Passenger to Freighter – P2F.

Conversión a carguero. Una segunda vida para un avión de transporte.

Recientemente, la aerolínea australiana Qantas y Australia Post, han anunciado la introducción de 3 unidades Airbus A321P2F, convirtiéndose en el primer operador del mercado en operar un Airbus A321 convertido a carguero.

La relación entre Australia Post y la aerolínea Qantas se remonta a los inicios de la aerolínea, cuando comenzó sus primeros vuelos para el servicio postal en 1.922. Entonces operado por el AVRO 504K y los famosos De Havilland DH50 y DH9. Ahora utilizan otros aviones también convertidos a cargueros, los B737, más antiguos, y de menor capacidad que los A321P2F que, se espera entren en servicio en octubre de 2.020.

Historia de los cargueros.

Desde los inicios de la aviación comercial, allá por 1.911, los primeros servicios aéreos no eran para trasladar a personas. Éste era, de hecho, un servicio extra. La aviación comercial comenzó con el correo aéreo, algo sobre lo podéis leer aquí, en Aviación Global.

Los primeros aparatos utilizados a finales de la primera década del siglo XX, eran excedentes del ejército, y cómo tal, su diseño no tenía la finalidad para el transporte de correo. Transportar las sacas de correo era muy complicado dada la limitación de espacio. Esto cambió en la década de los años 20. (Ver artículo «Los pioneros del transporte aéreo y sus dificultades«).

 A partir de los años 20, en Reino Unido surgió la necesidad de transportar material y tropas a los nuevos territorios de Oriente Medio. Para tal misión, se les ocurrió utilizar el mayor avión disponible, el Vickers Vimy Commercial. El Vickers Vimmy Commercial, era un modelo civil desarrollado a partir del Vickers Vimmy Bomber que, a su vez, fue desarrollo de otro bombardero anterior, el Vickers Vimy. Tras convertir el modelo Commercial, pasó a denominarse Vickers Vimy Vernon, el primer avión dedicado al transporte de tropas y material en 1.921. Sería por tanto el primer avión de pasaje en ser convertido al transporte de carga y tropas. Ya posteriormente, se daría paso al modelo Victorias. Sin embargo, este modelo ya no sería producto de una modificación sino fabricado directamente para ese cometido.

Evolución desde el Vickers Bomber hasta la transformación del Vicker Commercial en Vickers Vernon. (Imagenes del Archivo de Vickers).

En el otro lado del Atlántico, la American Railway Express, utilizó el modelo Handly-Page Bomber convertido en 1.919 para poder transportar 1.100 lbs de carga entre la ciudad de Washington hasta la de Chicago. Aunque aún no se utiliza el término avión de carga, su utilidad pasaba por trasladar correo. Fue de hecho, el “Air Mail Service” en Estados Unidos el que utilizó principalmente dos modelos, el famoso DH4 “Jenny” y el J1 de Standard Aircraft Coporation. Ambos entrenadores del ejército que fueron modificados para habilitar un espacio entre el piloto y el motor para colocar las sacas de correo.

Como tal, la carga aérea no se desarrolló hasta la Segunda Guerra Mundial. Durante el desarrollo del conflicto existió por primera vez la necesidad de trasladar carga y material, no sólo para el traslado de tropas, sino carga. Tanto es así, que la Luftwaffe estaba interesado en un modelo que sustituyese a sus viejos JU 52/3M. El fabricante Arado Flugzeugwerke había diseñado el Arado AR 232. Sin embargo, la Luftwaffe apenas lo utilizó dado el gran número de aparatos que estaban siendo fabricados en aquel momento. Tan sólo fueron fabricados alrededor de 20 unidades.

Arado AR232.

El diseño de este avión fue sin duda, un diseño revolucionario. Era el primer avión diseñado para la función de carguero. La estructura del ala estaba situada en la parte superior de la aeronave y dejaba un fuselaje diáfano, una cola doble al final del fuselaje, y puertas hidráulicas con una rampa para permitir la carga y descarga de mercancía rodada. Además, el tren de aterrizaje había sido diseñado para operar en distintas superficies no preparadas, lo que le daba gran polivalencia operativa.

Otro avión digno de mención es, sin duda alguna, el DC3. Cuando estalló la guerra. El ejército norteamericano necesitaba un avión de transporte de tropas y mercancía de acuerdo a sus necesidades. La Douglas Company disponía en ese momento del DC3, el mejor avión de transporte de pasajeros hasta el momento, en producción y en gran número disponible.

Las modificaciones necesarias eran, abrir en la parte trasera derecha del fuselaje un hueco grande para la instalación de un portalón de carga, reforzar el suelo de la aeronave para soportar mayores pesos, y otros mecanismos para operaciones militares como el gancho para arrastrar planeadores y camillas o asientos para llevar paracaidistas. El avión modificado pasó a llamarse C-47.

Tras el fin de la guerra, había un gran número excedente de aeronaves convertidas a cargueros procedente del ejército. Famosa es la historia de los “Flying Tigers” con su aerolínea carguera iniciada con aviones C-93 Conestoga, aviones cargueros excedentes de la marina norteamericana.

Budd RB-1 C93 «Conestoga». Primer avión de Flying Tigers Line.

Con el paso de los años, los aviones cargueros puros se hicieron un hueco en el negocio de la aviación, ofreciendo servicios regulares de carga entre muchos destinos. Sin embargo, apenas existían modelos de aviones cargueros puros. Todos los aviones cargueros puros eran diseñados con propósitos de militares. En el ámbito civil, todos los cargueros partían de la base de aviones civiles: B747, B767, BAe146, ATR72, etc… Aunque se fabricasen como cargueros eran modelos basados en diseños de transporte de pasaje.

Cuando se realiza la conversión a carguero.

Cuando un avión de pasaje llega a su máxima vida operativa como avión de pasajeros, tiene dos opciones: Retirarlo para despiece o ser reconvertido a avión de carga.

La vida máxima operativa se determina por el coste de realizar una revisión de mantenimiento tan extensa que superaría el valor de mercado de la aeronave. Hay que tener en cuenta, que la aeronave, durante su vida operativa se devalúa a lo largo de los años. Además de su obsolescencia tecnológica, cuantos más años, el número de inspecciones de mantenimiento se vuelven más recurrentes y profundas, llevando así a la previamente mencionada vida máxima operativa. Es el momento de darle la opción a una segunda vida: la conversión a carguero.

Valoración del A321-100 . Obsérvese el punto de inflexión a partir del valor que un avión de pasaje fabricado en 1.998 merece la pena ser convertido a carguero a partir de 2.013.

Cuando un avión de pasaje se va a convertir a carguero, es necesaria una revisión total del aparato, una modificación de su estructura y de algunos sistemas. Esto se realiza en talleres especializados y el tiempo empleado en su realización es inferior al de fabricación del avión nuevo, teniendo la ventaja del tiempo de entrega a su favor.

En la oferta de los fabricantes de aviones existe la de aviones de carga nuevos de fábrica. Sin embargo, su precio es muy superior al de utilizar un avión con un valor inferior al de mercado y sumarle el coste de la transformación a carguero. Económicamente es más rentable. Aproximadamente la mitad de los aviones de tamaño medio son reconvertidos a cargueros, sin embargo, en los últimos años, tan sólo una tercera parte de los aviones grandes o de fuselaje ancho han sido reconvertidos, aumentando el número de aviones cargueros nuevos de fábrica debido a que los convertidos son menos eficientes respecto al gasto de combustible.

La transformación a carguero.

Para realizar la conversión, hay que pensar que el habitáculo interior está pensado para transportar personas y hay que habilitarlo para un nuevo tipo de misión: La carga.

Para ello, se retira todo lo que no es necesario nunca más como el equipamiento interior de asientos, embellecedores, la moqueta, los baños, el sistema de máscaras de oxígeno del pasaje, armarios, etc… Tan sólo se deja, o se modifica el galley delantero y el baño. Al fin y al cabo, los pilotos de carga también tienen necesidades. Además, se instala una división entre la bodega principal de carga, donde antes iban los pasajeros sentados, y el galley delantero. Habitualmente una malla de contención o un muro de gran consistencia para evitar que un supuesto desplazamiento de la carga llegue hasta la cabina. Como dato, ha de ser capaz de resistir 9 G. Una pequeña puerta da acceso a la bodega desde la cabina.

Además, las puertas de entrada al avión se eliminan o desactivan. Dejando las dos delanteras. Los suelos se refuerzan y, se les instala un sistema de rodillos o bolas giratorias para desplazar los grandes contenedores y pales de carga, y un sistema de fijación de la carga al suelo para evitar su desplazamiento durante el vuelo. Hay que tener en cuenta, que el peso por metro cuadrado de la carga es superior al de los pasajeros.

En el proceso de transformación, normalmente en su parte delantera o trasera izquierda se le recorta su estructura para dar cabida a un gran portalón. Alrededor se refuerza la estructura dado el peso de la puerta.

Algunas modificaciones realizadas en el A321P2F.

En cuanto a sistemas, el sistema hidráulico es modificado para permitir la apertura y cierre del portalón de carga. En la bodega principal, se le instalan luces y un sistema de detección de humo. Algunos con sistemas de extinción de incendios. Estos Sistemas tienen a su vez su representación en cabina.

Esta transformación supone un incremento de peso al avión, sobretodo la instalación de la puerta de carga. Dicho lo cual, es interesante tener en cuenta, que el alcance del avión es ligeramente inferior a su homólogo de pasaje.

Una vez finalizada la transformación en un centro de mantenimiento aprobado para hacerlo, la denominación del avión cambia. Dicha denominación proviene del centro donde ha sido realizada la modificación. Las tres principales son estas:

BCF – Boeing Converted Freighter.

BDSF – Bedek Special Freighter.

PCF – Precision Conversions Freighter.

Así encontramos los B767-300BDSF de Atlas Air, los B747-4H6M (BCF) de Kalitta air, o los B757-256PCF de DHL.

BAe 146-300QT con el portalón de carga abierto.

Otras denominaciones pertenecientes a aviones nuevos son los denominados “F”, como los B747-8F, Los B777F, los A330F, o los BAe 146QT (Quiet Trader) que tenía TNT operados por Pan Air líneas aéreas.

Otros cargueros.

En el mundo de los aviones de carga, existen dos tipos que no hemos mencionado antes. Aunque no son modelos de pasaje convertidos a cargueros en todos los casos.

Existen modelos de aviones que son convertibles, es decir, aviones cuya operación permite volarlo como avión de pasaje, y al desembarcar, cambiar su configuración rápidamente para llevar carga. En este caso, el avión tiene una puerta de carga y, los asientos, van instalados sobre unos palés que permiten sacarlos uno a uno dejando a la vista el suelo con los rodillos de una bodega de carga. En este caso, estos aviones dejan los baños traseros y los armarios superiores instalados. Son aviones que permitían volar por el día pasajeros y por la noche carga dando lugar a una flexibilidad operativa a las compañías que lo operan.

Con el tiempo este tipo de aviones ha quedado muy en desuso dada la gran especialización que existe en el sector de la aviación comercial. Además, estos aviones presentan ineficiencias tanto para carga como para pasaje.

First Air B737 Combi. Obsérvese la diferencia entre la parte delantera de carga y la parte trasera de pasaje.

