INGENIERIA AERONAUTICA

4o curso

NAVEGACION AEREA

Tema 7. Navegacion basada en radioayudas.Introduccion. Rumbo, ruta, radiales.

Navegacion VOR/DME. Indicadores VOR y HSI: CDI, OBS, TO/FROM.

Navegacion NDB/ADF. Indicadores RBI y RMI.

ILS. Localizador, Glide Slope, Markers. VASIS.

Tema 8. Altimetrıa y anemometrıa.Altımetro barometrico. Altitud presion. Reglaje estandar (QNE). Niveles de vuelo. Reglajes

QFE y QNH.

Anemometro. Velocidades TAS y CAS. Subida CAS/Mach.

Tema 9. Planificacion de vuelo.Planificacion de ruta. Espacio aereo. Cartas aeronauticas (SID, STAR, IAP, Aerovıas).

Planificacion del perfil vertical. Carga de combustible. Pesos operativos.

Tema 10. Procedimientos de vuelo.ICAO.

Esperas. Pattern. Sectores de entrada.

Tema 11. Influencia del viento.Deriva. Triangulo del viento. Influencia del viento en las esperas.

Apendice. Acronimos.

Sevilla, abril de 2013

Damian Rivas Rivas

Catedratico de Ingenierıa Aeroespacial

Dpto. de Ingenierıa Aeroespacial y Mec. de Fluidos

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Bibliografıa

Navegacion Aerea, F.J. Saez Nieto, Garceta, 2012.

Sistemas de Navegacion Aerea, 2a ed., R. Aran Escuer y J.R. Aragoneses Manso, Paraninfo,

1992.

Navegacion Aerea, Joaquın C. Adsuar, Thomson Paraninfo, 2002.

Fundamentos de Navegacion Aerea, Jose Antonio Calvo, UAM, 2002.

Cartografıa Aeronautica Jeppesen, Alejandro Rosario Saavedra, 1991.

Navegacion: Sistemas y Equipos, Maniobras y Procedimientos, J.F. Martınez Vadillo y R.

Belda Valiente, SENASA, 2000.

2

TEMA 7. Navegacion basada en radioayudas.

Introduccion.

Navegacion aerea: proceso de transitar de forma eficiente y segura entre dos puntos conocidos,

origen y destino, siguiendo una ruta determinada. Este proceso requiere tres acciones:

planificacion de la ruta (definicion de la ruta que se desea seguir),

determinacion de la posicion,

guiado del vehıculo (correccion de la posicion basandose en la discrepancia entre la posicion

real y la establecida por la ruta deseada).

La navegacion se puede considerar como un proceso de control con realimentacion.

Rumbo (en ingles, heading): direccion del eje longitudinal del avion medida respecto de una

referencia (rumbo magnetico respecto del norte magnetico – MH; rumbo verdadero o geografico

respecto del norte geografico – TH).

Ruta o curso (en ingles, course o bearing): direccion de la proyeccion sobre la superficie

terrestre de la trayectoria del avion medida respecto de una referencia (ruta magnetica respecto

del norte magnetico – MC; ruta verdadera o geografica respecto del norte geografico – TC).

La diferencia entre el norte magnetico y el geografico se llama declinacion.

Rumbo y ruta pueden ser distintos debido al viento.

Radial (en ingles, bearing) de una estacion: curso magnetico definido desde la estacion

(hacia afuera).

En radionavegacion los rumbos, rutas y radiales se refieren al norte magnetico.

Navegacion VOR/DME.

DME - Equipo medidor de distancias. Indica la distancia oblicua (slant range) entre la

aeronave y la estacion de tierra sintonizada.

VOR

El equipo de tierra emite un numero infinito de haces (radiales), que se identifican por su

marcacion magnetica de salida de la estacion. El equipo de a bordo identifica 360 de estos haces.

Hay distintos tipos de instalacion VOR dependiendo de la altitud y de la distancia a las que

la senal emitida puede usarse con seguridad.

Hay dos tipos de indicadores a bordo: Indicador VOR y HSI.

La funcion de estos instrumentos es mostrar al piloto su situacion con respecto a la estacion

de tierra en cualquier momento. La informacion que proporcionan da indicaciones de mando,

es decir, de que debe hacer el piloto para mantener la aeronave sobre una ruta determinada.

