Temas 7-11 - Departamento de Ingeniería Aeroespacial

INGENIERÍA AERONÁUTICA
4o curso
NAVEGACIÓN AÉREA
Tema 7. Navegación basada en radioayudas.
Introducción. Rumbo, ruta, radiales.
Navegación VOR/DME. Indicadores VOR y HSI: CDI, OBS, TO/FROM.
Navegación NDB/ADF. Indicador RMI.
ILS. Localizador, Glide Slope, Markers.
Tema 8. Altimetrı́a y anemometrı́a.
Altura, altitud, elevación. Altı́metro barométrico. Altitud presión. Reglaje estándar (QNE).
Niveles de vuelo. Reglajes QFE y QNH.
Anemómetro. Velocidades TAS y CAS.
Tema 9. Planificación de vuelo.
Planificación de ruta. Espacio aéreo. Cartas aeronáuticas (SID, STAR, IAP, Aerovı́as).
Planificación del perfil vertical. Nivel óptimo de crucero. TOD. Velocidades de operación.
Carga de combustible. Pesos operativos.
Ejercicio. Vuelo Sevilla-Madrid.
Tema 10. Procedimientos de vuelo.
ICAO.
Esperas. Pattern. Sectores (paralela, de gota, directa).
Ejercicios.
Tema 11. Influencia del viento.
Deriva. Viento cruzado, viento de cara, viento de cola. Triángulo del viento.
Influencia del viento en las esperas.
Ejercicios.
Apéndice. Acrónimos.
Sevilla, marzo de 2012
Damián Rivas Rivas
Catedrático de Ingenierı́a Aeroespacial
Dpto. de Ingenierı́a Aeroespacial y Mec. de Fluidos
1
TEMA 7. Navegación basada en radioayudas.
Introducción.
Navegación aérea: proceso de transitar de forma eficiente y segura entre dos puntos conocidos,
origen y destino, siguiendo una ruta determinada. Este proceso requiere tres acciones:
planificación de la ruta (definición de la ruta que se desea seguir),
determinación de la posición,
guiado del vehı́culo (corrección de la posición basándose en la discrepancia entre la posición
real y la establecida por la ruta deseada).
La navegación se puede considerar como un proceso de control con realimentación.
Sistemas de navegación: permiten obtener la posición, velocidad, actitud y tiempo en cualquier instante. Pueden clasificarse en dos grandes grupos:
– autónomos: definen la navegación autónoma (aquella que emplea dispositivos internos de
la aeronave sin necesidad de emplear sistemas externos, por ejemplo, la navegación inercial),
– no autónomos: definen la navegación por posicionamiento (emplea medidas externas como
referencia para obtener la posición, por ejemplo, la navegación visual, incluida la astronómica,
la navegación basada en radioayudas y la navegación por satélite.
Instrumentos básicos de vuelo y navegación: altı́metro (indicador de altitud), anemómetro
(indicador de la velocidad del avión con respecto al aire), variómetro (indicador de la velocidad
vertical), horizonte artificial o indicador de actitud (indicador de balance y cabeceo), bastón
y bola (indicador de velocidad angular de viraje, con indicador de inclinación transversal),
indicador de rumbo (indicador de dirección).
Instrumentos de vuelo y navegación: radioeléctricos y no radioeléctricos.
Rumbo (en inglés, heading): dirección del eje longitudinal del avión medida respecto de una
referencia (rumbo magnético respecto del norte magnético – MH; rumbo verdadero o geográfico
respecto del norte geográfico – TH).
Ruta o curso (en inglés, course o bearing): dirección de la proyección sobre la superficie
terrestre de la trayectoria del avión medida respecto de una referencia (ruta magnética respecto
del norte magnético – MC; ruta verdadera o geográfica respecto del norte geográfico – TC).
La diferencia entre el norte magnético y el geográfico se llama declinación.
Rumbo y ruta pueden ser distintos debido al viento.