 Otro tipo de carguero es el conocido como “Combi”. Como su nombre indica, su función es llevar tanto carga como pasaje al mismo tiempo. Para esto, algunos modelos sí se han convertido de pasaje a combi, y otros salieron de fábrica en esta configuración. Como los anteriores modelos han caído en desuso, aunque todavía se pueden ver algunos en Sudáfrica operados por la compañía Safair, o en Alasaka. Estos aviones son normalmente utilizados en rutas a destinos remotos donde la afluencia de pasaje no es mucha y es el único medio para proveer de equipamiento y otras necesidades en estas poblaciones.

El A321P2F en datos.

Ya que empezamos el artículo hablando del A321P2F, ofrezcamos algunos datos al respecto. El A321, es un avión actualmente sólo existente en versión de pasaje.

Actualmente hay dos empresas que ofrecen la conversión del A320 y A321 en carguero,  PACAVI y EFW. La empresa californiana de San Diego y la alemana, ofrecen la conversión de aviones de los A320-200 y de los A321-100 y -200. El A320P2F con una carga de pago de unas 21 toneladas tiene un alcance de 3.900 km y, el A321-100P2F, que es el de peso más bajo, con una carga de pago de 24,7 toneladas, puede alcanzar los 4.100 km.

En cuanto a costes por cada sector de 400 NM, respecto al B757, principal competidor, son muy inferiores con tan solo 2 toneladas de carga de pago de diferencia, menor en el 321 que en el 757.

El A320 es capaz de llevar 22 toneladas de carga de pago en diferentes tipos de contenedores estándar. Incluyendo los de la bodega inferior, ofreciendo un volumen de 167 m3. Por el contrario, el A321P2F tiene algo más de capacidad de 28 toneladas de carga de pago y ofrece un volumen de 218 m3.

Capacidad de carga de los A320P2F y A321P2F.
Carga tipo de los aviones de carga.

Con respecto a las bodegas inferiores, ofrece mayor volumen que el B737. La diferencia radica en que las puertas de la bodega se abren hacia afuera en el A320 de manera que no bloquea espacio interior como en el 737, cuya puerta abre hacia adentro. Sin duda un avión con mucho futuro en el transporte aéreo de carga. Aunque otros aviones como los B737-800 P2F transformados por AEI no se quedan atrás. Un salto en eficiencia en el mercado de la carga aérea por sus bajos costes de operación por tonelada de cargo transportada.

EL GPS Y SUS APLICACIONES (III).

Aproximaciones RNP.

En las anteriores partes hemos comentado los distintos tipos de sistemas utilizados para dar precisión a la señal del GPS. Aquí conoceremos qué beneficios nos reportan estas señales en la práctica.

Integridad de la señal GPS. RAIM.

Durante el despacho de un vuelo, de la mucha documentación que comprobamos es el “RAIM check passed”. ¿Qué significa?

En el anterior capítulo nombramos uno de los puntos básicos para poder utilizar GPS para navegación en aviación: La integridad. Para poder garantizarla, era necesario comprobar que, durante el vuelo, el servicio iba a tener cobertura GPS suficiente.

El RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) es sencillamente un algoritmo que determina, mediante la comparación de distancias desde varios satélites, que la información que da cada uno es consistente. Para comprobar esa consistencia, es necesario la señal de varios satélites, teniendo en cuenta que para establecer una posición en 3 dimensiones.

Cuatro satélites visibles pueden dar una posición. Sin embargo, el sistema considera que no son suficientes para proveer integridad en el caso de que uno diera mala señal, o dejara de estar visible.

En el caso de estar visibles 5 satélites, si alguna anomalía es detectada en alguno de ellos, el sistema puede descartar uno, quedándose con los cuatro básicos.

Con 6 o más satélites visibles, el receptor es capaz de detectar y excluir el satélite cuya señal sea inconsistente.

Existen dos funciones, FD (Fault Detection) y FDE (Fault Detection and Exclusion), que se combinan con el sistema RAIM. La primera ya la hemos comentado, pues tiene que ver con la detección de las anomalías o inconsistencia. Al detectarlas realiza un aviso, pero no excluye el satélite anómalo. En la segunda, más habitual en los receptores modernos desde hace unos años, no solamente detecta el satélite anómalo, sino que, además, lo excluye de la ecuación y no lo tiene en cuenta para realizar sus cálculos de navegación.

¿Cuándo es necesario realizar una comprobación RAIM?

Todos los operadores que utilicen navegación RNAV, deben emitir un informe de predicción RAIM antes del vuelo.

Existen algunos sistemas que por sí mismos proveen la integridad necesaria como vimos en la segunda parte. Los sistemas de aumentación de la señal GNSS, eran capaces por sí mismos de autocomprobar la integridad de su señal. Sin embargo, dado que son utilizados para aproximaciones específicas, quedan otro tipo de navegaciones basadas en GPS en las cuales es necesaria su comprobación:

  • Rutas RNP,
  • RNP (GPS),
  • Aproximaciones GPS,
  • SIDs y STAR RNP.

¿RNAV o RNP? ¿Diferencias?

El concepto de RNAV es el espacio aéreo en el que existe un cierto nivel de equipos abordo de la aeronave y asume que ésta permanecerá durante al menos un 95% del tiempo manteniendo un nivel de precisión de navegación determinada. Es decir, una aeronave volando en espacio aéreo RNAV-10 será capaz de mantener el 95% del tiempo dentro de un pasillo de 10 NM de ancho.

Sin embargo, RNP es parte del conocido como Performance Based Navigation (PBN), el cual añade a la misma precisión de navegación RNAV un sistema de monitorización y alerta en caso de degradación de su capacidad.

RNAV + sistema de aviso = RNP

Al mismo tiempo, habréis podido observar que, durante años, algunos términos podrían llevar a confusión como el de BRNAV, PRNAV, RNAV-2. RNAV-5… Hasta hace relativamente poco tiempo, Europa y Estados Unidos y otros estados como Canadá seguían criterios diferentes a la hora de denominar el mismo requisito de navegación. Por suerte, esto quedó unificado bajo denominaciones OACI. En Europa, consideraba BRNAV a las actuales RNP5 y PRNAV a las RNP1, utilizando el criterio para ruta, llegadas y/o salidas instrumentales. En Estados Unidos, por el contrario, la FAA utilizaba el término RNAV. Quizá aún podáis encontrar algo de literatura al respecto, pero, al fin y al cabo, es lo mismo con distinto nombre.

Desde el año 2.014, los términos RNAV y RNP aparecían indistintamente en la cartografía aeronáutica llevando a confusión al piloto, incluso cuando desde entonces, en la práctica eran lo mismo. Esto se produjo dado el enorme esfuerzo que suponía, no sólo económico, sino retirar la ingente documentación publicada hasta la fecha y la modificación de toda la cartografía que existía, sobrepasando la capacidad de los recursos de aquel momento. Afortunadamente, según la última versión del doc. 9613 de OACI al respecto, esto dejará de pasar y la cartografía verá ya con referencia a RNP y no RNAV (*).

De esta manera, los cambios serán de la siguiente manera:

(*) En una publicación en mayo de este año, OACI ha elaborado un plan por países que se extenderá hasta algo mas de 2.020.

¿Y nuestros mínimos? ¿Podemos realizar la aproximación?

En la publicación anterior dejamos alguna idea de qué tipo de mínimos corresponden a cada tipo de aproximación. Realizar una aproximación GPS simple, o realizar una aproximación con GBAS (aproximación GLS) o con SBAS (WAAS o EGNOS), llevará consigo unos mínimos determinados.

Aproximaciones “RNAV (GNSS) RWY xx” ó “RNAV (GPS) RWY xx”.

Si se realizan aproximaciones PBN utilizando tan solo la señal GPS, tendremos una señal de guiado horizontal o curso de final hacia la pista. En este caso dispondremos de unos mínimos barométricos que seleccionaremos en nuestro FMS llamados LNAV/VNAV. Dichos mínimos, al ser barométricos, se verían afectados ante una temperatura fuera del margen que establece la ficha, por lo que habría que variar la manera en la que la volamos como ya sabéis. Por lo tanto, no podría realizarse con el guiado vertical en “managed” del avión, estableciendo el piloto la senda de descenso correcto.

En el caso de realizar aproximaciones PBN basadas en SBAS, y bajo la misma designación, los mínimos a tener en cuenta serían los de LPV (Localizer Performance with Vertical guidance). Es decir, en la propia designación de la ficha de aproximación constataremos el canal (CH) en el que la señal del WAAS (si es en U.S.A.) difunde la información. Estos mínimos, a diferencia de los anteriores son geométricos, por lo que no se verán afectados por la temperatura.

En algunos aeropuertos, bajo la misma designación encontraremos varias opciones de mínimos: LNAV, LNAV/VNAV y/o LPV. En función de la capacidad del avión para realizar la aproximación utilizaremos unos u otros. El hecho de que aparezca el canal del WAAS o EGNOS, no implica que automáticamente no podamos realizar esa aproximación si no disponemos de SBAS. Hay que consultar los mínimos de la ficha y sólo con la designación no es posible saberlo. Cómo ejemplo podéis consultar en Lido AIP el aeropuerto de Miami Int’l. Esto cambiará como veremos más abajo con las nuevas designaciones.

Aproximaciones “GLS RWY”

Las aproximaciones del tipo GLS (GBAS Landing System) son consideradas de precisión. La forma de volarlas es “ILS alike”. La selección de la frecuencia o canal como sucede en las aproximaciones basadas en SBAS, la puede seleccionar el avión directamente como en los modernos aviones Airbus o Boeing, o manualmente mediante una caja selectora instalada a tal efecto.

Selección de una aproximación GLS para el aeropuerto de Franckfurt en un A330-200.

Al tratarse de una aproximación de precisión, los mínimos a considerar serán los de CAT I ó CAT II/III si estuvieran ya instalado en algún aeropuerto. Podéis consultar el AIP los aeropuertos de Frankfurt o Málaga para ver su representación.

Aproximación GLS Y a la 07L de Frankfurt.

CAMBIOS EN LA REPRESENTACIÓN DE LOS MÍNIMOS.

Entre los cambios mencionados anteriormente, existe otra sobre la representación de los mínimos, más fácil de interpretar.

Para ello, la nueva designación de fichas para las aproximaciones RNP, pasará a ser del siguiente modo. Si la designación de la ficha de aproximación es “RNP RWY xx”, quiere decir que los mínimos disponibles serán los de LPV, LNAV/VNAV y LNAV. Si, por el contrario, la ficha sólo tiene mínimos LPV, la ficha se designará como “RNP RWY xx (LPV only)”. Y si sólo tiene mínimos de LNAV/VNAV, la designación sería “RNP RWY xx (LNAV/VNAV only)”. Esto agiliza sensiblemente el proceso de identificación de la ficha y los mínimos necesitando la lectura de la designación y no “buceando” por la ficha escudriñando los mínimos para ver si somos o no capaces de realizar esa aproximación.

Tabla del EUR REGIONAL TRASITION PLAN de OACI para los nuevos sufijos sobre mínimos.

RNP AR APCH (RNP authorisation required approach).

Además de los tipos de aproximación mencionadas, existen unas, un tanto especiales. En algunos aeropuertos que requieren tipos de aproximación cuyos requisitos sean mayores del estándar debido a su difícil orografía. Así nacen las RNP AR APCH. Sin embargo, dadas sus características especiales necesitan una autorización especial tanto para la compañía como para las tripulaciones que las realizan.

Este tipo de aproximaciones requieren valores de desvío en aproximación final inferiores a 0.3 NM, en algunos casos de 0.1 NM ó 0.15 NM. Dado la exactitud de su requerimiento, los tramos de viraje han de tener requisitos más elevados de lo habitual. Normalmente los encontraremos basados en RF (Radius to Fix o Virajes de radio fijo).

