El blast pad, es una zona pavimentada que provee protección de la erosión provocada al asfalto de las pistas al operar aeronaves de turbina y no se puede considerar como una SWY.

Un cuidadoso análisis de la pista para el despegue, nos dará siempre la seguridad que requerimos para realizar esta maniobra, que técnicamente es tal vez la mas delicada en la realización de un vuelo, en la siguiente y última parte de esta serie, analizaremos el segundo segmento del despegue y el ascenso inicial, incluyendo las velocidades de operación y reglamentarias.

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TECNICAS DE VUELO

Aterrizajes de emergencia

Vamos a hablar un poco acerca de las situaciones anormales y de emergencia que pueden ocurrir en vuelo. Como hemos visto en otras entradas, la clave para poder realizar un vuelo seguro esta en la prevención, y una de las formas de lograr esto, está en la manera en la que enfrentamos estas situaciones. El amplio conocimiento de los Manuales de la aeronave así como la muy importante actitud del piloto, es tal vez la clave para enfrentar el reto que nos pone la aviación en ocasiones.

Aunque en realidad es difícil dar una guía general para afrontar una situación determinada, hay algunas cosas que podemos platicar al respecto, siempre tomando en consideración que los manuales antes mencionados tienen prioridad ante cualquier sugerencia que podamos darles.

En el tema de los aterrizajes se puede decir que existen algunas diferencias importantes; en las listas de verificación, normalmente se distingue una diferencia entre “aterrice tan pronto como sea  posible” o “aterrice lo más pronto posible”. Esto se refiera a que en una situación anormal, se puede manejar y administrar el procedimiento, de tal manera que se puede planear el aterrizaje, qué, aunque se sale de lo normal, no implica una emergencia como tal. Por el contrario, cuando se tiene una situación de emergencia, es imperativo aterrizar en el lugar más cercano y por lo tanto con poco tiempo para planearlo.

Cuando se está aprendiendo a volar en la escuela de aviación, se pueden practicar aterrizajes de emergencia como una de las maniobras en el plan de estudios, pero por obvias razones no todo es posible practicarlo, por lo que solo nos queda tenerlo en teoría. Tal es el caso de cómo utilizar la estructura de la aeronave como un escudo protector de los tripulantes y en su caso de los pasajeros.

Vamos a considerar dos tipos de aterrizajes de emergencia: Aterrizaje Forzoso y Aterrizaje Precautorio.

El Aterrizaje Forzoso, se refiere a aquel en cuya situación es imperativo descender y aterrizar en cualquier lugar posible ya que no podemos continuar el vuelo.

El Aterrizaje Precautorio se refiere a  aquella situación en la que se puede continuar el vuelo pero no es posible prever en que momento la situación se convertirá en una emergencia.

Es de suma importancia considerar los factores que pueden influir en la habilidad del piloto para actuar rápido y eficientemente cuando encara una emergencia, uno de estos factores puede ser cuando permitimos que la mente nos gobierne y nos paralice ante el temor de pensar lo que puede suceder, en lugar de reconocer que estamos en una situación difícil y que el momento es ahora y que por lo tanto hay que tomar decisiones y actuar sin perder el tiempo en tratar de corregir desesperadamente aquello que estuvo mal a expensas de perder el control de la aeronave o de no elegir correctamente el lugar en el que se va a aterrizar.

De alguna manera, creo que todos los pilotos estamos condicionados a “salvar el avión”, y sí, creemos que si se salva el aparato, nos salvamos nosotros, lo cual tiene lógica, sin embargo en ocasiones esto puede llevarnos a cometer errores, ya que en busaca del terreno ideal o de llegar a la pista para que el avión no salga dañado, nos puede llevar a omitir reglas básicas del pilotaje, con las consecuencias lógicas de esto.

El éxito de un aterrizaje de emergencia es una combinación de conocimientos, habilidades y actitud.

Cuando se enfrenta una situación de este tipo, debemos de estar concientes de que es muy probable que el avión va a tener daños, pero hay que tener en cuenta que lo mas importante es la prevención de los daños físicos de las personas y esto en gran medida es cuestión de mantener la  zona de la cabina lo menos dañada posible, utilizando las partes de la estructura “no habitada” como un escudo que absorba la brusca desaceleración antes de que afecte a los ocupantes.

La experiencia en accidentes demuestra que la extensión de la estructura deformable entre el punto de impacto del avión y la zona de la cabina, tiene una relación directa con la severidad de las fuerzas transmitidas de choque y por lo tanto de la posibilidad de supervivencia.