Radial (en inglés, bearing) de una estación: curso magnético definido desde la estación
(hacia afuera).
En radionavegación los rumbos, rutas y radiales se refieren al norte magnético.
Navegación VOR/DME.
Instrumentos utilizados para la navegación VOR/DME: DME, Indicador VOR, HSI.
DME - Equipo medidor de distancias. Indica la distancia a la estación.
Indicador VOR y HSI. Constan de tres elementos: OBS, CDI y TO/FROM.
OBS - Selector de radiales. Permite seleccionar el radial deseado.
2
CDI - Indicador de desviación de curso. Indica dónde se encuentra el radial seleccionado
en el OBS, o su prolongación, respecto del avión, independientemente del rumbo del avión. El
CDI representa el radial deseado con respecto al avión. El fondo de escala es 10 o ; cada marca
representa 2 o .
Si el CDI está desplazado a la derecha (izquierda), el radial seleccionado, o su prolongación,
está a la derecha (izquierda) del avión.
Si el CDI está centrado, el avión está situado sobre el radial seleccionado, o su prolongación.
La forma de navegar será: “acercarse al CDI”.
Bandera TO/FROM. La perpendicular al radial selecionado divide el plano en dos regiones:
TO (“hacia la estación”), región donde se encuentra la prolongación del radial seleccionado, y
FROM (“desde la estación”), región donde se encuentra el radial seleccionado.
En la lı́nea divisoria se dice que el avión está ABEAM de la estación, y no hay indicación
TO/FROM.
Posicionamiento del avión. El radial de situación del avión (radial en que se encuentra
el avión) es el radial que indica el OBS cuando se centra el CDI con la indicación FROM. Si
se centra el CDI con la indicación TO, entonces el avión se encuentra en la prolongación del
radial que indica el OBS. La distancia a la estación es la indicada en el DME.
También se puede determinar la posición del avión utilizando dos estaciones VOR, mediante
la intersección de los respectivos radiales de situación (para ello es conveniente que el avión
disponga de dos receptores a bordo).
Seguimiento de radiales.
Alejamiento directo del VOR: centrar el CDI en FROM y seguir el rumbo del radial seleccionado (radial de situación).
Acercamiento directo al VOR: centrar el CDI en TO y seguir el rumbo del radial seleccionado
(prolongación del radial de situación o ruta).
Alejamiento y acercamiento al VOR por un determinado radial. Es necesario establecer un
rumbo de interceptación de dicho radial.
Alejamiento del VOR por un determinado radial: seleccionado con el OBS el radial a seguir,
y volando con rumbo de interceptación, una vez centrado el CDI en FROM seguir el rumbo del
radial seleccionado.
Acercamiento al VOR por un determinado radial: seleccionado con el OBS la ruta a seguir (radial por el que se desea hacer el acercamiento más 180 o ), y volando con rumbo de
interceptación, una vez centrado el CDI en TO seguir el rumbo de la ruta seleccionada.
Navegación NDB/ADF.
El ADF convierte señales no direccionales proporcionadas por la estación de tierra (NDB)
en información direccional a bordo (la aguja del instrumento de a bordo señala a la estación).
RMI - Indicador radiomagnético.
La cabeza de la aguja indica el rumbo que hay que poner para ir a la estación. La cola de la
aguja indica el radial de situación del avión (se diferencia del anterior en 180 o ).
La forma más básica de navegación NDB/ADF es volar “hacia” o “desde” la estación.
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Volar “hacia” la estación: seguir indicación directa de la aguja (cabeza).
Volar “desde” la estación: seguir indicación inversa de la aguja (cola).
ILS.
El ILS es un sistema de aproximación de precisión (más precisión que si la aproximación se
realiza con un VOR o un NDB). Consta de tres elementos: Localizador, Glide slope (GS - senda
de planeo) y los markers (radiobalizas). El ángulo de la senda de planeo suele ser de unos 3 o .