Como dato añadido, cuando observamos las denominaciones de los tipos de aproximación nos encontramos con algunas que indican el requerimiento añadido para la aproximación: “RF Required” ó “RNP <0.3 Missed approach RNP <1”. No obstante, estos requerimientos añadidos nos los podemos encontrar tanto en las AR como en otras, por lo que no necesariamente son AR aquellas que requieran la utilización de RF, por ejemplo.

Con este capítulo damos por finalizados estos tres capítulos sobre las aplicaciones del GPS en aviación y los tipos de aproximaciones disponibles. Espero que estos tres capítulos hayan podido esclarecer algunos de los conceptos utilizados a diario en nuestras operaciones aéreas.

CÓMO AFECTA LA TEMPERATURA Y LA ELEVACIÓN A LOS AVIONES. «HOT & HIGH».

hot and high
Foto A340-600 crédito a Iberia.

Recientemente, en uno de mis tweet, mencionaba el tema de los aeropuertos “hot & high” y, algunos curiosos, con buen criterio, me lanzaron algunas preguntas que paso a tratar de responder a la vez con este artículo. El término es desconocido para muchas personas que viajan habitualmente en avión, e incluso para muchos pilotos deportivos o de ultraligero que no son conscientes de las limitaciones que suponen las altas temperaturas veraniegas en el hemisferio norte, o australes en el caso hemisferio sur.

Altitud de Densidad (DA).

Llevemos un orden. Para poder entender bien lo de “Hot & High”, hay que explicar bien qué es la altitud de densidad como pilar del artículo. Debemos dar cuenta de este factor que, de manera invisible y con gran impacto, afecta a las actuaciones del avión. Quizá el factor más importante de todos los que afectan cuando llegan las altas temperaturas.

El avión utiliza medios aerodinámicos para generar sustentación como el ala o sus estabilizadores, tanto verticales como horizontales y, el medio en el que tiene lugar es el aire. Además, los motores utilizan el aire para realizar la combustión, o tracción si hablamos de hélices.

El aire, se considera un fluido que, cuando aumenta su temperatura las moléculas que lo componen se dispersan (disminuye la densidad del aire). Si, por el contrario, su temperatura disminuyera, las moléculas ocuparían menor espacio entre sí, reduciéndose el volumen que ocupa (la densidad del aire aumenta). Esto es conocido como densidad del aire.

Relación entre la temperatura y densidad del aire con la Density Altitude (DA). Relación entre la variación con la altura (h), la temperatura (T) y la Presión (P) con la Density Altitude (DA).

Según la International Standard Atmosphere (ISA), la temperatura a nivel del mar está establecida en 15º C y, según ascendemos en la atmósfera 300 metros, ésta ha de descender 2º C. Por lo tanto, con el razonamiento anterior, podríamos decir que al ascender 300 m. desde el nivel del mar, si la temperatura es de 20º C, nos encontraríamos con que la densidad del aire es menor que la que deberíamos tener. Es decir, la temperatura es 7º C superior a la ISA (ISA+7).

Si tomamos en la atmósfera los dos parámetros de temperatura y densidad del aire al mismo tiempo, la densidad del aire disminuye a pesar del decremento de temperatura según ascendemos. Esto es debido a que la presión del aire disminuye en mayor proporción de lo que lo hace la temperatura.

Dicho esto, ¿qué es la altitud de densidad? Pues es la altitud, cuya densidad del aire sería la correspondiente a la densidad establecida en la atmósfera ISA. Es decir, si nos encontramos en Madrid, cuya elevación es de 2.000 pies. (600 m.), si su temperatura fuera de 11º C, diríamos que su altitud de densidad, de ahora en adelante DA, es de 2.000 pies. Si, por el contrario, la temperatura fuera de 17º C, al encontrarnos a ISA+6, la densidad del aire se correspondería como si estuviéramos, no a 2.000 pies, sino a 3.000 pies. Es decir que, a 2.000 pies de elevación, la DA sería de 3.000 pies. ¿Qué efectos tiene esto sobre nuestra aeronave?

Tabla para conocer la Density Altitude.

Efectos de la Altitud de Densidad.

Como hemos visto, la densidad del aire disminuye según ascendemos en la atmósfera. Una densidad de aire pequeña tiene consecuencias directas en la sustentación. Si un ala tiene una superficie determinada para generar sustentación, un aumento en su altitud de densidad (DA) supondría que la sustentación generada equivaldría a un ala de una superficie más pequeña. Es decir, que al avión le costaría mucho más generar sustentación.

Esto último, tiene un efecto muy importante. A la hora de aumentar la sustentación, el piloto ha de elevar el morro del avión, esto es el ángulo de ataque. Al elevarlo, el ángulo de ataque se aproximaría aún más al máximo: la velocidad de pérdida. Además, al disminuir al disminuir la densidad del aire, el ángulo de ataque a partir del cual entraría en pérdida se reduciría, por lo que el margen sobre esta queda sensiblemente afectado.

La actuación sobre los mandos de vuelo se ve afectada. La respuesta del avión es menor y, requiere al piloto mayor deflexión de mandos para lograr el efecto deseado. Además, requiere mayor anticipación debida a la tardía respuesta de los mandos, sobretodo en el momento del aterrizaje, lo que en algunos casos desemboca en que, en algunas ocasiones, se “sobremande” innecesariamente. Aunque este efecto es poco significativo en aviones pequeños, sí lo es en aviones de mucho tamaño.

En otro orden de cosas, si nos encontramos en un avión de hélice, ésta generaría menos tracción al tener el aire menor densidad. Si el motor no compensa la pérdida de en su densidad de aire, la potencia que de será inferior a la que daría en una atmósfera con aire más densa. Además, con elevadas temperaturas ambientales, para que el motor pueda desarrollar la potencia necesaria, trabajan a temperaturas muy cercanas a las máximas por lo que su degradación aumenta.

Como resultado de dichos aumentos en la altitud de densidad, nos encontraríamos con que nuestra aeronave necesitaría mayores longitudes de pista para despegar y ascensos de menor pendiente, con las implicaciones que tiene a la hora de salvar obstáculos en la senda de despegue. Podríamos realizar la equivalencia de que, para una pista dada, ante un aumento de la altitud de densidad, es como si acortásemos nuestra pista, o acercáramos de manera hipotética del obstáculo a librar tras el despegue.

Distancia de despegue de un avión ligero con dos DA diferentes.

En crucero, los aviones comerciales son operados a niveles altos, por encima de los 35.000 pies de altitud. Dichos niveles son los óptimos en garantías de poder reducir el consumo de combustible para aumentar su alcance, ofrecer velocidades más altas y mayor confort al pasajero. Sin embargo, volar a esos niveles implica que, como hemos visto antes, los aviones se encuentren volando con márgenes sobre la pérdida pequeños. Un aumento de temperatura sobre la ISA puede reducir ese margen, por lo que exige al piloto prestar atención a su evolución durante el vuelo, especialmente en el paso sobre la zona ecuatorial, donde las temperaturas suelen ser de media superiores a la ISA en 10ºC, obligando en ocasiones a descender para mantener el nivel de seguridad con sus márgenes adecuados.

Las tablas… La mejor herramienta del piloto.

Los pilotos realizamos antes de cada vuelo estudios sobre las actuaciones de nuestro avión para comprobar que, con las condiciones atmosféricas actuales y las esperadas en el momento del despegue, crucero y aterrizaje, se encuentren dentro los márgenes de seguridad correspondientes. En la jerga habitual a las actuaciones del avión las denominamos performance. Y para ello utilizamos las conocidas tablas de performance. Hoy en día, la mayor parte de ellas electrónicas.

En ellas, introducimos los datos atmosféricos: temperatura, presión atmosférica y viento. Además, comprobamos la longitud de pista disponible y su estado. No es lo mismo una pista seca que encharcada, de tierra, o con nieve. Además, el uso de sistemas que nos puedan afectar a la reducción de empuje de los motores, como el uso de sistemas anti-hielo o aire acondicionado, han de ser debidamente en cuenta y, qué potencia hemos de utilizar para despegar. Todo ello nos permite conocer nuestro grado de ascenso en las condiciones más conservadoras posibles, teniendo en cuenta un fallo de alguno de los motores o cuanta pista nos quedaría para frenar si tuviéramos que realizar un aborto de despegue. Además, nos permite conocer, bajo esas condiciones que configuración de flap debemos seleccionar para franquear los obstáculos que existan durante nuestro ascenso inicial.

Un factor muy importante, no mencionado en el anterior párrafo es el del peso. Es esencial conocer cuanto es el peso máximo que podemos tener al despegue. Un empeoramiento de las condiciones atmosféricas o en el estado de la pista, puede hacer que tengamos que reducir el peso máximo con el que podemos despegar. Esto significa que habría que dejar carga en tierra.

En mis recomendaciones para la aviación general ligera, y después de muchos años practicándola, es muy importante tener bien claro que no siempre se ha de poder despegar dos pilotos, algo de equipaje y los depósitos de gasolina llenos hasta arriba. En muchos casos, si el combustible es necesario para realizar una determinada etapa del vuelo, pensar en buscar un aeródromo en el que realizar una parada para repostar en el camino, tratar de despegar a horas tempranas donde la temperatura aún es suficientemente baja, o la más segura de todas: No despegar. En ocasiones, conviene comprobar en las tablas de performance si es posible despegar con algo de viento en cola en dirección a una zona carente de obstáculos, que despegar hacia un obstáculo que no sabes si serás capaz de librar con seguridad, aunque tengas el viento en cara en el despegue. No cerrarse ante una sola posibilidad es conveniente en aras a mantener la seguridad. Las pistas, habitualmente no son de un único sentido.

Aeropuertos Hot & High.

Después de haber explicado cómo influye la altitud de densidad en las operaciones aéreas, vamos a tratar de centrarnos en los aeropuertos que denominamos “hot and high”.

¿Hay algo peor para la altitud de densidad que tener mucha temperatura ambiente? Efectivamente, que además de mucha temperatura tenga una alta elevación… Esto es básicamente lo que sucede en numerosos aeropuertos de Centroamérica y Sudamérica. Quito, México, Bogotá, Medellín son típicos ejemplos con elevaciones que rondan los 5.000, 7.000 u 8.000 pies de elevación que, junto con temperaturas de alrededor de 25 a 30º C, alcancen con facilidad los 10.000 pies de altitud de densidad.

Sin embargo, si analizamos las tablas de altitud de densidad, también Madrid (España) cuya elevación son 2.000 pies con temperaturas cercanas a los 40º C en verano pueden hacer que la altitud de densidad alcance los 5.500 o 6.000 pies de DA.

Un incremento de temperatura significativo más una cierta elevación del aeropuerto, puede convertir la operación de un aeropuerto en algo delicado y que requiere una cierta atención en los cálculos de performance.

Además de los efectos antes mencionados, vamos a añadir alguno más que en estos aeropuertos son especialmente significativos.

Los pilotos tienen en la cabina indicaciones de velocidad aerodinámica respecto al aire, que son las que utiliza el piloto para volar la aeronave. Sin embargo, no son las que realmente lleva el avión respecto del suelo. Ésta última velocidad, aumenta con la altura. Es decir, para una misma velocidad indicada en el instrumento del piloto, la velocidad respecto del suelo será mayor para un aeropuerto de alta elevación que para un aeropuerto a nivel del mar, lugar en el que coincidiría la indicada con la del suelo.