Las alas, la parte baja del fuselaje, el tren de aterrizaje, son partes de la estructura que junto con la vegetación, los árboles e incluso algunas estructuras hechas por el hombre, pueden absorber la energía. Los campos cultivados o árboles pequeños pueden ser un excelente medio de frenado. En otras palabras cualquier objeto cuya estructura sea menos resistente que la del avión.

Estamos hablando de tratar en lo posible de que la desaceleración no sea brusca, pero al mismo tiempo que la distancia de parada sea lo mas corta posible y esto solo se logra con tocar con la menor velocidad (GS). Duplicar la velocidad, cuadriplica la energía destructiva total, por lo que cualquier incremento en la velocidad afectará significativamente los efectos del choque. La mayoría de las aeronaves pequeñas como la que tu estarás volando en la escuela de pilotos, están diseñadas para proteger a los ocupantes en un choque de frente con una desaceleración de alrededor de 9 veces la gravedad; esto quiere decir que considerando una desaceleración uniforme de 9G a 50 MPH se requiere de una distancia de parada de aproximadamente 3 metros, mientras que a 100 MPH esta se llevará 12 metros.

Pero ¡ojo!, nunca debemos de perder el control de la aeronave, por lo que la velocidad debe de ser mantenida en los mínimos posibles de Vs0 o Vs1 y utilizar todos los recursos aerodinámicos que tengamos disponibles, así como intentar que las condiciones del viento nos sean favorables.

Uno de los errores más graves que podemos cometer, aun encontrando el terreno ideal para aterrizar, es el de perder la correcta actitud de la aeronave y con esto el régimen de descenso adecuado en el momento del toque, al tratar de tener una velocidad muy baja, la posibilidad de un desplome es alta, por lo que la velocidad de hundimiento se incrementará.

Una alta velocidad vertical se puede considerar arriba de 500 pies por minuto para este tipo de aeronaves, sobretodo si el aterrizaje se efectúa con el tren arriba, o en terrenos de superficie dura, por otro lado, en terrenos de superficie blanda puede ocasionar hundimiento en el terreno y por lo tanto una desaceleración muy brusca.

El único momento en el que el piloto tiene muy poco tiempo para poder tomar decisiones, es en el despegue; sin embargo, aún en estos momentos, el factor más importante es el CONTROL de la aeronave.

Hay que entender también que a altitudes considerables el terreno puede ser engañoso, por lo que al acercarse a él, este puede cambiar y con esto cambiaremos también de elección; como regla general, se puede decir que no es bueno cambiar de decisión mas de una vez, en ocasiones es mejor un aterrizaje controlado en un terreno agreste, que uno sin control en un terreno plano.

De cualquier manera, lo mejor que podemos hacer es prevenir, y como lo comenté al principio, el profundo conocimiento de los Manuales y las recomendaciones que en ellos se hagan son prioridad sobre cualquier sugerencia que aquí les de.

Como siempre nuestros mejores deseos para que siempre tengan, deseados despegues y felices aterrizajes.

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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.

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PANTALLA PRINCIPAL DE VUELO

PRIMARY FLIGHT DISPLAY
PANTALLA PRINCIPAL DE VUELO
PFD

LA CABINA DE CRISTAL

¿Qué es el PFD?

El PFD, o Primary Flight Display es la pantalla que nos muestra la información de los instrumentos primarios de vuelo, los instrumentos de navegación y el estado del vuelo en una sola pantalla integrada, En algunos casos incluyen información de motor o motores y otros sistemas secundarios.

Como se puede observar en ésta figura, la presentación de los instrumentos difiere de la análoga convencional, tanto en formato, como en localización en algunos casos. Sin embargo, se trató de presentar estas pantallas siguiendo dos criterios principales:

Prioridad y costumbre

De acuerdo a la prioridad, podemos observar que el indicador de actitud en estos sistemas, es el que normalmente es mas grande y se encuentra al centro de la pantalla, esto desde luego no es casualidad, éste indicador es el instrumento “Madre”; es decir, de él parte en esencia el control de la aeronave; ahora bien, en la parte izquierda de él, se encuentra el velocímetro, y a la derecha el altímetro, esto responde a la costumbre que se tiene en cuanto a la ubicación de estos instrumentos en el sistema análogo; sin embargo su presentación por medio de cintas móviles es un cambio radical en la forma de mostrarse estos dos instrumentos.

Con el mismo criterio se colocó el giro direccional, en la parte inferior del PFD, justo por debajo del indicador de actitud tal como estamos acostumbrados, aunque ahora en formato digital, se presenta con la misma forma circular que el análogo, en la mayoría de los casos. 