El indicador ILS puede estar asociado a un indicador VOR o a un HSI. El CDI del localizador
indica dónde se encuentra la senda en posición horizontal con respecto al avión; si está desplazado a la derecha (izquierda), la senda está a la derecha (izquierda) del avión. Ahora el fondo
de escala del CDI es 2.5 o . El indicador del GS indica dónde se encuentra la senda en posición
vertical con respecto al avión; si está desplazado arriba (abajo), la senda está por encima (por
debajo) del avión.
Markers: radiobalizas que emiten una señal cuando el avión pasa por encima de ellas. Son
tres: OM (outer), MM(medium) y IM (inner); en cabina se corresponden con tres luces: azul,
ámbar y blanca respectivamente, aparte de señales auditivas. El paso por cada radiobaliza
corresponde a una altura; si la altura a la que se encuentra el avión no es la correcta, debe
corregirse la trayectoria.
La categorı́a de un ILS corresponde a la precisión que da el instrumento, en función de los
parámetros DH (Decision Height) y RVR (Runway Visual Range).
DH (altura de decisión). Es la altura a la que el piloto debe ver la pista; si no la ve, debe
irse al aire.
RVR. Indica un mı́nimo de visibilidad.
Las categorı́as son 1, 2, 3A, 3B y 3C. La 3C es la de más precisión, que no tiene limitaciones
ni en DH ni en RVR. La aeronave debe tener la capacidad correspondiente a la categorı́a del
ILS.
Referencia: www.luizmonteiro.com
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TEMA 8. Altimetrı́a y anemometrı́a.
Altimetrı́a.
Altura: distancia vertical entre el avión y un punto o nivel en la superficie terrestre.
Altitud: distancia vertical entre el avión y el nivel medio del mar.
Elevación: distancia vertical entre un punto o nivel en la superficie terrestre y el nivel medio
del mar.
Instrumento: sensor + calculador + indicador.
Altı́metro barométrico: proporciona una medida de la altitud (el calculador transforma la
presión medida por el sensor en una indicación de altitud). Para transformar la medida de
presión en una lectura de altitud se utiliza la atmósfera ISA. Esta medida de altitud se llama
altitud presión. La lectura no es la altitud real, ya que la atmósfera real no es ISA. En
dı́as calientes (frı́os) con temperatura mayor (menor) que la estándar la altitud real es mayor
(menor) que la indicada. En dı́as con presión mayor (menor) que la estándar la altitud real es
mayor (menor) que la indicada. Lectura en pies (ft): 1 ft=0.3048 m.
Atmósfera ISA (repaso).
Altitud geodética (h): distancia vertical al elipsoide de referencia.
Altitud geopotencial (H): se define mediante gdh = g0 dH, siendo g(θ, λ, h) la aceleración
geopotencial y g0 =9.80655 m/s2 la aceleración de caı́da libre. Utilizando la ecuación de equilibrio
fluidoestático en la atmósfera se tiene
dp = −ρgdh = −ρg0 dH
Altitud presión (Hp ): verifica
dp = −
p
RTISA (Hp )
g0 dHp
Niveles de vuelo: el nivel de vuelo (FL) se define como la centésima parte de la lectura
del altı́metro (altitud presión) expresada en ft redondeada a un número entero (h=24000 ft
corresponde a FL 240). En la práctica se utilizan niveles de vuelo equiespaciados 500 ft (FL
210, 215, 220, etc.).
En vuelos hacia el Este se utilizan niveles de vuelo “impares” (210, 230, etc. en vuelos IFR,
y 135, 155, etc. en vuelos VFR) y en vuelos hacia el Oeste niveles de vuelo “pares” (220, 240,
etc. en vuelos IFR, y 125, 145, etc. en vuelos VFR).