Esto trae consigo, como en ausencia de viento, la velocidad respecto del suelo puede ser de unos 20 kt. superior a la indicada. Si echamos cuentas, podemos realizar un aterrizaje en el aeropuerto de México a unos 175 kt de velocidad respecto del suelo con una indicada de 155 kt…. ¡muy rápido! ¿Consecuencias? La primera es fácilmente deducible. Parar una masa de unas 160 toneladas a 175 kt no es lo mismo que pararla desde 155 kt. Necesitamos una pista más larga y una ejecución de la frenada adecuada.

Los frenos de un avión, a pesar de disponer de frenada automática, son muy delicados. Debemos calcular qué tipo de frenada vamos a utilizar para evitar un sobrecalentamiento de frenos excesivo. La técnica, tanto manual o automática ha de ser cuidadosa. Es normal superar los 400 o 500º C en un aterrizaje de semejantes características. Es habitual disponer de servicio de ventiladores para disipar el calor de los discos de freno.

Indicación de la temperatura de frenos tras un aterrizaje en el Aeropuerto Internacional de México D.F: (A340-600).

Para el despegue, donde las velocidades suelen ser mayores que las de aterrizaje debido al peso sensiblemente mayor, la velocidad de rotación (velocidad a la que el piloto actúa los mandos con el propósito de irse al aire) es muy alta. Tan alta, que muchas veces está limitada por la velocidad máxima a la que las ruedas pueden girar antes de deshacerse. En torno a 204 kt. en el mejor de los casos. En este tipo de aeropuertos de gran elevación, existe gran diferencia, bien apreciable, entre el momento en que el piloto inicia la rotación, el avión comienza a levantar el morro de la pista, y el momento en el que finalmente despega el tren principal del suelo (Lift-off). En ese transcurso de tiempo entre la rotación y el lift-off, las ruedas siguen girando sobre tierra, alcanzando fácilmente los 190 kt. Retrasar una rotación puede acarrear el riesgo de romper alguna rueda por exceso de velocidad… De nuevo el piloto ha de ejecutar una rotación a la velocidad y tiempo adecuada.

Otro problema añadido en este tipo de aeropuertos son los obstáculos. Además de todo lo comentando hasta ahora, es que la mayoría de estos aeropuertos no están situados en unas amplias planicies. Por lo que las aproximaciones han de ser bien planificadas a velocidades no demasiado altas, por lo que debemos hacer uso de los flaps desde mucha altura para llevar el avión “cogido con riendas” y evitar que se nos desboque… Existe una limitación de altitud a partir de la cual podemos comenzar a utilizar los flaps, normalmente entre 19.000 y 20.000 pies, dependiendo del modelo de avión. A la hora de aterrizar en un aeropuerto con las mencionadas complicaciones es habitual utilizar el primer punto de flap/slat cercanos a los 17.000 pies en algunos casos para poder cumplir con las restricciones de velocidad para un avión tipo A340, B777 o B747. Otra vez, cerca de su limitación.

Realizar una aproximación a un aeropuerto de gran elevación trae consigo otra complicación más. Por si faltaba alguna… Dadas las velocidades tan altas respecto al suelo, al tratar de mantener una senda constante de descenso de 3º aproximadamente, lo que es una senda habitual, nos hace resolver un problema trigonométrico sencillo: ¿Cuál es el régimen de descenso que llevaremos antes del aterrizaje? Cuando normalmente para una aproximación de 3º el régimen de descenso suele ser alrededor de 750 – 800 pies por minuto, en este tipo de aproximaciones es muy próximo a los 1.000 – 1.100 pies por minuto. Quizá estos datos no te digan nada. Pero ¿y si te digo que el régimen de descenso máximo antes de tener que realizar un motor y al aire son 1.200 pies por minuto? Es decir, el margen es de apenas 100 pies por minuto. Una vez más las correcciones que se le exigen al piloto durante la aproximación final han de realizarse muy suaves y con gran anticipación, y más aún durante el momento del aterrizaje como ya mencionamos anteriormente.

Cómo veis esto de la aviación tiene muchas peculiaridades que a través de mi carrera voy descubriendo y, que de una manera u otra trato de contároslo lo mejor que puedo. Mientras tanto, en mi cuenta de Twitter @Daniel_Jambrina voy poniendo fotos y comentarios.

EL GPS Y SUS APLICACIONES (II).

Sistemas de aumentación de la señal gps.

En el capítulo I sobre el GPS y sus aplicaciones acabamos hablando sobre el DGPS, o GPS diferencial. Se convertía en el primer sistema de aumentación de la señal GPS que daría lugar a varios tipos de sistemas. Desde ahí comenzamos esta segunda parte.

Los sistemas de aumentación de la señal GPS han abierto la puerta a otros tipos de aproximaciones instrumentales sin necesidad de apoyarse en ayudas radioeléctricas como el VOR, NDB o incluso el ILS, dando la capacidad realizar aproximaciones de CAT II/III o en curva donde antes la orografía no permitía una aproximación ILS.

Errores en la señal GPS.

En este punto, tenemos claro que la precisión en la posición de los receptores proviene directamente de la señal emitida por los satélites. En la primera parte y a modo repaso, comentamos el efecto del Selective Availability (SA) y que había sido eliminado en el año 2.000. Además, gracias al DGPS este efecto se contrarrestaba aumentando la precisión. Sin embargo, hay otros efectos intrínsecos que también son necesarios corregir: Error del reloj, error de efemérides, el error ionosférico y el error multitrayecto.

 Vimos como alterando en la señal el tiempo al que se envía la señal, la posición se alteraba (SA). En este caso, el error del tiempo era intencionado. Sin embargo, el reloj del GPS, a pesar de ser atómico, tiene un pequeño error que es necesario corregir.

El error de efemérides, suele rondar los 2,5 m. Los satélites siguen órbitas determinadas alrededor del planeta Tierra. Sin embargo, el planeta no es un globo perfecto y las fuerzas gravitacionales que actúan sobre los satélites no son constantes, lo que implica que las órbitas satelitales necesitan corregirse constantemente. Esto afecta a la posición del satélite para un instante determinado.

El error ionosférico es el más significativo. Según varias fuentes oscila entre los 3 y los 5 metros. Este error es debido a que la señal GPS tiene que atravesar la capa atmosférica y, al hacerlo, la señal cambia su velocidad y se refracta, provocando un retraso en la señal.

Por último, el error de multitrayecto, es un error más pequeño que los anteriores. Está relacionado con el reflejo de la señal del GPS con la superficie. Provoca que el receptor reciba la misma señal en diferentes rangos debidos al rebote. La orografía es un claro ejemplo. 

Sistemas de aumentación de la señal GNSS.

El GPS por sí mismo no podía dar un servicio de navegación aérea apropiado ya que, debido a todos los errores mencionados en el apartado anterior, no cumplía con los requisitos del anexo de 10 de OACI: Precisión, Disponibilidad e Integridad. Con la aparición del DGPS, la FAA se dio cuenta de que podría adaptarlo a la aviación no sólo para la navegación de enruta, sino para dar servicio de aproximación por instrumentos sin depender de las actuales radioayudas eliminándolas en un futuro cercano. (Australia ya comenzó a desmantelar todos los VOR y NDB).

GBAS.

Surgió entonces el LAAS (Local Area Augmentation System). No era otro que un sistema basado en los mismos principios que el DGPS pero con alguna mejora. El sistema permitiría obtener aproximaciones instrumentales del tipo ILS sin necesidad de utilizar señales radioeléctricas. Con el tiempo, pasaría a denominarse GBAS (Ground Based Augmentation System), término utilizado en OACI. Aunque todavía quedan referencias con la terminología anterior LAAS, no existen diferencias prácticas.

¿Cómo funciona el GBAS? En un área determinada se instalan 3 o más antenas receptoras de GPS que funcionan como referencia. Dichas antenas miden el tiempo de la señal entre el satélite y la antena, y calculan la posición. Dicha posición es enviada al GBAS Ground Facility y determina el error y el error medio de la señal GPS. Dicho error es transmitido al equipo de aviónica del avión mediante una antena emisora que opera mediante VHF Datalink (VDB). Como función añadida, el GBAS monitoriza la funcionalidad de los satélites, eliminándolo de la ecuación si fuera necesario.

Esquema de antenas del GBAS (imagen FAA).

El GBAS da cobertura en un área de unas 23 NM y permite ofrecer hasta 48 tipos de aproximación diferentes. Hasta hace dos años, tenía la capacidad de ofrecer CAT I, pero hoy en día tiene capacidad CAT II/III. A este tipo de aproximaciones se les conoce como GLS (GBAS Landing System). Podemos encontrarlas en numerosos aeropuertos de Estados Unidos, Asia y en otros como Rio de Janeiro, Bremen, Frankfurt, Zurich y Málaga.

SBAS.

Dado el éxito del GBAS, se propuso la idea de mejorar la señal del GPS en un entorno mayor al de las 23 NM. Así, la FAA implementó el WAAS (Wide Area Augmentation System). Para el sistema WAAS, se crearon Estaciones de Referencia WRS (Wide-area Reference Stations) distribuidas por el territorio norteamericano y Hawaii, en concreto 38. Estas estaciones hacen la labor de recibir las señales del GPS y compararlas con su propia localización exacta por lo que son capaces de detectar los errores. Esta información recolectada por los WRS (existen 3) es enviada a las WAAS Master Stations (WMS) que generan un mensaje cada segundo. Dicho mensaje contiene información que permite a los receptores de GPS/WAAS corregir el error de posición mejorando su precisión y su integridad. ¿Pero como se consigue enviar el mensaje a los receptores GPS?

Arquitectura WAAS (imagen FAA). Similar al sistema EGNOS europeo.

Para el envío de dichos mensajes, se lanzaron un total de 3 satélites de comunicaciones geoestacionarios que recibían de 6 estaciones o antenas (GEO Uplink System), los paquetes de información y la difundían utilizando el mismo método de envío de las señales GPS. De esta manera, el propio receptor GPS podría recalcular su posición corrigiendo la señal de los GPS con la del mensaje corrector enviada por los satélites geoestacionarios. Al mismo tiempo el propio sistema monitoriza y avisa cualquier dato erróneo que pudiera existir, permitiendo al receptor contar con la fiabilidad adecuada.

Dado el uso de satélites geoestacionarios para el envío de la señal correctora, OACI lo denominó SBAS (Satellite Based Augmentation System). Dado que el WAAS es un sistema SBAS sólo válido para el territorio de Estados Unidos y Hawaii, otras naciones decidieron poner en órbita su propia constelación geoestacionaria. En el caso de Europa, su sistema es el EGNOS. Rusia, India, Japón y China también disponen del suyo.

Sistemas SBAS.

Los sistemas SBAS mencionados anteriormente son interoperables. Es decir, permiten al mismo receptor utilizar las señales en todas las zonas de cobertura GPS.

El sistema SBAS, nos permite realizar aproximaciones SLS (SBAS Landing System) hasta mínimos LPV. Es decir, “Localizer Performace and Vertical guidance”. Lo que podemos traducir a ser capaces de realizar una aproximación como si fuera un ILS, hasta unos mínimos verticales geométricos y no barométricos (utilizando el altímetro).

¿Hay alguna diferencia entre los receptores comunes de GPS y los que utilizan SBAS? Sí. En modelos de avión de líneas aéreas es menos visible dado que, en el caso de Airbus, se integra en los MMR del avión. Hablaremos de esto en la siguiente parte. En el caso de aviones ligeros, el equipo utilizado es diferente y si se desea acceder a este tipo de capacidad de navegación es necesario utilizar un GPS con función SBAS. En algunos GPS, la denominación del aparato GPS cambia a “W”. Por ejemplo, GARMIN en el modelo G430, el que tiene la capacidad de realizar estas aproximaciones es G430W.