Tanto el indicador de velocidad vertical como el coordinador de viraje y banqueo, que en estricto principio, se consideran instrumentos secundarios, cambiaron radicalmente su ubicación, no así su presentación, el primero normalmente se encuentra en el lado derecho, junto al altímetro y el segundo integrado al indicador de actitud. Lo cual tampoco es casualidad ya que ambos están directamente relacionados.

La razón principal de integrar todos de ésta manera, es principalmente por el famoso “cross check”, o “barrido de  instrumentos”, que ha sido y seguirá siendo el punto medular del control del avión; solamente que ahora, al tenerlos integrados dentro de un cuadro mas pequeño, se facilita en buena medida la lectura de ellos, y con esto una respuesta mas adecuada del piloto a los cambios requeridos.

Esto no significa que el barrido de instrumentos haya cambiado, los aviones siguen volando igual que antes, las técnicas de vuelo son las mismas, por lo tanto las respuestas de los indicadores ante los cambios de actitud y de potencia son iguales. Esto quiere decir que si seguimos viendo los instrumentos equivocados en una maniobra determinada, no importa si es análogo o digital, el avión no “entenderá” lo que le queremos decir y por lo tanto seguiremos “luchando” con él.

Por ejemplo, si en un vuelo recto y nivelado, nuestro instrumento primario para mantener la altitud es el indicador de velocidad vertical -lo cual por supuesto es un error-, no importa que tipo de cabina estemos volando, el vuelo se convertirá en un martirio.

Uno de los errores mas comunes que cometemos los pilotos, es el conocido como “fijación”, éste se refiere al hecho de dejar la vista fija en un instrumento determinado durante un buen periodo de tiempo, este error se incrementa en las cabinas de cristal, ya que las cintas muestran con mas detalles las escalas y por lo tanto el piloto quiere ser mas preciso; por ejemplo, si antes en un avión de cabina análoga, el piloto se permitía tener cambios de altitud de digamos +/- 20 pies, ahora, como las escalas son mas notorias, siempre pretende ser mas preciso. Esto por supuesto no es criticable, siempre y cuando no mantenga fija la vista en el altímetro para que la altitud no varíe más aya de 5 pies, descuidando así los demás instrumentos.

Una de las razones por las que se presentan los instrumentos en forma de cintas o bandas, es para hacerlos mas intuitivos y lógicos en su operación; esto es, tanto las velocidades menores como las altitudes mas bajas se encuentran en la parte inferior de las cintas y viceversa, por lo que si el avión asciende, el indicador de velocidad vertical apunta hacia arriba que será el mismo sentido del movimiento que tendrá el altímetro.

Algunos PFD, presentan en la cinta del velocímetro, el código de colores de las velocidades de operación,“V”, conocidas en los velocímetros análogos, otros presentan marcas especificas para las diferentes velocidades (Vr, Vx, Vy, etc.), así como TAS y GS. Y la predicción del rendimiento que el avión tendrá en un futuro, de mantenerse así la actitud en un tiempo determinado.

Estos equipos electrónicos, trabajan con sensores mucho mas sofisticados que los equipos análogos, estos son sensores microelectrónicos, que sustituyen a los giroscópicos, determinando la actitud, tanto de cabeceo, guiñada y alabeo, en base a una actitud fija previamente conocida -normalmente en tierra-. El rumbo, ahora es determinado por sensores de dirección magnética (MDS), ya sea por medio de magnetómetros o válvulas de flujo magnético.

Tanto el sistema de actitud como de rumbo, se detectan en conjunto por un sistema conocido como AHRS, (Attitude Heading Reference System), que no solo contiene los sensores, sino que también una computadora que procesa la información enviada por los elementos microeléctricos del sistema. Algunos AHRS, requieren de ser inicializados en tierra, con el fin de determinar una referencia fija y de ésta basarse para cualquier cambio posterior tanto en rumbo como en actitud. Tienen la capacidad de auto-recalibrarse automáticamente en vuelo, una vez que las condiciones del vuelo lo permitan. Algunos AHRS, se pueden recalibrar manualmente en vuelo, pero otros no, por lo que debemos de estar bien informados de que tipo de equipo tenemos abordo.

Por su parte, los instrumentos de presión, siguen obteniendo la información mediante los sensores ya conocidos (toma estática y tubo pitot); sin embargo ahora, se incorpora la ADC (Air Data Computer), que procesa la información recibida tanto de presión estática y dinámica, como de temperatura, con el fin de calcular la altitud, la velocidad indicada (IAS), la velocidad verdadera (TAS), la velocidad absoluta (GS) y velocidad vertical (VS).