Constan de tres elementos: OBS, CDI y TO/FROM.

1) OBS - Selector de radiales. Permite seleccionar el radial deseado, con el fin de interceptarlo

y acercarse o alejarse por el de la estacion.

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2) CDI - Indicador de desviacion de curso. Indica donde se encuentra el radial seleccionado

en el OBS respecto del avion, independientemente del rumbo del avion. El fondo de escala es

10 o; cada marca representa 2 o.

El CDI representa el radial deseado con respecto al avion, es decir, el CDI indica a que lado

del avion esta el radial seleccionado, o su prolongacion, y hacia donde tiene este que virar para

interceptarlo.

Si el CDI esta desplazado a la derecha (izquierda), el radial seleccionado, o su prolongacion,

esta a la derecha (izquierda) del avion. Si el CDI esta centrado, el avion esta situado sobre el

radial seleccionado, o su prolongacion.

La forma de navegar sera: “acercarse al CDI”.

3) Bandera TO/FROM. Su mision es resolver los 180ode ambiguedad que tendrıa la ruta,

mostrando, si una vez haya sido interceptado el radial seleccionado, conducira al avion hacia

(TO) la estacion, o, por el contrario, si le alejara de ella (FROM).

La perpendicular al radial seleccionado divide el plano en dos regiones: TO (“hacia la es-

tacion”), region donde se encuentra la prolongacion del radial seleccionado, y FROM (“desde

la estacion”), region donde se encuentra el radial seleccionado. En la lınea divisoria no hay

indicacion TO/FROM.

Posicionamiento del avion. El radial de situacion del avion (radial en que se encuentra

el avion) es el radial que indica el OBS cuando se centra el CDI con la indicacion FROM. Si

se centra el CDI con la indicacion TO, entonces el avion se encuentra en la prolongacion del

radial que indica el OBS. La distancia a la estacion es la indicada en el DME.

Tambien se puede determinar la posicion del avion utilizando dos estaciones VOR, mediante

la interseccion de los respectivos radiales de situacion (para ello es conveniente que el avion

disponga de dos receptores a bordo).

Seguimiento de radiales. Alejamiento y acercamiento al VOR por un determinado radial.

Es necesario establecer un rumbo de interceptacion de dicho radial.

Alejamiento del VOR por un determinado radial: seleccionado con el OBS el radial a seguir,

y volando con rumbo de interceptacion, 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 se-

guir (radial por el que se desea hacer el acercamiento mas 180 o), y volando con rumbo de

interceptacion, una vez centrado el CDI en TO seguir el rumbo de la ruta seleccionada.

Navegacion NDB/ADF.

El ADF (Radiocompas) convierte senales no direccionales proporcionadas por la estacion

de tierra (NDB) en informacion direccional a bordo. El funcionamiento del ADF se basa en

la determinacion de la direccion de llegada de las ondas de radio emitidas por el NDB, cuya

situacion es conocida.

El ADF determina la marcacion magnetica del avion con respecto a la estacion de tierra (la

aguja del instrumento de a bordo senala a la estacion).

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Hay dos tipos de indicadores:

— de carta fija o RBI,

— de carta movil o RMI (indicador radiomagnetico).

RBI. El norte de la rosa de rumbos coincide con el eje longitudinal del avion.

La aguja indicadora senala la marcacion relativa, esto es, el angulo formado por el eje

longitudinal del avion y una recta imaginaria que uniera a este con la estacion.

RMI. Consta de una rosa de rumbos autonoma, una aguja doble y otra sencilla. La rosa de

rumbos funciona independientemente del receptor ADF. El indicador puede alternar la funcion

VOR o ADF para cada una de las agujas.

La cabeza de la aguja indica el rumbo que hay que poner para ir a la estacion. La cola de la

aguja indica el radial de situacion del avion (se diferencia del anterior en 180 o).

La forma mas basica de navegacion NDB/ADF es volar “hacia” o “desde” la estacion.

Volar “hacia” la estacion: seguir indicacion directa de la aguja (cabeza).

Volar “desde” la estacion: seguir indicacion inversa de la aguja (cola).

ILS.