Reglajes de los altı́metros. En las proximidades de los aeropuertos la medida de altitud
presión dada por el altı́metro barométrico no es de utilidad, por lo que se establecen unos
reglajes locales que definen una referencia real; son los reglajes QFE y QNH.
Reglaje QNE o reglaje estándar. QNE = 1013.25 mb. Se utiliza en ruta. La lectura del
altı́metro indica el nivel de vuelo (FL).
Reglaje QFE. QFE = presión real en el aeropuerto. Se utiliza en las próximidades del
aeropuerto. La lectura del altı́metro cuando el avión está en tierra es cero.
Reglaje QNH. QNH = QFE + ∆pISA (hA ). Se utiliza en las próximidades del aeropuerto.
La lectura del altı́metro cuando el avión está en tierra es la elevación del aeropuerto (hA ).
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Altitud de transición (TA): altitud a la cual se cambia de reglaje local (QFE o QNH) a
reglaje estándar. En España está establecida en 6000 ft, con excepciones (en el aeropuerto de
Granada es de 7000 ft y en el de Madrid de 13000 ft). Nivel de transición (TL): nivel de vuelo
al cual se cambia de reglaje estándar a reglaje local (QFE o QNH). En España está establecido
en 1000 ft por encima de la TA, siendo variable, en función del TMA y de las rutas.
Anemometrı́a.
Anemómetro: indica velocidad calibrada (CAS – calibrated air speed). Salvo por errores del
instrumento, la velocidad CAS coincide con la velocidad indicada (IAS – indicated air speed)).
Utiliza la medida de la toma de Pitot-estática. Lectura en nudos (kt):
1 kt=1 nmi/h=1.852 km/h=0.5144 m/s.
r
2
En régimen incompresible, según la ecuación de Bernoulli se tiene VT AS =
(pt − p).
ρ
r
2
A partir de esta expresión se define la velocidad CAS como VCAS =
(pt − p).
ρSL
r
ρSL
Por tanto se tiene VT AS =
VCAS . (Se verifica velocidad CAS = velocidad equivalente.)
ρ
En régimen compresible se tienen las siguientes expresiones (ecuación de Bernoulli, definición
de la velocidad CAS y relación entre VT AS y VCAS ):
v
"
#
u
¶k
u 2 p µ pt − p
VT AS = t
+1 −1
kρ
p
VCAS
VT AS
siendo k =
v
"
#
u
¶k
u 2 pSL µ pt − p
=t
+1 −1
k ρSL
pSL
v
Ã

u
"µ
#!k
¶1/k
u
pSL
k ρSL 2
u2 p 
=t
1+
1+
V
−1
− 1
kρ
p
2 pSL CAS
γg − 1
.
γg
En vuelo a VCAS constante, VT AS aumenta al aumentar la altitud.
En vuelo a Mach constante, VT AS disminuye al aumentar la altitud en la troposfera, y
permanece constante en el estratosfera.
Subida CAS/Mach. Consta de 2 segmentos: uno a VCAS constante seguido de otro a Mach
constante; la transición se efectúa a la altitud a la cual la VT AS de ambos segmentos es la misma.
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TEMA 9. Planificación de vuelo.
Procedimientos de navegación: VFR(Visual Flight Rules), IFR (Instrumental Flight Rules).
Documentación:
— Cartografı́a: AIP (publicación de información aeronáutica; www aena.es; Jeppesen – empresa especializada).
— NOTAM (notice to airmen): proporcinan alertas de cualquier tipo.
— METAR (Meteorological Aerodrome Report): short TAF (Terminal Area Forecast), predicción a 8 horas; long TAF, predicción a 18 horas. El METAR proporciona el viento y el
QNH.
Planificación de ruta IFR.
Selección de pista (depende del viento, viento de cara). Nomeclatura: RWY 18L, 18R, etc.
Cartas aeronáuticas. Permiten planificar las rutas IFR, que están generalmente compuestas
por:
SID (procedimiento de salida). Constituye la fase inicial de la ruta. Abarca desde la pista
de despegue hasta la incorporación de la aeronave a una aerovı́a.