ABAS.

Una mención aparte merece el ABAS (Aircraft-Based Augmentation system). Como su propio nombre indica, será la aeronave mediante sus equipos de aviónica que mejoran su precisión de navegación. Sin embargo, aunque lo hay, esto no significa que utilice la señal GPS como en los casos anteriores del SBAS y GBAS.

Los equipos de aviónica realizan cálculos mediante algoritmos utilizando otros sensores para corregir su posición. Los más utilizados son los sistemas inerciales de navegación (INS), el DME/DME, o la mezcla de ambos. De hecho, es muy común encontrarse con requerimientos de navegación DME/DME para realizar aproximaciones RNAV-1, por ejemplo. Sin necesidad de requerir GPS.

Otro sistema ABAS muy extendido es el RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring que utiliza señales redundantes del GPS para detectar fallos.

Tanto del RAIM como de los distintos tipos de aproximaciones, hablaremos en el siguiente capítulo.

EL GPS Y SUS APLICACIONES (I)

El GPS es un dispositivo bien conocido en nuestros días. Desde su nacimiento en el año 1.973 ha sufrido muchísimas mejoras. Sin embargo, prácticamente sin darnos cuenta estas modificaciones han traído consigo mejoras sin saber qué beneficios nos aportan. Con muchas siglas, eso sí.  

Nacimiento y desarrollo.

No podemos explicar algunas de sus mejoras sin recordar ligeramente sus orígenes, aunque sea de manera breve.

Algunos de los lectores podrán recordar algunos de los sistemas de navegación predecesores al GPS. El LORAN, OMEGA o DECCA comenzaron a desarrollarse con el fin de obtener y de mejorar la precisión de sus sistemas de orientación de armas en las diversas fuerzas armadas de los Estados Unidos. Coincidente con la Guerra Fría en la que sus misiles balísticos necesitaban mejorar la precisión de sus sistemas de navegación, además de conocer la posición de sus submarinos y bombarderos estratégicos.

Cuando los soviéticos comenzaron a lanzar satélites a mediados de los años 50, se dieron cuenta que, aplicando el Efecto Doppler a las señales electromagnéticas enviadas, podían conocer la posición de los satélites en órbita alrededor de la tierra. Poco después intentarían resolver la ecuación al revés. Es decir, un usuario en tierra, mediante la posición conocida de los satélites, podía determinar su posición. El GPS, de hecho, utiliza el mismo método, pero en sentido contrario, para ello es necesario que el GPS lleve un reloj a bordo con la precisión requerida. Con toda esta tecnología y sus posteriores estudios se pudo desarrollar una tecnología que mejoraría la precisión de navegación de miles de metros a cientos de metros.

En 1.973, fue creado el NAVSTAR – GPS, y más tarde se le acabaría llamando Global Positioning System, más conocido con sus siglas como GPS. Entre 1.973 y 1.985 se pusieron en órbita los 10 satélites necesarios para formar la constelación. No sería hasta 1.993 que la constelación la formarían 24 unidades. Aunque en realidad hoy en día son unos 30, de los cuales 24 se encuentran activos.

¿Pero cómo funciona?

Como se ha explicado anteriormente, existe una constelación de satélites describiendo 6 órbitas diferentes dando una vuelta a la tierra cada 12 horas a una altura de más de 20.000 km. Para determinar la posición, los satélites envían una señal desde una posición y hora conocida. La señal electromagnética llegará a un receptor en tierra que sabrá a qué hora exacta llegó la señal. Sabiendo la velocidad de propagación de la onda, el receptor podrá determinar la distancia desde el satélite. Sin embargo, esta distancia sería el radio de una esfera alrededor del propio satélite. Al calcular las distancias con cuatro satélites, el receptor podrá determinar su posición en el punto de cruce de esas cuatro esferas. Dicho cruce no sólo da una posición geográfica sobre un plano horizontal, sino también su altura sobre el terreno.

Dichos satélites emiten varios tipos de ondas en la banda “L”. L1 (1575,42 MHz) transmite en una frecuencia determinada para uso civil y L2 (1227,6 MHz), para uso militar y de manera codificada.

SA (Selective Availability).

En el año 1.983 un B747 de Korean Airlines fue derribado al entrar en espacio aéreo prohibido de la Unión Soviética debido a errores en la navegación. El presidente de Estados Unidos entonces, Ronald Reagan, prometió en ese momento que el GPS estuviera disponible para uso civil de manera gratuita.

La señal del GPS tiene una precisión de unos 30 metros. Cuando el GPS fue creado, el ejército norteamericano, por motivos de seguridad, se reservó que dicha precisión no fuera utilizada por sus enemigos. Así, la señal L1 de uso civil estaba degradada, alterando el reloj de manera aleatoria. Así, la precisión caía hasta niveles de algo más de 100 metros.

A mediados de los años 80, algunas organizaciones como la FAA, United States Department of Transport (DOT) y United States Coast Guard (USCG) ejercieron presión, sin resultado para desconectar el SA.

DGPS (GPS Diferencial).

Como respuesta, la USCG experimentó y desarrolló un sistema que le permitía mejorar la precisión a pesar del Selective Availability. Dicho sistema consistía en colocar una estación en un punto, cuyas coordenadas geográficas eran conocidas. La estación estaba equipada con un receptor de señal GPS y podía cotejar la señal del GPS con su posición real. La estación contaba con un emisor que difundía en frecuencias VHF el error de la señal GPS a otros receptores GPS en la zona de cobertura VHF de la estación para corregir en sus sistemas de posicionamiento el error en la señal del GPS, mejorando la precisión incluso con el SA activado. Este sistema se denominó DGPS o Differential GPS (GPS diferencial).

Esquema de funcionamiento del DGPS.

A finales de los años 90, y dado el éxito del DGPS, la necesidad de mantener el SA desaparecía. Bill Clinton eliminó de manera definitiva el SA en los GPS civiles en el año 2.000. Por otra parte, el ejército norteamericano también había podido desarrollar otra vía para alterar la posición de los GPS en determinadas zonas geográficas por lo que ya no podían alegar seguridad para seguir utilizando el Selective Availability.

Hay que añadir, que el desarrollo del DGPS mejoró la precisión del GPS incluso por encima de la propia señal GPS sin el SA activado, dando posiciones con márgenes de entre 5 y 10 metros.

Cortesía de GARMIN.

La FAA comenzó a utilizar el sistema DGPS para desarrollar sistemas que le permitieran, entre otras cosas, reducir el uso de radioayudas a la navegación, que costaban millones de dólares mantener y cuya precisión quedaba, en algunos casos, muy por debajo del GPS. Comenzaron a estudiar los sistemas de aumentación de la señal GPS, conocido como WAAS (Wide Area Augmentation System). De esto hablaremos en la siguiente parte.  

LAS CINCO CURIOSIDADES DE LA SEMANA.


Descrubre las cinco preguntas sobre curiosidades aeronáuticas.

Hola de nuevo curiosos de la aviación.

En la anterior edición hablábamos del Boeing 737MAX que llevó a paralizar la flota de todos los 737MAX del mundo. Es la primera vez que ocurre. Ni si quiera el modelo de DC-10 que tuvo varios accidentes debido a su diseño de la bodega de carga, ni el propio 737 en su versión clásica, con un problema de diseño en el pistón del timón de dirección, dejaron de volar entonces hasta su solución.

Significa esto que la aviación ha mejorado sus barreras de seguridad y se pueden implementar de manera global en un relativo espacio de tiempo.

En la anterior edición hablábamos de un trimotor… y hemos querido añadir un poquito más al respecto. Esperamos que las encontréis interesantes.

Aquí van las primeras cinco de esta semana:

1.            ¿Sabría decir cuál fue el primer trirreactor comercial en entrar en servicio?

2.            ¿Podría nombrarnos al menos 10 trimotores que se hayan comercializado a lo largo de la historia?

3.            ¿Por qué los pilotos de combate durante la Primera o Segunda Guerra mundial solían llevar bufandas de seda alrededor del cuello?

4.            Para los amantes de la aviación deportiva, especialmente del vuelo sin motor… ¿Sabría decirnos la diferencia fundamental entre un “Planeador” y un “Velero”?

5.            ¿Conocéis la expresión “Elephant walk”?

Respuestas:

  • Fue el famoso Boeing 727 de fabricación americana… diseñado a finales de los años 50 debido a una necesidad comercial de varias compañías americanas de aquella época dorada, -United-Eastern-American-, que necesitaban un avión polivalente capaz de mantener unos costes relativamente bajos en sus vuelos internos dentro de Norteamérica, así como reducir significativamente los costes para vuelos más largos y de baja densidad en los que se empleaban habitualmente cuatrimotores como el 707 o el DC8. Contrariamente a lo que algunos creen, que fue el Hawker Trident, y que, aunque fue el primer trirreactor en surcar los cielos -el vuelo de prueba lo hizo un año antes que el 727-, la primera entrega y el primer vuelo oficial realizado por un cliente fueron ambos en el mismo año (1964) pero le ganó el podio el 727 entrando en servicio con casi dos meses de antelación.

El 727 fue un avión de fuselaje estrecho ya que fue diseñado a partir de los modelos Boeing 707 y 720, lo cual marcó un precedente en aquella época, pues supuso un tremendo ahorro en costes tanto de fabricación en la cadena de producción como en los gastos de mantenimiento en línea de las aerolíneas.

También es reseñable destacar que fue el reactor comercial más vendido hasta principios de los 80, desbancado posteriormente por el, tristemente de actualidad, Boeing 737. Se fabricaron desde su inicio a principios de los años 60 cerca de 1.900 unidades, de las cuales casi 100 siguen a día de hoy en servicio en distintas aerolíneas, compañías cargueras y diferentes fuerzas aéreas en todo el mundo.

  • Aquí van algunos de los más significativos. Seguro que alguno más encontráis para añadir a la lista. Aparte del nombrado 727, claro…
  1. Falcon 50 y sus versiones modernas del 900, 2000 y 7000.
  2. Junkers JU-52;
  3. Lockheed L-1011 TriStar;
  4. Fokker VII;
  5. Tupolev TU-154;
  6. Ford “Tin Goose”;
  7. DC-10 y posteriormente MD-11;
  8. SM.81 Marchetti “Murcielago”;
  9. Stout Bushmaster 2000;
  10. BAC-111;
  11. Yak 40 y 42;
  12. Hawker Trident.
JU-52.
  • La respuesta tiene una sencilla explicación. No era cuestión de “frío” como se puede suponer en primera instancia, puesto que los aviones disponían algunos de calefacción. Su uso se extendió para evitar el enrojecimiento y las posteriores heridas por rozaduras que sufrían los pilotos durante sus misiones y que eran producidas por sus toscas uniformidades de rígidos cuellos y gruesas cazadoras, especialmente en momentos de máxima tensión en combate, cuando hacían girar bruscamente sus cabezas continuamente durante la batalla con la intención de avistar y dar caza al enemigo.
  • Según la FAI (Federación Aeronáutica Internacional) – que es la encargada de regular todos los requisitos de las distintas clases de competiciones – y aunque a nivel de licencias no se establece ninguna diferencia, existe distinción debido a que comúnmente los Veleros poseen mejores prestaciones o “performances” en cuanto al planeo que los planeadores convencionales. En algunos lugares se encuentra escrito que hasta 1:15 de coeficiente de planeo es un planeador, y mayor a 1:15 es un velero.