En futuros artículos, veremos con mas detalle cada una de las funciones tanto del PFD como del MFD (MultI-Function Display), mientras tanto y como siempre, los invitamos a hacer sus comentarios y/o preguntas.

Créditos fotográficos wikimedia commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Primary_Flight_Display.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Primary_Flight_Display_Garmin_G1000.jpg 

http://www.simspotters.org/index.php/foro/categorias/8/634-cockpit-falcon-7x-y-b737

LA TRANSICION DE LA CABINA ANALOGA A LA CABINA DE CRISTAL

La transición de la cabina análoga a la cabina de cristal

Cuando un piloto se enfrenta con el reto de volar aeronaves equipadas con sistemas de información electrónica, comúnmente llamados “cabina de cristal” o más correctamente, EFIS (Electronic Flight Instrument System), normalmente tiene una especie de “shock” y más aún, cuando pertenece a una generación que ha utilizado por varias décadas los “antiguos” sistemas análogos. El enfrentarse a las nuevas tecnologías siempre ha traído un tiempo de aceptación, seguido por otro de entendimiento y confianza y finalmente el de la propia utilización. Esto ha pasado siempre que la bendita tecnología avanza. No es la primera vez que los pilotos enfrentan cambios, talvez ustedes –y con razón- me dirán que ésta tecnología no es nueva, hace varios años que está en uso y ya todos los pilotos están utilizándola. Pues si, éste argumento tiene cierta parte de razón; sin embargo, yo argumentaría que, mientras existan aeronaves con sistemas análogos en operación, habrá pilotos en transición, y que, mientras los sistemas de última generación sean susceptibles a fallar, debe de existir apoyos análogos para sustituir a aquellos electrónicos que en un momento dado dejen de funcionar.

Esto nos trae como consecuencia que los pilotos deben de conocer los dos tipos de instrumentación abordo y estar conscientes de qué y para que nos sirve cada uno de ellos.

Normalmente los niños primero aprenden a andar en triciclo y posteriormente a dominar la bicicleta, esto es un proceso lógico, pues el primero es más fácil y una vez teniendo la experiencia podemos arriesgarnos y dar el paso al más complicado. Pues en el caso del tema que nos ocupa, es al contrario, primero aprendemos en el sistema más complicado para después pasar a uno, que en términos de utilización, debería de ser más sencillo. ¡Así fue diseñado!, su principal finalidad, es el de ofrecerle al piloto un panel mas limpio y ordenado y así, sensibilizarlo de la conciencia situacional, sus alrededores, disminuir la carga de trabajo, etc., con el fin de que los pilotos mantengan su atención en aquello que es mas importante, sin embargo al enfrentarse a ellos pareciera que no es así.

En estudios realizados por aquellos encargados de la seguridad aérea en el mundo, han determinado que la mayoría de los pilotos que actualmente operan aeronaves EFIS, caen en dos tipos de actitudes: Aquellos que confían de tal forma en los sistemas, que caen en el error de prácticamente desentenderse del vuelo (complacencia) o de los que no confían y por lo tanto, no utilizan mas que algunas de las funciones que estos equipos ofrecen y por lo que la función principal para la que fueron diseñados no se cumple.

Esto, por supuesto no es el caso de todos los pilotos, existen aquellos que han encontrado el justo término medio, que es desde mi punto de vista el adecuado para poder operar éste tipo de equipos. Éste termino es aquel en el cual el piloto está atento del desempeño del vuelo y que es capas de volar la aeronave de manera manual en cualquier fase del vuelo sin mayores alteraciones y que por supuesto no ha perdido éstas habilidades.

Los equipos de avionica avanzados son capaces de hacer muchos cálculos que no son dados por los sistemas análogos, por ejemplo, un sistema RNAV (area navigation) acepta una serie de puntos a lo largo de una ruta llamados waypoints, y automáticamente calcula: rumbo, distancia, tiempo, combustible, etc., inclusive en vuelo, continuamente calcula la posición del avión con respecto a la ruta, mostrando al piloto en un mapa móvil, exactamente su posición, además calcula la deriva provocada por el viento, la velocidad aérea verdadera, la velocidad sobre el terreno, y más; sin embargo, ante la posibilidad de alguna falla, el piloto deberá de responder; para esto, es necesario que mantenga sus niveles de capacitación y con esto sus habilidades y conocimientos para llevar a cabo los procedimientos alternos y la correcta toma de decisiones.

Esto, si ustedes me lo permiten, equivale a que a los niños ya no se les enseñe en la escuela a multiplicar o a dividir, pues ya existen calculadoras que hacen el trabajo por ellos, esto, no es avance, es retroceso, pues dejarían a estos niños sin la posibilidad de usar aquello que siempre estará con ellos; ¡Su cerebro!, y con esto la capacidad de decidir si la maquina arrojó un resultado correcto o no.