Aerovı́as. Forman la mayor parte de la ruta. Pueden ser aerovı́as de nivel inferior (por debajo
de FL245 – espacio aéreo inferior) o superior (por encima de FL245 – espacio aéreo superior),
en función del nivel de vuelo de la aeronave. Las aerovı́as empiezan y terminan en un VOR.
Pueden ser de un sólo sentido o de dos.
STAR (procedimiento de llegada). Constituye la fase de la ruta previa a la aproximación.
Dirige la aeronave desde la aerovı́a hasta la fase de aproximación final. Termina en el punto
IAF (Initial Approach Fix).
IAP (procedimiento de aproximación). Forma la parte final de la ruta. Aproxima la aeronave
a la pista de servicio. La aproximación se inicia en el IAF. También incluye el procedimiento
de frustrada (missed approach).
Ejercicio. Planificación del vuelo Sevilla-Madrid.
Planificación del perfil vertical.
La planificación del perfil vertical consiste en determinar el nivel o niveles de vuelo a lo largo
de la ruta, y el cálculo del TOC (Top of Climb) y del TOD (Top of Descent). Para ello es
necesario determinar otros parámetros como los pesos de la aeronave en las diferentes etapas
del vuelo y sus velocidades de operación.
En particular se requiere conocer la carga de combustible, pero ésta depende del vuelo; se
trata de un problema acoplado. En este tema se estudia una planificación simplificada; mediante
iteración se puede conseguir una planificación más detallada.
Pesos máximos operativos:
– MRW, Maximum Ramp Weight
– MTOW, Maximum Take Off Weight
– MZFW, Maximum Zero Fuel Weight
– MLW, Maximum Landing Weight
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Pesos operativos:
– ARW, Actual Ramp Weight
– ATOW, Actual Take Off Weight
– AZFW, Actual Zero Fuel Weight
– OEW, Operating Empty Weight
– BEW, Basic Empty Weight
– LW, Landing Weight
– PL, Pay Load (carga de pago)
Carga de combustible.
La normativa establece unos mı́nimos de combustible para cumplir con la norma que dice:
“No se iniciará ningún vuelo si, teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas y todo retraso
que se prevea en el mismo, el avión no lleva combustible suficiente para completar el vuelo con
seguridad”.
El total del combustible cargado (Ramp fuel) resulta ser la suma de tres partes: rodaje
(taxi), vuelo (trip) y reserva (reserve).
Rodaje (taxi): combustible necesario para cubrir las maniobras en tierra desde la puesta en
marcha hasta la suelta de frenos en carrera de despegue; suele ser una cantidad fija, dependiendo
del tipo de avión y de las condiciones locales del aeropuerto de salida.
Vuelo (trip): combustible preciso para volar del aeropuerto de salida al de destino planificado, basándose en las condiciones operativas previstas; comprende todas las fases del vuelo
(despegue, subida, crucero, descenso, aproximación y aterrizaje).
Reserva (reserve): comprende el combustible cargado para proceder al alternativo y espera
y para contingencias en ruta.
Alternativo: comprende el combustible requerido para frustrar en destino y volar al alternativo (subida, crucero, descenso, aproximación y aterrizaje).
Espera: combustible mı́nimo requerido para volar durante 30 min a 1500 ft AGL sobre el
alternativo.
Contingencias (en ruta): combustible necesario para compensar el exceso de consumo que
provoca volar en condiciones operativas distintas a las previstas; suele ser un porcentaje
del combustible para el vuelo (trip), por ejemplo un 5 %.
El peso del avión y el viento influyen de manera muy importante en el cálculo de la carga
de combustible, ası́ como en el cálculo del TOC y del TOD.
