Introducción
Este capítulo ofrece una introducción al vuelo de travesía bajo reglas de vuelo visual (VFR). Contiene información práctica para la planificación y ejecución de los vuelos de travesía para el piloto novato.
La navegación aérea es el proceso de pilotar una aeronave de una posición geográfica a otra mientras controla la posición de uno al progresar el vuelo. Se introduce la necesidad de la planificación, que incluye trazar el curso en una carta aeronáutica, la selección de puntos de control, medición de distancias, obtención de la información meteorológica pertinente y cálculos del tiempo de vuelo, direcciones y requerimientos de combustible. Los métodos utilizados en este capítulo incluyen navegación observada (navegar por referencias visuales), navegación a la estima (cálculos de dirección y distancia desde una posición conocida) y radionavegación (usando radioayudas).
Cartas aeronáuticas
Una carta aeronáutica es el mapa de ruta para un piloto que vuela VFR. La carta proporciona información que permite a los pilotos un seguimiento de su posición y proporciona información que mejora la seguridad. Las tres cartas aeronáuticas utilizadas por pilotos VFR son:
• Seccional
• Área Terminal VFR
• Aeronáutica Mundial
Un catálogo de cartas aeronáuticas y publicaciones relacionadas incluyendo precios e instrucciones para pedidos está disponible en el sitio web: www.naco.faa.gov.
Cartas seccionales
Las cartas seccionales son las cartas más utilizadas por los pilotos de hoy.
Las cartas tienen una escala de 1:500.000 (1 cm = 2,7 millas náuticas (MN)) lo que permite incluir información más detallada en la carta.
Las cartas proveen una gran cantidad de información, incluyendo datos de aeródromos, ayudas a la navegación, espacio aéreo y topografía. La Figura 15-1 es un extracto de la leyenda de una carta seccional.
Al referirse a la tabla de legenda, un piloto puede interpretar la mayor parte de la información de la carta.
Un piloto también debe revisar la tabla por otra información, que incluye las frecuencias del control del tráfico aéreo (ATC) y la información sobre el espacio aéreo. Estas cartas son revisadas semestralmente excepto para algunas áreas que se revisan anualmente.
Cartas de área terminal VFR
Las cartas de área terminal VFR son útiles cuando se vuela en o cerca de un espacio aéreo Clase B. Tienen una escala de 1:250.000 (1 cm = 1,35 MN).
Estas cartas proporcionan una visualización más detallada de la información topográfica y se revisan cada seis meses.
[Figura 15-2]
Carta aeronáutica mundial
Las cartas aeronáuticas mundiales están diseñadas para proporcionar una serie estándar de cartas aeronáuticas, cubriendo áreas terrestres del mundo, con un tamaño y escala conveniente para la navegación de aeronaves con velocidad moderada. Se producen a una escala de 1:1.000.000 (1 cm = 5,4 MN). Estas cartas son similares a las cartas seccionales y los símbolos son los mismos, excepto que hay menos detalle debido a la escala más pequeña. [Figura 15-3]
Estas cartas se revisan anualmente.
Latitud y longitud (meridianos y paralelos)
El ecuador es un círculo imaginario equidistante de los polos de la Tierra. Los círculos paralelos al ecuador (líneas que van de este a oeste) son paralelos de latitud. Se utilizan para medir grados de latitud norte (N) o Sur (S) del ecuador.
La distancia angular desde el ecuador hasta el polo es la cuarta parte de un círculo o 90°. Las flechas en la Figura 15-4 marcadas "Latitud" apuntan a las líneas de latitud.
Los meridianos de longitud se dibujan desde el Polo Norte hasta el Polo Sur y están en ángulo recto con respecto al Ecuador.
El "Primer Meridiano", que pasa por Greenwich, Inglaterra, se utiliza como línea cero desde el cual se realizan las medidas en grados al este (E) y al oeste (W) hasta 180°. Las flechas en Figura 15-4 marcadas "Longitud" apuntan a las líneas de longitud.
Cualquier punto geográfico específico puede ser localizado por referencia a su longitud y latitud. Washington, DC, por ejemplo, está aproximadamente a 39° de latitud N, 77° de longitud W. Chicago está aproximadamente a 42° de latitud N, 88° de longitud W.
Husos horarios
Los meridianos son también útiles para la designación de zonas horarias. Un día se define como el tiempo requerido por la Tierra para hacer una rotación completa de 360°. Ya que el día está dividido en 24 horas, la Tierra gira a una velocidad de 15° por hora.