Existen en términos generales tres retos a vencer en el aprendizaje de estos sistemas:

• ¿Cual es la forma correcta de operar el sistema?
• ¿Qué sistema operar y cuando?
• ¿Cómo estos sistemas afectan al piloto?

Para responde la primera pregunta, es necesario que vayamos al primer punto que platicamos al principio de éste articulo, que es, el tiempo de aceptación, para esto debemos de entender cual es la filosofía o lógica con la que fueron diseñados  estos sistemas y entender que son equipos que facilitan y no que complican, que son sistemas que están hechos con el fin de aliviar al piloto de algunos procesos, pero no de todos. Y que nuestros conocimientos en “la antigua forma de volar”, siguen siendo necesarios en todo momento.

Para aprender ¿Qué sistemas operar y cuando?, debemos de entrar en la segunda fase platicada, que es, el entendimiento,  para esto debemos de aprender a manejar toda la información y los recursos de automatización que ahora tenemos en la cabina; en otras palabras, hay que aprender a utilizar la herramienta adecuada, para el trabajo correcto en el momento adecuado. Se pudiera decir que para esto no hay reglas definitivas, ustedes podrán observar cómo diferentes características de estos sistemas caen dentro y fuera de utilidad en función de la situación específica del vuelo. La mayoría de los diferentes tipos de equipos que se ofertan en el mercado, ofrecen múltiples métodos para llevar a cabo la misma función, por lo que para poder elegir que método es el mejor, hay que aprender todos los caminos que el fabricante ofrece y así poder elegir cual es el que mejor se adapta para la fase de vuelo.

En ocasiones el exceso de información puede llegar a afectar al ser humano a tomar decisiones adecuadas, éste podría ser el caso de los pilotos que reciben información adicional proporcionada por los sistemas avanzados de avionica, ya que estos tienen la capacidad de automatizar tareas y por lo tanto dejar al piloto solamente como una especie de “supervisor”, en el mejor de los casos y no la de un piloto que influye en el progreso del vuelo, éste pudiera ser el caso de aquellos que caen en el error de la complacencia, debemos de entender que en el estudio de estos sistemas, es mas importante entender cual es la lógica del  funcionamiento de los equipos, sus limitaciones y capacidades, que solo memorizar cual es el botón que hay que oprimir.

Cuando estos sistemas se introdujeron en el mercado, se esperaba que eliminaran el famoso error del piloto. La experiencia ha demostrado que en efecto ha ayudado a disminuir errores de muchos tipos; sin embargo, se han creado otros, es aquí en donde debemos de tomar conciencia y comprometernos con la filosofía de las nuevas tecnologías, manteniendo las habilidades y conocimientos del vuelo “manual” y al mismo tiempo adaptándonos a la vertiginosa velocidad de los cambios tecnológicos.

Si bien es cierto, los nuevos equipos proveen al piloto de una información mas adecuada y de mas fácil interpretación, pero debe de estar mejor preparado que antes, ya que se quedará con mucho menos información si este sistema falla. Por lo que ahora el sistema eléctrico se ha convertido en uno de los que mas debemos de tener en consideración y mas aun si pretendemos volar en condiciones meteorológicas adversas.

Las escuelas de aviación que ofrecen aviones con cabina de cristal, son escuelas de pilotos que tienen intenciones de ser mejores, y sin duda lo son, pero, no hay que perder de vista que la instrucción en aeronaves con cabinas análogas sigue siendo muy importante, el piloto estudiante debe de aprender a utilizar sus propios recursos, como el niño que aprende a realizar operaciones matemáticas y una vez bien aprendido puede en ocasiones valerse de la tecnología para resolver problemas, es así y solo así que puede discernir si el resultado tiene lógica o no, y en su momento, de tomar la decisión mas adecuada.

Bienvenidas serán siempre las nuevas tecnologías, ese es y será el alimento de la aviación, ayudando en todo momento a hacerla mas segura, pero puede verse obstaculizada si no somos conscientes de la veracidad de los datos obtenidos, de tratar de aprender a usarla en “el camino” o sin una previa capacitación, o como el único recurso abordo para resolver problemas.

Créditos fotográficos wikimedia commons http://commons.wikimedia.org/w/index.php?search=glass+cockpit&title=Special%3ASearc hhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boeing_787-8_N787BA_cockpit.jpg?uselang=es http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cessna_162_Skycatcher_N5201K_0986_instrument_panel.JPG