El ILS es un sistema de aproximacion radioelectrico que coloca a una aeronave en situacion

de tomar tierra, proporcionandole guıa en direccion y angulo de descenso hasta la pista de

aterrizaje. Es un sistema de aproximacion de precision (mas precision que si la aproximacion

se realiza con un VOR o un NDB). El sistema ILS se divide en tres partes bien diferenciadas:

1) Informacion de guıa. Se proporciona por medio del localizador (LLZ) y la senda de

planeo (GS).

2) Informacion de distancia. La dan las radiobalizas o el DME

3) Informacion visual. La componen las luces de aproximacion, luces de centro de pista y

luces de pista.

El indicador ILS puede estar asociado a un indicador VOR o a un HSI.

El CDI del localizador indica donde se encuentra la senda en posicion horizontal con respecto

al avion; si esta desplazado a la derecha (izquierda), la senda esta a la derecha (izquierda) del

avion. Ahora el fondo de escala del CDI es 2.5 o(en vez de los 10odel VOR).

El indicador del GS indica donde se encuentra la senda en posicion vertical con respecto al

avion; si esta desplazado arriba (abajo), la senda esta por encima (por debajo) del avion. El

angulo de la senda de planeo suele ser de unos 3 o.

Las radiobalizas (markers) emiten una senal cuando el avion pasa por encima de ellas. Son

tres: OM (outer), MM (medium) e IM (inner); en cabina se corresponden con tres luces: azul,

ambar y blanca respectivamente, aparte de senales auditivas. El paso por cada radiobaliza

corresponde a una altura; si la altura a la que se encuentra el avion no es la correcta, debe

corregirse la trayectoria. Son tambien puntos de notificacion obligatorios (debe reportarse el

paso sobre ellas). Las distancias desde cada una de ellas al umbral de pista vienen publicadas

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en las cartas de aproximacion.

Informacion visual – VASIS. Este sistema ayuda al piloto a mantenerse en la senda de

planeo, por medio de luces de distintos colores alineadas a ambos lados de la pista, alrededor

de la zona de contacto.

El sistema estandar consta de 12 puntos de luz, 6 a cada lado de la pista, formando 2 hileras.

La 1a hilera de luces se llama Downwind Bar y esta situada a 600 ft del umbral; la 2a hilera,

llamada Upwind Bar, esta situada a 1300 ft del umbral. Los 4 puntos de luz mas proximos a

la pista, 2 a cada lado de la misma, forman un rectangulo alrededor del punto de contacto, de

forma que la toma de tierra sera correcta cuando se realice en el centro de ese rectangulo.

Si la senda de aproximacion es demasiado baja, ambas hileras de luces aparecen de color

rojo, y si es demasiado alta, ambas hileras aparecen de color blanco. Si la senda de aproximacion

es correcta, la 1a hilera aparece de color blanco y la 2a de color rojo.

Categorıas del ILS. Durante una aproximacion instrumental y en un punto determinado,

el piloto debe cambiar de vuelo IFR a vuelo con referencias visuales. El punto en que se efectua

esta operacion con seguridad viene expresado en termino de unos “mınimos”, que se establecen

en funcion de la visibilidad horizontal que debe existir cuando el avion alcanza la altitud de

decision. Segun la precision de las instalaciones tanto de tierra como de a bordo, las aproxima-

cioners ILS pueden dividirse en categorıas, que se definen en funcion de dos parametros:

— DH (Decision Height). Es la altura a la que el piloto debe ver la pista; si no la ve, debe

frustrar la aproximacion.

— RVR (Runway Visual Range). Indica un mınimo de visibilidad.

Estos dos parametros indican que se puede tomar tierra con una visibilidad mınima RVR y

una altitud de decision DH.

Las categorıas y los valores de RVR y DH son los siguientes:

Categorıa I (CAT I): 2400’, 200’.

Categorıa II A (CAT II A): 1600’, 150’.

Categorıa II B (CAT II B): 1200’, 100’.

Categorıa III A (CAT III A): 700’, 0’.

Categorıa III B (CAT III B): 150’, 0’.

Categorıa III C (CAT III C): 0’, 0’.