El mediodía es la hora en que el sol está directamente sobre un meridiano; al oeste del meridiano es la mañana, y al este es la tarde.
La práctica estándar es establecer una zona horaria para cada 15° de longitud. Esto hace una diferencia de exactamente 1 hora entre cada zona.
En los Estados Unidos, hay cuatro zonas horarias. Las zonas horarias son del este (75º), central (90°), Montaña (105°) y el Pacífico (120°). Las líneas divisorias son un tanto irregulares, porque las comunidades cercanas a los límites a menudo les resulta más conveniente utilizar designaciones horarias de las comunidades vecinas o centros comerciales.
La Figura 15-5 muestra las zonas horarias en los Estados Unidos. Cuando el sol está directamente sobre el meridiano 90, es mediodía hora del Centro.
En el mismo momento es la 1p.m. hora del Este, 11 a.m. hora de la Montaña, y 10 a.m., hora del Pacífico. Cuando está en vigor el horario de verano, por lo general entre el segundo domingo de marzo y el primer domingo de noviembre, el sol está directamente sobre el meridiano 75º al mediodía, hora del Centro.
Estas diferencias horarias se deben tener en cuenta durante los vuelos largos hacia el este, sobre todo si el vuelo se debe completar antes de que oscurezca. Recuerde, una hora se pierde cuando se vuela hacia el este desde una zona horaria a otra, o incluso cuando vuela desde el extremo oeste hasta el borde este de la misma zona horaria.
Determine la hora de la puesta de sol en el destino mediante la consulta de las estaciones de servicio de vuelo (AFSS/FSS) o Servicio Meteorológico Nacional y tome esto en cuenta al planificar un vuelo hacia el este. En la mayoría de las operaciones de la aviación, el tiempo se expresa en términos de un reloj de 24 horas.
Las instrucciones del ATC, informes del tiempo, y los tiempos de arribo estimados están basados en este sistema.
Por ejemplo: 9 a.m. se expresa como 0900, 1 p.m. es 1300, y 10 p.m. es 2200.
Debido a que un piloto puede atravesar varias zonas horarias durante un vuelo, se ha adoptado un sistema de tiempo estándar.
Se llama Hora Universal Coordinada (UTC) y a menudo se refiere como hora Zulu. UTC es la hora en la línea 0° de longitud que pasa por Greenwich, Inglaterra.
Todas las zonas horarias del mundo se basan en esta referencia.
Para convertir a este tiempo, un piloto deberá hacer lo siguiente:
Hora del Este….................Añadir 5 horas
Hora Central………..........Añadir 6 horas
Hora de las Montañas....... Añadir 7 horas
Hora del Pacífico….......... Añadir 8 horas
Durante el horario de verano, debe restarse 1 hora de los tiempos calculados.
Medición de la Dirección
Usando los meridianos, se puede medir en grados la dirección de un punto a otro, en el sentido de las agujas del reloj desde el norte verdadero.
Para indicar un rumbo a seguir en vuelo, dibuje una línea en la carta desde el punto de partida hasta el destino y mida el ángulo que forma esta línea con un meridiano.
La dirección se expresa en grados, como se muestra en el compás de la Figura 15-6.
Ya que los meridianos convergen hacia los polos, la medición de rumbo se debe tomar en un meridiano cerca del punto medio del recorrido y no en el punto de partida. El rumbo medido en la carta se conoce como rumbo verdadero (RV).
Esta es la dirección medida con referencia a un meridiano o el norte verdadero.
Es la dirección del vuelo previsto, medida en grados respecto al norte verdadero.
Como se muestra en la Figura 15-7, la dirección de A hacia B sería un rumbo verdadero de 065°, mientras que el viaje de regreso (llamado recíproco) sería un rumbo verdadero de 245°.
La dirección verdadera (DV) es la dirección en la que apunta la nariz del avión durante un vuelo, cuando se mide en grados respecto al norte verdadero.
Por lo general, es necesario dirigir la aeronave en una dirección ligeramente diferente del rumbo verdadero para compensar el efecto del viento.
Por consiguiente, el valor numérico de la dirección verdadera puede no coincidir con la del rumbo verdadero. Esto se discute con más detalle en posteriores secciones de este capítulo. Para el propósito de esta discusión, se asume una condición sin viento en la que la dirección y el rumbo coincidirían.