Puestos a hablar de coeficientes de planeo, ¿Qué es esto? El coeficiente de planeo establece la capacidad de descenso mínima relacionada con su avance en su misma unidad de medida longitudinal. Normalmente se representa con dos números separados con dos puntos. Uno para indicar la capacidad de avance y el otro, con el número “1” para indicar la unidad de pérdida de altura. Lo podéis encontrar escrito como 1:15 o al revés, 27:1. Es decir, un velero que tenga un coeficiente de planeo de 1:37. Así, por cada 1.000 metros que descienda el avión, avanzará 37 Km.

Si profundizamos un poco más en el tema, podemos añadir, que el coeficiente de planeo tiene que ver con la relación L/D, es decir, la relación que existe entre la sustentación y su resistencia aerodinámica, más conocida como “máxima fineza”. Dicha relación se consigue con un ángulo de ataque determinado, es decir, una velocidad concreta para un peso concreto. Los pilotos de vuelo sin motor conocen bien esta velocidad, pues es la que han de utilizar en caso de no encontrar una térmica o ascendencia que les haga ascender y necesiten maximizar su tiempo en el aire.

  • La “senda de los elefantes”, o más conocida por su terminología anglosajona “Elephant walk”, surgió en la Segunda Guerra Mundial cuando durante la salida de los bombarderos hacia sus misiones de bombardeo sobre sus objetivos alemanes despegaban de manera masiva en números cercanos a los mil aparatos. Se desarrolló un sistema para que hicieran despegar el mayor número de fuerzas en el menor tiempo posible, lo que generaba un desfile en tierra al que comenzaron a llamar “elephant walk”.
«Elephant walk» de F-16 Surcoreanos y Norteamericanos en la base aérea de Kunsan (Foto: Wikpedia)

Hoy en día se utiliza el término para un ejercicio que simboliza el lanzamiento del mayor número de fuerzas de manera masiva y de una sola vez. Dadas las implicaciones que supone lanzar de golpe todos sus aviones al aire, se realiza en entrenamiento sin despegar dando lugar a fotos realmente impresionantes en la que aparecen todos los aviones sobre la pista rodando en formación.

Esperemos que os hayan gustado.

OZONO EN LOS AVIONES. UN ENEMIGO INVISIBLE.

Para conseguir ahorros de combustible mayores, los aviones de última generación vuelan a altitudes mayores que sus antecesores. A esas altitudes la concentración de ozono es mayor. Para evitar las molestias físicas desprendidas de respirar aire con ozono, los aviones cuentan con una defensa en sus sistemas de aire acondicionado.

Hasta la aparición de los reactores, la aviación se limitaba a volar en un espacio aéreo que existe “cercano” al suelo, es decir, la troposfera. Dicha capa de la atmósfera nos lleva desde la superficie terrestre hasta una altitud entre 8 y 11 kilómetros, dependiendo si nos encontramos en los polos o en el ecuador. En esta capa se desarrollan el mayor número de fenómenos atmosféricos como las precipitaciones de diferente tipo y las nubes.

Sin embargo, con la aparición del reactor, los aviones eran capaces de volar aún más alto y más rápido. Para realizar los vuelos de manera más eficiente y de mayor alcance, éstos debían volar en la capa inmediatamente por encima, la estratosfera. Ante la carencia de humedad y que la temperatura se mantiene prácticamente constante alrededor de los -56ºC, no existe nubosidad. No obstante, existen otros fenómenos que combatir, como los efectos del ozono o la radiación. Hablemos del primero.

Amigo – enemigo. El ozono.

El Ozono (O3) es una molécula de gas incolora y con ligero olor acre. En grandes concentraciones tiene ligero color azulado. Se forma al disociarse las moléculas de oxígeno por acción de los rayos ultravioleta. Las moléculas de oxígeno se unen a estos átomos disociados y dan como resultado la molécula de ozono (O2 + O = O3). Algunas veces, cuando hay tormentas con alto aparato eléctrico, los rayos descomponen el oxígeno y podemos encontrar ozono cerca del suelo.

El ozono existe en muy bajas concentraciones en la atmósfera terrestre (0,004 pmmv) según datos de la NASA, pero en la parte baja de la estratosfera, es donde mayores concentraciones del gas existe. En numerosas lecturas se hace referencia a la “Capa de Ozono”. La capa de ozono de la estratosfera reduce la cantidad de los rayos ultravioleta procedente del sol que alcanza la superficie terrestre.

Gráfico de concentración de ozono en la atmósfera. (imagen de la NASA).

El ozono es un oxidante muy potente que puede irritar las vías respiratorias. Puede provocar tos, irritación de garganta, dolor de cabeza y empeorar la bronquitis o el asma. Dados sus efectos, las aeronaves han de contar con un sistema que rebaje los niveles del ozono del aire utilizado para el aire acondicionado.

En 1.968, la American Conference of Government Industrial Hygienists (A.C.G.I.H.) adoptó el límite del valor máximo T.L.V. (Threshold Limit Value) de 0,1 partes por millón de volumen (pmmv). Este es el valor máximo para una persona trabajando 8 horas al día, 40 horas a la semana.

El descubrimiento del ozono en las cabinas.

Los aviones utilizan el aire de la atmósfera para su acondicionamiento y que tanto los tripulantes como los pasajeros puedan respirar el aire en condiciones ambientales adecuadas de temperatura, presión y humedad. Hasta la aparición de los reactores, las altitudes a las que los aviones volaban no superaban los 25.000 ft. Incluso, cuando los reactores irrumpieron en el transporte aéreo, los cruceros se realizaban entre 25.000 y 35.000 pies. Sobre todo, con la crisis del petróleo, en la que los niveles de crucero comenzaron a tener su importancia para reducir el consumo de combustible.

En el año 1.976 la FAA comenzó a recibir un incremento en el número de reportes sobre molestias físicas del personal de vuelo y pasajeros en los aviones de fuselaje ancho empleados en vuelos de largo recorrido. Tras varias investigaciones realizadas a lo largo de 1.977 por miembros de la FAA, de las aerolíneas y de los fabricantes de aeronaves, determinaron que el origen de los reportes era debido a la respiración de aire con altas concentraciones de ozono.

Durante los estudios se detectaron datos que superaban los 0,1 pmmv con creces. Los valores variaban en función de la época del año y de la zona geográfica.  

Llegados a este punto, era necesario una normativa que regulase el valor máximo de ozono en cabina. Boeing y Pan Am en este momento habían instalado un filtro para reducir la cantidad de ozono en sus 747 hasta en un 90%. Sin embargo la nueva normativa nació a primeros de los años 80 y requería en muchos de los casos reducirse por encima de ese 90% para cumplir con el valor límite arriba mencionado. Dicha norma se aplicó a todos los aviones que operaran por encima de los 18.000 pies de altura.

El catalizador.

Cuando la FAA decidió regular al respecto del valor máximo de ozono en el aire de cabina, existían dos métodos principales para lograrlo: Un filtro como el que había utilizado Pan Am en sus 747, y un catalizador que descomponía las moléculas de O3 en O2.

El sistema que mejor solución ofrecía era el catalizador, que además de su sencillez, carecía de los problemas que surgían con los otros sistemas estudiados.

Catalizador o conversor de ozono de Reuters.

Los materiales catalíticos son muchos y variados, e incluyen un gran número de metales base y metales óxidos y metales nobles como platino, paladio y plata. Es decir, metales que por sus características poseen una actividad catalítica. El catalizador tiene forma de cámara alargada con una entrada de aire por un lado y una salida en el otro. El aire entra a través de unos tubitos minúsculos o cánulas de acero que, al verlos de frente, parecen una malla. Al penetrar el aire, el ozono hace reacción con un sustrato cerámico de material activo y separa las moléculas de oxígeno.

De esta manera, el conversor de ozono se monta a la entrada del sistema de aire acondicionado y pasa a formar parte del ECS (Environmental Control System). El aire sangrado del compresor del motor entra en el Pack de aire acondicionado a través del conversor de ozono, el cual transforma el aire en oxígeno por efecto catalítico, entonces continua su camino hacia la Flow control Valve que regula el flujo de aire demandada por el sistema de aire acondicionado y de presurización.

A la derecha de la imagen se puede ver el conversor de ozono del sistema de aire acondicionado de un A340.

Representación.

Como se ha mencionado antes, las concentraciones de ozono son variables tanto en niveles de altitud como zonas geográficas, además de variar por épocas del año. Existen algunas aplicaciones que usamos los pilotos para obtener información sobre meteorología en ruta, como el e-WAS de SITA ON AIR, en la que aparece la concentración de ozono. Si bien es meramente informativo, los aviones comerciales, como hemos mencionado antes, tienen la capacidad de reducir el ozono hasta niveles por debajo del valor de 0,1 pmmv por certificación.

Información de un vuelo Madrid a Los Ángeles en la aplicación e-WAS.

Carta del PRESIDENTE Y CEO de Boeing Dennis Muilenburg a las aerolíneas, pasajeros y a la comunidad AERONÁUTICA.

El CEO de BOEING, a propósito del B737 MAX, ha realizado un comunicado orientado a tranquilizar a las aerolíneas, pasajeros y la comunidad aeronáutica en general.

We know lives depend on the work we do, and our teams embrace that responsibility with a deep sense of commitment every day. Our purpose at Boeing is to bring family, friends and loved ones together with our commercial airplanes—safely. The tragic losses of Ethiopian Airlines Flight 302 and Lion Air Flight 610 affect us all, uniting people and nations in shared grief for all those in mourning. Our hearts are heavy, and we continue to extend our deepest sympathies to the loved ones of the passengers and crew on board.

Safety is at the core of who we are at Boeing, and ensuring safe and reliable travel on our airplanes is an enduring value and our absolute commitment to everyone. This overarching focus on safety spans and binds together our entire global aerospace industry and communities. We’re united with our airline customers, international regulators and government authorities in our efforts to support the most recent investigation, understand the facts of what happened and help prevent future tragedies. Based on facts from the Lion Air Flight 610 accident and emerging data as it becomes available from the Ethiopian Airlines Flight 302 accident, we’re taking actions to fully ensure the safety of the 737 MAX. We also understand and regret the challenges for our customers and the flying public caused by the fleet’s grounding.

Work is progressing thoroughly and rapidly to learn more about the Ethiopian Airlines accident and understand the information from the airplane’s cockpit voice and flight data recorders. Our team is on-site with investigators to support the investigation and provide technical expertise. The Ethiopia Accident Investigation Bureau will determine when and how it’s appropriate to release additional details.

Boeing has been in the business of aviation safety for more than 100 years, and we’ll continue providing the best products, training and support to our global airline customers and pilots. This is an ongoing and relentless commitment to make safe airplanes even safer. Soon we’ll release a software update and related pilot training for the 737 MAX that will address concerns discovered in the aftermath of the Lion Air Flight 610 accident. We’ve been working in full cooperation with the U.S. Federal Aviation Administration, the Department of Transportation and the National Transportation Safety Board on all issues relating to both the Lion Air and the Ethiopian Airlines accidents since the Lion Air accident occurred in October last year.

Our entire team is devoted to the quality and safety of the aircraft we design, produce and support. I’ve dedicated my entire career to Boeing, working shoulder to shoulder with our amazing people and customers for more than three decades, and I personally share their deep sense of commitment. Recently, I spent time with our team members at our 737 production facility in Renton, Wash., and once again saw firsthand the pride our people feel in their work and the pain we’re all experiencing in light of these tragedies. The importance of our work demands the utmost integrity and excellence—that’s what I see in our team, and we’ll never rest in pursuit of it.  