Relaciones entre pesos operativos:
ARW = ATOW + (Taxi)
ATOW = AZFW + (Trip + Reserve)
AZFW = OEW + PL
OEW = BEW + (Tripulación + Catering)
LW = ATOW − (Trip)
8
Cálculo de la carga de combustible (planificación simplificada).
9
10
TEMA 10. Procedimientos de vuelo.
ICAO - International Civil Aviation Organization.
Doc. ICAO 8169. Procedures for Air Navigation Services. Aircraft Operations. Vol. I, Flight
Procedures.
Esperas (Holding).
La finalidad es proporcionar un espacio donde los aviones puedan aguardar su turno cuando
el número de aviones excede la capacidad del sistema.
Procedimiento. El circuito de espera (pattern) está formado por los siguientes tramos:
— dos tramos rectos: acercamiento (inbound) y alejamiento (outbound) con una duración
de 1 min si la espera está por debajo de 14000 ft o 1 min 30 sec si está por encima de 14000 ft;
— dos virajes de 180 o , realizados a 3o /sec o a 25o grados de ángulo de alabeo, lo que dé un
menor ángulo de alabeo.
La espera se apoya sobre un punto de recalada (holding fix) definido por una radioayuda.
En el caso de un VOR, la espera se apoya sobre el radial que coincide con el tramo de acercamiento; el tramo de acercamiento siempre termina en la estación. Los tiempos de alejamiento
se empiezan a contar cuando se establece el rumbo de alejamiento.
Espera estándar: virajes a derechas.
Espera no estándar: virajes a izquierdas. El pattern es simétrico respecto de la estándar
(respecto del radial en que se apoya la espera).
La normativa establece las siguientes velocidades máximas para realizar las esperas:
230 kt si h ≤14000 ft
240 kt si 14000 ft< h ≤20000 ft
265 kt si 20000 ft< h ≤34000 ft
0.83 Mach si h >34000 ft
Entrada en la espera.
Para entrar en el circuito de espera existen 3 procedimientos, dependiendo de la dirección
de aproximación al holding fix; hay 3 sectores de entrada (ver figura).
Sector 1. Entrada paralela (parallel entry):
— al llegar al fijo se gira a izquierdas para poner rumbo de alejamiento (paralelo al tramo
de acercamiento), durante un tiempo de 1 min si la espera está por debajo de 14000 ft o de 1
min 30 sec si está por encima de 14000 ft;
— se gira a izquierdas (hacia el interior de la espera) hasta interceptar el radial de acercamiento (o bien proceder directamente al fijo);
— al llegar al fijo se gira a derechas para iniciar el circuito de espera.
Sector 2. Entrada desplazada o de gota (offset entry o teardrop entry):
— al llegar al fijo se gira a un rumbo que forme 30o con el rumbo de alejamiento (en el
interior de la espera)
— se mantiene este rumbo durante un tiempo de 1 min si la espera está por debajo de 14000
ft o de 1 min 30 sec si está por encima de 14000 ft;
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— se gira a derechas hasta interceptar el radial de acercamiento;
— al llegar al fijo se gira a derechas para iniciar el circuito de espera.
Sector 3. Entrada directa (direct entry):
— al llegar al fijo se gira a derechas para poner rumbo de alejamiento;
— se procede como en el sector 2.
El viento influye de forma importante en el procedimiento, tanto en los tiempos como en los
rumbos. Las correciones necesarias se describen en el siguiente tema.
Figura 1: Sectores de entrada
Ejercicios
1.
Un avión que vuela con rumbo 150o en acercamiento a una estación VOR, a una altitud de
5000 ft, debe realizar una espera apoyada en el radial 210 de dicho VOR.
Sabiendo que el circuito de la espera se realiza mediante giros a derecha (espera estándar),
se pide:
a) Definir qué tipo de espera debe realizarse (directa, paralela o de gota).
b) Describir, desde el punto de vista operacional, el procedimiento que debe llevarse a cabo
para realizar la espera (virajes, navegación VOR, etc.).