La aeronave y el entrenamiento del piloto deben tener la capacidad correspondiente a la

categorıa de la aproximacion. Todos los pilotos calificados IFR estan autorizados a realizar

aproximaciones del tipo CAT I. La categorıa III requiere de un alto nivel de preparacion y

entrenamiento por parte de la tripulacion, y de una gran sofisticacion en el instrumental de

tierra y de a bordo, con un mantenimiento constante y altamente cualificado.

Ejercicios. En la pagina www.luizmonteiro.com se dispone de simuladores de las distintas

radioayudas, que seran utilizados en clase para mejorar la comprension del funcionamiento de

dichos sistemas.

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TEMA 8. Altimetrıa y anemometrıa.

Instrumento: sensor + calculador + indicador.

Instrumentos basicos de vuelo y navegacion: altımetro (indicador de altitud), anemometro

(indicador de la velocidad del avion con respecto al aire), variometro (indicador de la velocidad

vertical), horizonte artificial o indicador de actitud (indicador de balance y cabeceo), baston

y bola (indicador de velocidad angular de viraje, con indicador de inclinacion transversal),

indicador de rumbo (indicador de direccion).

Altimetrıa.

Altura: distancia vertical entre el avion y un punto o nivel en la superficie terrestre.

Altitud: distancia vertical entre el avion y el nivel medio del mar.

Elevacion: distancia vertical entre un punto o nivel en la superficie terrestre y el nivel medio

del mar.

Altitud geodetica (h): distancia vertical al elipsoide de referencia.

Altitud geopotencial (H): se define mediante gdh = g0dH, siendo g(θ, λ, h) la aceleracion

geopotencial y g0=9.80655 m/s2 la aceleracion de caıda libre. Utilizando la ecuacion de equilibrio

fluidoestatico en la atmosfera se tiene

dp = −ρgdh = −ρg0dH = − p

RTg0dH

Altitud presion (Hp): es la altitud geopotencial cuando la distribucion de temperartura es

la de la atmosfera ISA, por tanto verifica

dp = − p

RTISA(Hp)g0dHp

Atmosfera ISA (repaso).

Altımetro barometrico: proporciona una medida de la altitud (el calculador transforma

la presion medida por el sensor en una indicacion de altitud). Para transformar la medida de

presion en una lectura de altitud se utiliza la atmosfera ISA. Por tanto, el altımetro barometrico

indica la altitud presion.

La lectura no es la altitud real, ya que la atmosfera real no es la ISA. En dıas calientes

(frıos) con temperatura mayor (menor) que la estandar la altitud real es mayor (menor) que la

indicada. En dıas con presion mayor (menor) que la estandar la altitud real es mayor (menor)

que la indicada. Lectura en pies (ft): 1 ft=0.3048 m.

Niveles de vuelo: el nivel de vuelo (FL) se define como la centesima parte de la lectura

del altımetro (altitud presion) expresada en ft redondeada a un numero entero (Hp=24000 ft

corresponde a FL 240). En la practica 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).

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Reglajes de los altımetros. En las proximidades de los aeropuertos la medida de altitud

presion dada por el altımetro barometrico 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 estandar. QNE = 1013.25 mb. Se utiliza en ruta. La lectura del

altımetro indica el nivel de vuelo (FL).

Reglaje QFE. QFE = presion real en el aeropuerto. Se utiliza en las proximidades del

aeropuerto. La lectura del altımetro cuando el avion esta en tierra es cero. El altımetro

indica alturas.

Reglaje QNH. QNH = QFE + ∆pISA(hA). Se utiliza en las proximidades del aeropuerto.

La lectura del altımetro cuando el avion esta en tierra es la elevacion del aeropuerto (hA).

Ası pues, QNH es la presion a nivel del mar que corresponde al caso en que el altımetro

marca la elevacion del aeropuerto cuando la aeronave se encuentra sobre el. El altımetro

indica altitudes. Si el aeropuerto esta situado al nivel del mar, se tiene QNH = QFE.

Altitud de transicion (TA): altitud a la cual se cambia de reglaje local (QFE o QNH) a

reglaje estandar. En Espana esta 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 transicion (TL): nivel de vuelo al cual se cambia de reglaje estandar a reglaje local

(QFE o QNH). En Espana esta establecido en 1000 ft por encima de la TA, siendo variable, en

funcion del TMA y de las rutas.

Anemometrıa.