Our mission is to connect people and nations, protect freedom, explore our world and the vastness of space, and inspire the next generation of aerospace dreamers and doers—and we’ll fulfill that mission only by upholding and living our values. That’s what safety means to us. Together, we’ll keep working to earn and keep the trust people have placed in Boeing.

Dennis Muilenburg
Chairman, President and CEO
The Boeing Company 

AVIONES COMERCIALES QUE FRACASARON.

Airbus comunicaba que en el año 2.021 el A380 dejará de ser fabricado, poniendo fin a 16 años del llamado “Super jumbo”. Boeing, mediante su vicepresidente de maketing Randy Tinseth dijo: “francamente, no veo una demanda para aviones realmente grandes”. El tiempo ha dado la razón a Boeing. ¿Pero que otros proyectos han fracasado a lo largo de la historia de la aviación comercial? Aquí va alguno de ellos.

El fracaso de la era moderna. El A380.

En 2.007 entró en servicio el primer A380 con la aerolínea Singapore Airlines. Posteriormente las aerolíneas de bandera de Asia, Europa y Oriente Medio incorporaban también el A380 a sus flotas y convertiría en su flota más emblemática.

Desde el punto de vista del pasajero, pronto el “super jumbo” se ganaría a los pasajeros más exigentes. El espacio, su silencio y la nueva tecnología aplicada al pasajero tuvo un efecto muy positivo. Sin embargo, y en contrapartida, las compañías con el tiempo comenzaron a recelar del avión. Si bien, responde a rutas muy densificadas, llenarlo se convertía también en un reto financiero para las aerolíneas.

El proyecto con el tiempo tuvo unos sobrecostes en la fabricación que encareció el producto final. Mientras que en 2.005 el precio de catálogo era de entre 315 y 335 millones de dólares, en 2.015 su coste alcanzaba los 430 millones de dólares. El consejero delegado de IAG, siempre ha dicho que es un gran avión, pero el precio ha sido siempre su mayor queja: “Airbus tiene que bajar el precio del A380 para elevar las ventas”.

Airbus que planeaba vender en torno a 700 unidades, lleva entregados 234, y sólo le quedan 14 más por entregar después de que su principal cliente, Emirates, anunciara que reducía su actual pedido de aviones y convertía parte de el en el último modelo del fabricante, el A350.

A380 de Emirates. (Foto: Emirates Airlines)

Boeing, años atrás se mostró muy reticente ante la aparición del A380. Mientras que Boeing desarrollaba el Boeing 787, más pequeño que el 777 y el 747, pensaba que el mercado mundial evolucionaba hacia un desarrollo de rutas aéreas punto a punto, de menor densidad de pasajeros y distancias más largas, y el Boeing 787 se adaptaba mejor a ese modelo. No obstante, ellos ya contaban con el Boeing 747, éxito de ventas desde 1.970 y lo único que habrían de hacer era crear una nueva versión del mismo.

Cuando Boeing se planteó varias veces modernizar el Boeing 747, fue consecuente con su decisión. O se modernizaba a un coste muy bajo, o se cancelaba la producción del mítico “jumbo”. Así, aplicaron tecnología ya existente del 787 en el nuevo 747-8i. No obstante, no obtuvo mucho interés de las aerolíneas como ya predijeron inicialmente. Con todo y con ello, han vendido más de 1.500 unidades de su modelo más emblemático en 50 años de existencia.

El concorde. El fracaso como base del éxito.

En 1.969, realizaba su primer vuelo el Concorde 001. Era el resultado de la “concordia” entre British Aircraft Corporation y Aérospatiale.

A finales de los años 50 del siglo pasado, algunos fabricantes de aviones de la época pensaban desarrollar e introducir en el transporte aéreo aviones supersónicos. La tecnología que se había desarrollado en el ámbito militar todavía requería de una evolución más. En la aviación militar se alcanzaba el vuelo supersónico en determinados momentos, pero la tecnología no era capaz de mantener un vuelo durante varias horas a velocidad supersónica. Los motores, y la estructura del avión debían ser el objeto de dichas mejoras. Si bien los norteamericanos estaban trabajando en ello, los británicos y los franceses ya tenían muy avanzado el proyecto. No obstante, su desarrollo era tan caro, que para desarrollar y vender de manera masiva el avión requería de una inversión conjunta. Capital que llegaría a través de los estados francés e inglés. Nació el proyecto de un avión de largo radio para una capacidad de 100 pasajeros: El Concorde.

En enero de 1.976 entraba en servicio el Concorde, sin embargo, no lo haría de la manera esperada. Durante la fase de presentación del avión, había acumulado el interés y pedidos de varias aerolíneas, entre ellas Pan Am. British Airways y Air France recibieron grandes subvenciones de sus respectivos gobiernos para que compraran el avión. Hasta 1.972, tenía más de 70 pedidos del modelo. Debido a varios factores las aerolíneas comenzaron a cancelar sus pedidos y rebajar sus pretensiones sobre el avión.

Foto archivo BAe systems.

En aquella época, el transporte aéreo era un modelo muy protegido y poco liberalizado. La intervención de los gobiernos ante la competencia era muy proteccionista respecto a sus operadores y fabricantes. En Estados Unidos, el proyecto del avión supersónico Boeing 2701 fue cancelado en 1.971, dando como resultado una hipotética hegemonía europea. Así, la oposición del gobierno norteamericano fue muy elevada.

Entre los problemas de mayor éxito mediático era el medioambiental. El Concorde, como cualquier avión supersónico de la época, al acelerar de velocidad subsónica a velocidad supersónica, se producía en el perfil alar una onda de choque y un estampido sónico que generaba un ruido que era escuchado desde muchos kilómetros de distancia en tierra.

El estampido sónico supuso el origen de las protestas de los vecinos de las zonas donde se producía. No sólo en Estados Unidos, que utilizó de la mejor manera posible para evitar los vuelos del Concorde sobre su territorio, sino también en otras zonas de Inglaterra e Irlanda. El Congreso de los Estados Unidos prohibió el vuelo del Concorde en sus aeropuertos.

Protestas contra la llegada del Concorde 2 a Los Angeles el 23 de octubre de 1.974. (Foto Daily Breeze Archive)

Sólo a partir de 1.977 la Corte Suprema de Estados Unidos permitió el vuelo del Concorde en Estados Unidos, debido a que en aquel momento se demostró que existían muchos modelos de aeronaves subsónicas que tenían un nivel de ruido mucho mayor que el del Concorde. Los vuelos a New York se pudieron inaugurar y mantener hasta el final de la vida del Concorde.

Si bien aquel problema medioambiental se palió mediante la aplicación de nuevos procedimientos operativos y diversas batallas legales, el daño a ese respecto estaba hecho.

Además de otros factores, algunos menos importantes, se encontraba uno de índole económica. Durante el desarrollo del avión, no tuvieron en cuenta el coste del precio del petróleo, para entonces un bien abundante y barato. Sin embargo, la crisis del petróleo de los años 70 provocó que las aerolíneas tuvieran que racionalizar su uso intentando por todos los medios de reducir su coste en los balances. Otro motivo más para no comprar el Concorde.

Un sobrecoste de más de 5 veces mayor del planificado en su diseño y construcción, más de 1.300 millones de libras de la época. La crisis del petróleo, la campaña mediática en contra y la gran preocupación acerca del ruido, supuso la cancelación del proyecto. Sólo 20 unidades fueron fabricadas. Incluyendo los 6 de pruebas.

Como contrapartida al fiasco económico del proyecto, pondría de manifiesto que la industria aeronáutica europea contaba con suficiente tecnología y medios económicos para poder desarrollar una industria aeronáutica que pudiera poner fin al monopolio de los fabricantes norteamericanos. Se constató que la unión de varias empresas aeronáuticas como la inglesa, francesa, española, alemana e italiana principalmente podían trabajar en una misma dirección compartiendo objetivos. Había nacido Airbus.

El avión que no “llegó lejos”. El Mercure.

Cuando en abril de 1.967 Boeing realizaba con éxito el vuelo del Boeing 737-100, el fundador de Dassault Aviation, Marcel Dassault realizó junto a la aviación civil francesa un estudio de mercado de un avión comercial civil de corto radio para poder competir con el 737. Así demostraría que la aviación francesa era capaz de desarrollar un modelo civil basado en todos sus conocimientos en la fabricación de aeronaves militares como el Mystères o el Mirage.

El modelo elegido era muy parecido al 737 físicamente, pero con una capacidad mayor, ya que éste contaría con 140 asientos en lugar de los 100 del B737-100, o 115 del B737-200.

Dassault Mercure 100. 23 de mayo de 1.978 en el aeropuerto de París Orly.

El primer prototipo voló en mayo de 1.971. Equipaba dos motores JT8D – 11 Turbofan de la casa Pratt & Whitney. El avión, certificado en 1.974 contaba con grandes innovaciones como por ejemplo el HUD (Head-Up Display), usado en cazas, pero hasta entonces no en la aviación civil. Contaba con una superficie alar y un perfil muy fino que permitía volar a velocidades mayores que las habituales. Decidieron dar mayor capacidad de carga para dar cabida a los 140 pasajeros y redujeron la capacidad de combustible a su vez, lo que reducía su alcance a tan solo 1.700 km.

En aquella época, el DC-9 y el nuevo modelo Boeing 737 eran los competidores en el segmento del Mecure. Cuando apareció el Mercure 100, pareció no tener cabida. El DC-9 y el 737 eran modelos mucho más eficientes y de mayor alcance (superior 2.400 km), lo que limitaba el mercado del Mercure al regional o doméstico europeo. Tan sólo la francesa Air Inter se interesó y compró 10 modelos del aparato para sus rutas domésticas. Algunos directores de aerolíneas norteamericanos se permitían criticar el avión, y decían del Mercure que era el puro ejemplo del “chovinismo francés”, y que “habían creado un avión que no podía salir de Francia”. Haciendo alusión a su limitado alcance.

El Mercure 100 no tuvo éxito alguno fuera de las fronteras francesas. Tanto es así, que Dassault intentó entrar en el mercado norteamericano mediante acuerdos con McDonnell Douglas o el fabricante de motores General Electric sin resultado. El mercado norteamericano, como hemos visto anteriormente nunca puso fácil a los fabricantes de aeronaves extranjeros entrar en su mercado.

Un futuro desarrollo del Mercure, la serie 200, se quedó en nada debido a la falta de confianza del gobierno francés y, por lo tanto, el proyecto no tuvo el apoyo financiero necesario.  Air France, que había mostrado interés y colaborado en su desarrollo se quedó también sin avión.

El Mercure, como el Concorde fueron diseñados en un contexto económico diferente al de su construcción. Hay que tener en cuenta, que estos diseños fueron elaborados a mediados de la década de los 60, y su construcción, venta y desarrollos posteriores, entraban en la década de los años 70, donde la crisis del petróleo, excesos de capacidad en ciertos mercados, proteccionismos gubernamentales, entre otros factores, llevaron a los fabricantes al borde de la quiebra, perdiendo miles de millones de dólares.

El Mecure nació con un alcance demasiado limitado. El consumo de combustible del JT8D era demasiado alto para la época en que tuvo que desenvolverse y pronto tuvieron que buscar un motor alternativo, el SNECMA. Pero llegó tarde.