Nota:
— Se considera atmósfera en calma (sin viento).
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2.
Un avión que vuela con rumbo 300o en acercamiento a una estación VOR, a una altitud de
5000 ft, debe realizar una espera apoyada en el radial 150 de dicho VOR.
Sabiendo que el circuito de la espera se realiza mediante giros a derecha (espera estándar),
se pide:
a) Definir qué tipo de espera debe realizarse (directa, paralela o de gota).
b) Describir, desde el punto de vista operacional, el procedimiento que debe llevarse a cabo
para realizar la espera (virajes, navegación VOR, etc.).
Nota:
— Se considera atmósfera en calma (sin viento).
3.
Un avión que vuela con rumbo 040o en acercamiento a una estación VOR, a una altitud de
5000 ft, debe realizar una espera apoyada en el radial 090 de dicho VOR.
Sabiendo que el circuito de la espera se realiza mediante giros a izquierda (espera no
estándar), se pide:
a) Definir qué tipo de espera debe realizarse (directa, paralela o de gota).
b) Describir, desde el punto de vista operacional, el procedimiento que debe llevarse a cabo
para realizar la espera (virajes, navegación VOR, etc.).
Notas:
— Se considera atmósfera en calma (sin viento).
— La espera no estándar es simétrica de la estándar (respecto del radial en que se apoya la
espera).
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TEMA 11. Influencia del viento.
La velocidad del viento se mide por su magnitud y su dirección; es siempre velocidad respecto de tierra. La dirección del viento es de donde viene el viento; se mide respecto del norte
→
geográfico. Por ejemplo, un viento −
w =270o /40 kt, sopla del oeste con magnitud 40 kt.
Se llama ángulo de deriva al ángulo formado entre el rumbo deseado (y llevado) y la ruta
llevada. Si el viento le entra al avión por la izquierda (derecha), el ángulo de deriva es positivo
(negativo), o bien la deriva es positiva (negativa).
Se llama ángulo de corrección de deriva (dc ) al ángulo en que debe modificarse el rumbo
para seguir la ruta deseada (y corregir ası́ el efecto del viento). Si el viento le entra al avión por
la izquierda (derecha), el ángulo de corrección de deriva es negativo (positivo).
El viento se puede descomponer en 2 componentes:
— componente de viento cruzado (perpendicular a la ruta),
— componente de viento en cara/cola (paralelo a la ruta): viento de cara (sentido contrario
a la ruta) o viento de cola (mismo sentido que la ruta).
El viento cruzado hace que el rumbo y la ruta no coincidan; la deriva es la diferencia
entre ambos. El viento de cara (cola) hace que la velocidad respecto de tierra del avión sea
menor (mayor) que la TAS, y como consecuencia hace que el tiempo de vuelo y el consumo de
combustible sean mayores (menores) que los nominales sin viento.
−−→
−→
Triángulo del viento. Si es T AS la velocidad relativa del avión (respecto al aire), GS
→
la velocidad absoluta (respecto de tierra) y −
w la velocidad del viento (respecto a tierra), se
−→ −−→ −
→
verifica la siguiente relación: GS = T AS + w .
−−→
T AS queda definida por su módulo T AS y por su dirección y sentido TH o MH.
−→
GS queda definida por su módulo GS y por su dirección y sentido TC o MC.
−
→
w queda definida por su módulo w y por su dirección y sentido dw .
En la resolución del triángulo del viento se utiliza trigonometrı́a plana. Si es α el ángulo
−−→
−→
→
→
formado por −
w respecto de T AS y β el ángulo formado por −
w respecto de GS, se tienen las
siguientes expresiones:
— teorema del seno
T AS
GS
w
=
=
sin β
sin(π − α)
sin|dc |
— teorema del coseno
GS 2 = T AS 2 + w2 − 2 T AS w cos(π − α)
T AS 2 = GS 2 + w2 − 2 GS w cos β
w2 = T AS 2 + GS 2 − 2 T AS GS cos|dc |
Influencia del viento en las esperas.