Anemometro: indica velocidad indicada (IAS – indicated air speed). Salvo por errores del

instrumento, la velocidad IAS coincide con la velocidad calibrada (CAS – calibrated air speed)).

Utiliza la medida de la toma de Pitot-estatica. Lectura en nudos (kt):

1 kt=1 nmi/h=1.852 km/h=0.5144 m/s.

En regimen incompresible, segun la ecuacion de Bernoulli se tiene VTAS =

√2

ρ(pt − p).

A partir de esta expresion se define la velocidad CAS como VCAS =

√2

ρSL

(pt − p).

Por tanto se tiene VTAS =

√ρSL

ρVCAS. (Se verifica velocidad CAS = velocidad equivalente.)

En regimen compresible se tienen las siguientes expresiones (ecuacion de Bernoulli, definicion

de la velocidad CAS y relacion entre VTAS y VCAS), en las que k =γg − 1

γg

:

VTAS =

√√√√2

k

p

ρ

[(pt − p

p+ 1

)k

− 1

]

VCAS =

√√√√2

k

pSL

ρSL

[(pt − p

pSL

+ 1

)k

− 1

]

8

VTAS =

√√√√√2

k

p

ρ

(1 +

pSL

p

[(1 +

k

2

ρSL

pSL

V 2CAS

)1/k

− 1

])k

− 1

En vuelo a VCAS constante, VTAS aumenta al aumentar la altitud.

En vuelo a Mach constante, VTAS 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 transicion se efectua a la altitud a la cual la VTAS de ambos segmentos es la misma.

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TEMA 9. Planificacion de vuelo.

Procedimientos de navegacion: VFR(Visual Flight Rules), IFR (Instrumental Flight Rules).

Documentacion:

— Cartografıa: AIP (publicacion de informacion aeronautica; www aena.es; Jeppesen – em-

presa especializada).

— NOTAM (notice to airmen): proporcinan alertas de cualquier tipo.

— METAR (Meteorological Aerodrome Report): short TAF (Terminal Area Forecast), pre-

diccion a 8 horas; long TAF, prediccion a 18 horas. El METAR proporciona el viento y el

QNH.

Planificacion de ruta IFR.

Seleccion de pista (runway-RWY): depende del viento; interesa tener viento de cara. METAR

proporciona la informacion meteorologica necesaria. Nomeclatura: RWY 18L, 18R, etc.

Cartas aeronauticas. Permiten planificar las rutas IFR, que estan compuestas por:

SID (procedimiento de salida). Constituye la fase inicial de la ruta. Abarca desde la pista

de despegue hasta la incorporacion de la aeronave a una aerovıa.

Aerovıas. Forman la mayor parte de la ruta. Pueden ser aerovıas de nivel inferior (por debajo

de FL245 – espacio aereo inferior) o superior (por encima de FL245 – espacio aereo superior),

en funcion del nivel de vuelo de la aeronave. Las aerovıas empiezan y terminan en un VOR.

Pueden ser de un solo sentido o de dos.

STAR (procedimiento de llegada). Constituye la fase de la ruta previa a la aproximacion.

Dirige la aeronave desde la aerovıa hasta la fase de aproximacion final. Termina en el punto

IAF (Initial Approach Fix).

IAP (procedimiento de aproximacion). Forma la parte final de la ruta. Aproxima la aeronave

a la pista de servicio. La aproximacion se inicia en el IAF. Tambien incluye el procedimiento

de frustrada (missed approach).

Ejercicio. Planificacion del vuelo Sevilla-Madrid.

Planificacion del perfil vertical.

La planificacion del perfil vertical consiste en determinar el nivel o niveles de vuelo a lo largo

de la ruta, y el calculo del TOC (Top of Climb) y del TOD (Top of Descent). Para ello es

necesario determinar otros parametros como los pesos de la aeronave en las diferentes etapas

del vuelo y sus velocidades de operacion.

En particular se requiere conocer la carga de combustible, pero esta depende del vuelo; se

trata de un problema acoplado. En este tema se estudia una planificacion simplificada; mediante

iteracion se puede conseguir una planificacion mas detallada.