Además, en aquella época, los costes variables de las aeronaves eran relativamente bajos, lo que les permitía volar más rápido entre sus destinos. Existía una competición entre Air France y Air Inter por ver quien volaba en menor tiempo, reduciendo los tiempos en tierra y maximizando el número de sectores.  El consumo de combustible era exorbitado y ante la crisis del petróleo supuso un nuevo revés al Mercure.

A pesar de las novedades tecnológicas aplicadas en el avión, tan sólo se construyeron 12 unidades y el proyecto se canceló en 1.975, cuatro años después de su inicio. El último vuelo comercial tuvo lugar en 1.995 con 360.000 horas de vuelo acumuladas y una fiabilidad del 98%.

Límite de mercado para el Tristar.

En los años 60, American Airlines necesitaba un modelo de avión más pequeño que el B747 para sus rutas entre la costa este norteamericana y Londres, y vuelos desde su hub de Dallas a Sudamérica y el resto del país. Para ello contactó con McDonnell y con Lockheed.

Por aquella época, Lockheed no fabricaba aviones civiles desde 1.957, con excepción del Electra L-188, un turbohélice cuatrimotor que luego derivaría en el avión militar P3 Orion. Sin embargo, Lockheed sí que había obtenido varios éxitos en aviones militares como el C-5 Galaxy y el C-130 Hercules. Un éxito que le animó a aceptar el reto de construir un avión civil.

El proyecto inicialmente era un diseño bimotor. Por aquel entonces, para poder volar lejos de la costa más allá de 30 minutos el avión no podía ser un bimotor. Ley que se mantendría hasta los años 80 con la aparición del B767. Por ello, McDonnel y Lockheed diseñaron finalmente un trimotor.

Durante la fase de construcción del Lockheed L-1011 “Tristar”, sufrieron serios retrasos debido al nuevo motor de Rolls – Royce RB211. Problemas en la fábrica y en el diseño del nuevo motor supusieron un duro revés para Lockheed. El nuevo motor se convirtió en un éxito tecnológico de muy alta fiabilidad y silencioso.

Rolls Royce RB211 en el Technik Museum Speyer.

El Tristar, fue un avión en el que se aplicaron nuevas tecnologías. Entre ellas, el diseño de la localización del motor central que estaba diseñado para el RB211, más pequeño que otros del mercado. De esta manera, y como en el 727, contaba con un difusor de entrada en forma de “S” para reducir la resistencia aerodinámica y facilitar el mantenimiento. Al contrario de cómo ocurría con su competidor el DC-10.

A pesar de que el L-1011 era más ligero que su competidor, resultó más pesado de lo planificado para ese motor, y tuvo que desarrollar una nueva versión de motor para sus versiones posteriores. Además, McDonnell utilizó un motor mucho más eficiente, con más potencia y más fácil y rápido de fabricar, lo que, a pesar del mayor peso del DC-10, lo que suponía reducir los tiempos de fabricación.

Entre otras cosas, Lockheed tuvo que diseñar tecnología nueva para su nuevo avión, de gran fiabilidad, lo que, unido a los retrasos con el motor, le supuso una carga financiera elevada. Su competidor directo, McDonnell utilizó la tecnología ya presente en el DC-8 y se ciñó a su presupuesto de fabricación con mayor rectitud.

En 1.984, tras los malos resultados económicos conseguidos, Lockheed entregó su L-1011 número 250, convirtiéndose en el último avión civil fabricado por Lockheed.

DC-10 (izquierda) y L-1011 «Tristar» (derecha). Obsérvese la estructura del motor central.

Hay que decir, que tanto McDonnell y Lockheed sufrieron financieramente compitiendo en un mercado muy limitado en número de clientes potenciales y en tiempo. ¿En tiempo? A finales de los años 70, Boeing ya había comenzado a diseñar el Boeing 767, un ¡bimotor! Que entraba en competencia directa con el DC-10 y el L-1011. Sólo tenían 10 años antes de que el 767 se convirtiera en la sentencia para ambos modelos.

La lucha contracorriente. Sukhoi SSJ 100.

La aviación rusa siempre ha sido muy endogámica. A penas hemos visto aviones rusos volando en compañías occidentales o asiáticas, y tras la caída del régimen soviético, una profunda crisis en el sector de la construcción aeronáutica impidió que pudieran mantenerse en el diseño puntero hasta principios del siglo XXI.

En 2.005 se llevó a cabo una consolidación de constructores rusos llamado UAC (United Aircraft Corporation). Con la creación de este grupo, entre los que podemos encontrar las más conocidas Ilyushin, Beriev, Sukhoi, Mikoyan, Tupolev y Yakovlev, y otras más pequeñas, Rusia pensaba crear programas de aviones civiles que pudieran competir en el mercado con los aviones norteamericanos y europeos, además de introducirse en el mercado chino y conseguir sustituir sus viejos Tupolev aún en servicio.

Entre los proyectos más novedosos son el Irkut MC21, aún en desarrollo y del que se espera su primer vuelo comercial en 2.021; y el Sukhoi SSJ 100. 

El Sukhoi SSJ 100, es un avión regional para 100 pasajeros. Actualmente se ha superado la cifra del centenar de aeronaves. Sin embargo, existen diversos problemas institucionales y técnicos por resolver que ha provocado que varios operadores hayan tenido que parar su flota, Interjet y Cityjet entre ellas.

Cuando el SSJ 100 apareció en el mercado provocó tanto en occidente como en Asia una aceptación relativamente buena y originó el interés de varios operadores regionales. Un avión regional con una tecnología moderna, unos costes de fabricación y operativos bajos lo hacían económicamente interesante.

Sin embargo, durante 2.016 la Agencia Federal de Transporte Aéreo dejó en tierra 6 unidades debido a problemas de fatiga en los metales. Durante 2.017 se consiguió mejorar su fiabilidad hasta alcanzar el 97% tras sufrir varios problemas con los sistemas del avión. Además, Yakutia Airlines tuvo problemas con los motores, teniendo que realizar inspecciones entre las 1.500 y 3000 horas de vuelo, en contra de sus especificaciones de 7.000 horas como decía el fabricante.

Este pasado año, Brussels había alquilado a Cityjet varias unidades de SSJ100, sin embargo, varios problemas en el despacho de las aeronaves provocaron que su disponibilidad quedase por debajo del mínimo aceptable por Brussels, y Cityjet tuvo que parar la flota.

Por otra parte, tras las tensiones sufridas en el ámbito de la política internacional, las sanciones de Estados Unidos hacia Rusia. Por ello, los equipos tecnológicos han de reducirse con el tiempo si quieren exportar su aeronave hacia otros países. Entre ellos Irán. Por el momento, el SSJ utiliza alrededor de un 50% de partes occidentales, y se espera poder sustituir parte de ellas antes de 2.021. El APU, el sistema de navegación inercial y el tren de aterrizaje, entre ellas son de fabricantes norteamericanos o europeos.

SSJ100. (Foto: Sukhoi)

Con todo y con ello, el avión puede quedar relegado a un fracaso si no se solucionan todos estos problemas. Los técnicos, que afectan a fiabilidad del avión, afectan directamente a la viabilidad de las compañías aéreas. Ante un negocio muy volátil, puede suponer un duro revés para las expectativas del SSJ 100, que tiene como objetivo vender mas de 350 unidades en los próximos 10 años.

Conclusión.

Cómo cualquier otra empresa que decide lanzar un producto al mercado, se han de tener en cuenta muchas variables. Sin embargo, incluso cuando el producto no es necesariamente malo, la competencia puede ser voraz.

Por otra parte, existen multitud factores exógenos y no controlables como la subida del petróleo que hagan diferir al cliente de la filosofía del producto. Las inversiones en nueva tecnología que se quiere aplicar antes que la competencia y de la que no se ha tenido demasiado tiempo para probar; o bien, una larga cadena de proveedores con tiempos de producción muy ajustados en los que cualquier retraso puede provocar retrasos y desajustes del programa completo y con penalizaciones económicas por parte del cliente.

Tanque de agua para simular la presurización. Introdujeron el Comet 1 para comprobar la fatiga después de simular varios vuelos. (Foto: De Havilland archive)

Uno de los casos más dramáticos, no comentado por su fama, fue el del De Havilland Comet. El primer reactor comercial. Ser los primeros significaba la implementación de tecnología en la manera comentada en el párrafo anterior. La fatiga del material al presurizar el avión provocó varios accidentes en corto espacio de tiempo, dejando al modelo en tierra hasta conseguir la solución. Esto hizo que, cuando llegase el Comet IV con los problemas solventados, el proyecto Comet fuera insostenible económicamente, y dio tiempo a la competencia a entrar en el mercado con los existosos modelos B707 y DC-8.

En otro ámbito de factores, la situación política afecta sensiblemente al número de pedidos de los aviones. El caso de Irán, o el bloqueo de Rusia es un ejemplo. Sin olvidar el caso del Concorde.

El último factor digno de tener en cuenta tiene que ver con los tiempos de diseño, obtención de financiación para un proyecto y la capacidad de producción. Todo este proceso es lento, lleva varios años y, una vez arrancado, alcanza una inercia tan alta que cualquier modificación genera un efecto dominó que se prolonga bastante en el tiempo. Esto supone que el tiempo desde la toma de una decisión hasta comprobar si su resultado es el esperado o no, es largo y caro, muy caro.

CAMBIO EN LA TABLA DE NIVELES DE CRUCERO VFR

El 11 de noviembre de 2.018 entró en vigor un Real Decreto por el que, en España se publicaban tablas de niveles de crucero diferentes a las tabuladas en el Anexo 2 de OACI. El 28 de febrero del año en curso aparecerán en el AIP de España las nuevas tablas.

Debido a la actual estructura de aerovías en Francia y Portugal, y el flujo aéreo a través de España que obligaba a las aeronaves a cambiar sus niveles de crucero de par a impar o viceversa. Por ello, se acordó modificar la actual tabla de niveles de crucero por otra más adaptada a esta realidad.

En Europa, el reglamento del aire queda regulado para los países del entorno de manera conjunta mediante el SERA (Standarised European Rules of Air) según el Reglamento Europeo UE 923/2012. De acuerdo con el punto 5.005 del SERA, en su apartado g, permite a cada Estado publicar diferencias.

Gracias a este artículo 5.005, España publicó el 10 de noviembre de 2.018 en el Boletín Oficial del Estado (BOE), su nueva disposición de niveles en el Real Decreto 1180/2018 el 21 de septiembre.  

“En concreto en su Artículo 6. “Tabla de niveles de crucero”: en el espacio aéreo español, de conformidad con SERA.5005, letra g) y SERA.5020, letra b), la tabla de niveles de crucero es la que figura como anexo I a este Real Decreto. El anexo I establece niveles impares de 090 a 269 y pares de 270 a 089. DISTINTOS DEL SERA Y OACI”.

Nueva tabla de niveles de crucero VFR e IFR en España.

Además, y dado que el AIP del país en cuestión ha de publicar dichos cambios, el 17 de enero de 2.019, se publicaba un AIRAC en el apartado de ENR 1.7-3 WEF 28-FEB-19. Por dicho motivo, a partir del 28 de febrero las podremos encontrar en el AIP de España a efectos de planificación de vuelos.

Cabe dar especial énfasis y difusión a los vuelos visuales ya que, no estar atentos al cambio puede suponer una pérdida de separación entre aeronaves peligrosa. No debemos olvidar que en vuelos VMC y en VFR el responsable de la separación entre aeronaves es el piloto al mando. Es por ello que AESA ha intentado dar la mayor difusión posible entre las escuelas y aeroclub de vuelo.

Artículos y noticias sobre aviación.

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