Cuando hay viento hay que introducir en el procedimiento dos tipos de correcciones:
1) Ajuste del tiempo de alejamiento para conseguir que el tiempo de acercamiento sea de 1
min. Para ello se debe alargar (acortar) el tramo de alejamiento, dependiendo de que se tenga
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viento de cola (de cara) en el de acercamiento. En cada vuelta se corrige de forma sucesiva
hasta aproximarse lo más posible al minuto en acercamiento.
2) Ajuste de los rumbos de acercamiento y de alejamiento; las correcciones de rumbo serán
en sentidos opuestos. La corrección en acercamiento se determina utilizando la información de
guiado del VOR (por ejemplo), mediante el CDI.
Ejercicios
1.
Un avión vuela con velocidad aerodinámica TAS=120 kt y sigue una ruta (respecto del norte
→
geográfico) TC=90o , en presencia de un viento −
w =70o /10 kt.
Se pide: calcular el ángulo de corrección de deriva que debe aplicarse.
2.
Un avión vuela con velocidad aerodinámica TAS=180 kt y con rumbo (respecto del norte
→
geográfico) TH=060o , en presencia de un viento −
w =320o /40 kt.
Se pide: calcular la ruta (TC) seguida por el avión.
3.
Un avión vuela con velocidad aerodinámica TAS=100 kt. El avión debe seguir la ruta definida
→
por el radial 90 de un VOR, en presencia de un viento −
w =50o /20 kt.
Se pide:
a) Calcular el ángulo de corrección de deriva que debe aplicarse.
b) Calcular el rumbo (respecto del norte geográfico) que debe llevar el avión.
4.
Un avión vuela con velocidad aerodinámica TAS=100 kt y con rumbo (respecto del norte
geográfico) TH=235o . Su velocidad respecto a tierra es GS=140 kt y sigue una ruta (respecto
del norte geográfico) TC=220o .
Se pide: Calcular el viento que está afectando al vuelo del avión.
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ACRÓNIMOS
ADF
AGL
AP
ARW
ATC
ATOW
ATM
AZFW
BEW
CAS
CDI
DH
DME
FD
FL
FMS
GPS
GS
HSI
IAF
IAP
IAS
ICAO
IFR
ILS
IMU
ISA
LW
MLW
MRW
MSL
MTOW
MZFW
NDB
OACI
OBS
OEW
PL
RBI
RMI
RVR
Automatic Direction Finder
Above Ground Level
Auto Pilot
Actual Ramp Weight
Air Traffic Control
Actual Take Off Weight
Air Traffic Management
Actual Zero Fuel Weight
Basic Empty Weight
Calibrated Air Speed
Course Deviation Indicator
Decision Height
Distance Measurement Equipment
Flight Director
Flight Level
Flight Management System
Global Positioning System
Ground Speed
Horizontal Situation Indicator
Initial Approach Fix
Instrument Approach
Indicated Air Speed
International Civil Aviation Organization
Instrument Flight Rules
Instrument Landing System
Inertial Measurement Unit
International Standard Atmosphere
Landing Weight
Maximum Landing Weight
Maximum Ramp Weight
Mean Sea Level
Maximum Take Off Weight
Maximum Zero Fuel Weight
Non Directional Beacon
Organización de Aviación Civil Internacional
Omni Bearing Selector
Operating Empty Weight
Pay Load
Relative Bearing Indicator
Radio Magnetic Indicator
Runway Visual Range
16
RWY
SID
SL
STAR
TAF
TAS
TMA
TOC
TOD
UAV
VFR
VOR
WP
Runway
Standard Instrument Departure
Sea Level
Standard Terminal Arrival Route
Terminal Area Forecast
True Air Speed
Terminal Area
Top Of Climb
Top Of Descent
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