Pesos maximos 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 mınimos de combustible para cumplir con la norma que dice:

“No se iniciara ningun vuelo si, teniendo en cuenta las condiciones meteorologicas y todo retraso

que se prevea en el mismo, el avion 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 avion y de las condiciones locales del aeropuerto de salida.

Vuelo (trip): combustible preciso para volar del aeropuerto de salida al de destino plani-

ficado, basandose en las condiciones operativas previstas; comprende todas las fases del vuelo

(despegue, subida, crucero, descenso, aproximacion 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 alter-

nativo (subida, crucero, descenso, aproximacion y aterrizaje).

Espera: combustible mınimo 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 avion y el viento influyen de manera muy importante en el calculo de la carga

de combustible, ası como en el calculo del TOC y del TOD.

Relaciones entre pesos operativos:

ARW = ATOW + (Taxi)

ATOW = AZFW + (Trip + Reserve)

AZFW = OEW + PL

OEW = BEW + (Tripulacion + Catering)

LW = ATOW − (Trip)

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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 numero de aviones excede la capacidad del sistema.

Procedimiento. El circuito de espera (pattern) esta formado por los siguientes tramos:

— dos tramos rectos: acercamiento (inbound) y alejamiento (outbound) con una duracion

de 1 min si la espera esta por debajo de 14000 ft o 1 min 30 sec si esta por encima de 14000 ft;

— dos virajes de 180 o, realizados a 3o/sec o a 25ogrados de angulo de alabeo, lo que de un

menor angulo 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 acerca-

miento; el tramo de acercamiento siempre termina en la estacion. Los tiempos de alejamiento

se empiezan a contar cuando se establece el rumbo de alejamiento.

Espera estandar: virajes a derechas.

Espera no estandar: virajes a izquierdas. El pattern es simetrico respecto de la estandar

(respecto del radial en que se apoya la espera).

La normativa establece las siguientes velocidades maximas 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 direccion

de aproximacion al holding fix; hay 3 sectores de entrada (vease la siguiente 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 esta por debajo de 14000 ft o de 1

min 30 sec si esta por encima de 14000 ft;

— se gira a izquierdas (hacia el interior de la espera) hasta interceptar el radial de acerca-

miento (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 30ocon el rumbo de alejamiento (en el

interior de la espera);

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— se mantiene este rumbo durante un tiempo de 1 min si la espera esta por debajo de 14000

ft o de 1 min 30 sec si esta por encima de 14000 ft;

— 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.

Ejercicios

1.

Un avion que vuela con rumbo 150o en acercamiento a una estacion 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 estandar),

se pide:

a) Definir que 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, navegacion VOR, etc.).

Nota: Se considera atmosfera en calma (sin viento).

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2.

Un avion que vuela con rumbo 300o en acercamiento a una estacion 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 estandar),

se pide:

a) Definir que 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, navegacion VOR, etc.).

Nota: Se considera atmosfera en calma (sin viento).

3.

Un avion que vuela con rumbo 040o en acercamiento a una estacion 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

estandar), se pide:

a) Definir que 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, navegacion VOR, etc.).

Nota: Se considera atmosfera en calma (sin viento).

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TEMA 11. Influencia del viento.

La velocidad del viento se mide por su magnitud y su direccion; es siempre velocidad res-

pecto de tierra. La direccion del viento es de donde viene el viento; se mide respecto del norte

geografico. Por ejemplo, un viento −→w=270o/40 kt, sopla del oeste con magnitud 40 kt.

Se llama angulo de deriva al angulo formado entre el rumbo deseado (y llevado) y la ruta

llevada. Si el viento le entra al avion por la izquierda (derecha), el angulo de deriva es positivo

(negativo), o bien la deriva es positiva (negativa).

Se llama angulo de correccion de deriva (dc) al angulo en que debe modificarse el rumbo

para seguir la ruta deseada (y corregir ası el efecto del viento). Si el viento le entra al avion por

la izquierda (derecha), el angulo de correccion 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 avion 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.

Triangulo del viento. Si es−−→TAS la velocidad relativa del avion (respecto al aire),

−→GS

la velocidad absoluta (respecto de tierra) y −→w la velocidad del viento (respecto a tierra), se

verifica la siguiente relacion:−→GS =

−−→TAS + −→w .

−−→TAS queda definida por su modulo TAS y por su direccion y sentido TH o MH.−→GS queda definida por su modulo GS y por su direccion y sentido TC o MC.−→w queda definida por su modulo w y por su direccion y sentido dw.

En la resolucion del triangulo del viento se utiliza trigonometrıa plana. Si es α el angulo

formado por −→w respecto de−−→TAS y β el angulo formado por −→w respecto de

−→GS, se tienen las

siguientes expresiones:

— teorema del senoTAS

sin β=

GS

sin(π − α)=

w

sin|dc|— teorema del coseno

GS2 = TAS2 + w2 − 2 TAS w cos(π − α)

TAS2 = GS2 + w2 − 2 GS w cos β

w2 = TAS2 + GS2 − 2 TAS GS cos|dc|

Influencia del viento en las esperas.

El viento influye de forma importante en el procedimiento, tanto en los tiempos como en los

rumbos. Cuando hay viento hay que introducir en el procedimiento dos tipos de correcciones:

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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

viento de cola (de cara) en el de acercamiento. En cada vuelta se corrige de forma sucesiva

hasta aproximarse lo mas posible al minuto en acercamiento.

2) Ajuste de los rumbos de acercamiento y de alejamiento; las correcciones de rumbo seran

en sentidos opuestos. La correccion en acercamiento se determina utilizando la informacion de

guiado del VOR (por ejemplo), mediante el CDI.

Ejercicios

1.

Un avion vuela con velocidad aerodinamica TAS=120 kt y sigue una ruta (respecto del norte

geografico) TC=90o, en presencia de un viento −→w=70o/10 kt.

Se pide: Calcular el angulo de correccion de deriva que debe aplicarse.

2.

Un avion vuela con velocidad aerodinamica TAS=180 kt y con rumbo (respecto del norte

geografico) TH=060o, en presencia de un viento −→w=320o/40 kt.

Se pide: Calcular la ruta (TC) seguida por el avion.

3.

Un avion vuela con velocidad aerodinamica TAS=100 kt. El avion 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 angulo de correccion de deriva que debe aplicarse.

b) Calcular el rumbo (respecto del norte geografico) que debe llevar el avion.

4.

Un avion vuela con velocidad aerodinamica TAS=100 kt y con rumbo (respecto del norte

geografico) TH=235o. Su velocidad respecto a tierra es GS=140 kt y sigue una ruta (respecto

del norte geografico) TC=220o.

Se pide: Calcular el viento que esta afectando al vuelo del avion.

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ACRONIMOS

ADF Automatic Direction Finder

AGL Above Ground Level

AP Auto Pilot

ARW Actual Ramp Weight

ATC Air Traffic Control

ATOW Actual Take Off Weight

ATM Air Traffic Management

AZFW Actual Zero Fuel Weight

BEW Basic Empty Weight

CAS Calibrated Air Speed

CDI Course Deviation Indicator

DH Decision Height

DME Distance Measurement Equipment

FD Flight Director

FL Flight Level

FMS Flight Management System

GPS Global Positioning System

GS Ground Speed

HSI Horizontal Situation Indicator

IAF Initial Approach Fix

IAP Instrument Approach

IAS Indicated Air Speed

ICAO International Civil Aviation Organization

IFR Instrument Flight Rules

ILS Instrument Landing System

IMU Inertial Measurement Unit

ISA International Standard Atmosphere

LW Landing Weight

MLW Maximum Landing Weight

MRW Maximum Ramp Weight

MSL Mean Sea Level

MTOW Maximum Take Off Weight

MZFW Maximum Zero Fuel Weight

NDB Non Directional Beacon

OACI Organizacion de Aviacion Civil Internacional

OBS Omni Bearing Selector

OEW Operating Empty Weight

PL Pay Load

RBI Relative Bearing Indicator

RMI Radio Magnetic Indicator

RVR Runway Visual Range

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RWY Runway

SID Standard Instrument Departure

SL Sea Level

STAR Standard Terminal Arrival Route

TAF Terminal Area Forecast

TAS True Air Speed

TMA Terminal Area

TOC Top Of Climb

TOD Top Of Descent

UAV Unmanned Aerial Vehicle

VASIS Visual Approach Slope Indicator System

VFR Visual Flight Rules

VOR VHF Omnidirectional Range

WP Waypoint

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