Así, para un rumbo verdadero de 065º, la dirección verdadera sería 065°.
Para utilizar el compás con precisión, sin embargo, se deben hacer correcciones para la variación magnética y la desviación del compás.
Variación
La variación (o declinación) es el ángulo entre el norte verdadero y el norte magnético. Se expresa como variación al este o variación al oeste dependiendo de si el norte magnético (NM) se encuentra al este o al oeste del norte verdadero (NV).
El polo norte magnético se encuentra cerca de los 71° N de latitud, 96° W de longitud y está a unos 2.400 kilómetros del polo norte geográfico o verdadero, como se indica en la Figura 15-8.
Si la Tierra estuviera magnetizada de manera uniforme, la aguja del compás señalaría hacia el polo magnético, en cuyo caso la variación entre el norte verdadero (como se muestra por los meridianos geográficos) y el norte magnético (como se muestra por los meridianos magnéticos) podrían medirse en cualquier intersección de los meridianos.
En realidad, la Tierra no está magnetizada uniformemente.
La aguja generalmente apunta en dirección general al polo magnético, pero puede variar en ciertas localidades geográficas en muchos grados. Por consiguiente, la cantidad exacta de variación se ha determinado cuidadosamente en miles de lugares seleccionados.
La cantidad y la dirección de la variación, que cambian ligeramente de vez en cuando, se muestran en la mayoría de las cartas aeronáuticas como líneas a rayas de color magenta, llamadas líneas isogónicas, que conectan puntos de igual variación magnética. (La línea conectando puntos en los que no hay variación entre el norte verdadero y el norte magnético es la línea agónica.) Una carta isogónica se muestra en la Figura 15-9.
Curvas menores y giros en las líneas isogónicas y agónica son causados por condiciones geológicas inusuales que afectan las fuerzas magnéticas en estas áreas.
En la costa oeste de los Estados Unidos, la aguja del compás apunta al este del norte verdadero; en la costa este, la aguja del compás apunta hacia el oeste del norte verdadero. Existe cero grado de variación en la línea agónica, donde el norte magnético y el norte verdadero coinciden.
Esta línea corre aproximadamente al oeste de los Grandes Lagos, al sur a través de Wisconsin, Illinois, al oeste de Tennessee, y a lo largo de la frontera de Mississippi y Alabama. [Compare las Figuras 15-9 y 15-10.]
Debido a que los rumbos se miden con referencia a los meridianos geográficos que apuntan al norte verdadero, y estos rumbos se mantienen con referencia al compás que apunta a lo largo de un meridiano magnético en dirección general al norte magnético, la dirección verdadera debe ser convertida en dirección magnética para el propósito del vuelo.
Esta conversión se realiza sumando o restando la variación que se indica por la línea isogónica más cercana en la carta.
Por ejemplo, una línea trazada entre dos puntos en una carta se llama rumbo verdadero, ya que se mide desde el norte verdadero. Sin embargo, volar este rumbo con el compás magnético no proporcionaría un rumbo exacto entre los dos puntos debido a tres elementos que deben ser considerados.
El primero es la variación magnética, el segundo es la desviación del compás, y el tercero es la corrección del viento. Los tres deben ser considerados para una navegación precisa.
Variación magnética (o declinación)
Como se mencionó en el párrafo en que se discute la variación, la variación apropiada para la ubicación geográfica del vuelo debe ser considerada y sumada o restada, según proceda.
Si vuela en un área donde la variación cambia, los valores adecuados deben ser aplicados a lo largo de la ruta de vuelo.
Una vez aplicado, este nuevo rumbo se llama rumbo magnético.
Desviación magnética
Debido a que cada avión tiene su propio efecto interno sobre los sistemas de compás a bordo por su propia influencia magnética, el piloto debe sumar o restar esta influencia en base a la dirección que vuela.
La aplicación de la desviación (tomada de una tarjeta de desvíos del compás) compensa el rumbo magnético únicamente para ese sistema de compás de la aeronave y ahora se convierte en el rumbo compás.
Por lo tanto, el rumbo compás cuando se sigue (en condición sin viento) lleva la aeronave desde el punto A al punto B a pesar de que la dirección del avión puede no coincidir con la línea de rumbo original dibujada en la carta. Si la variación se muestra como "9° E", esto significa que el norte magnético está 9° al este del norte verdadero.
Si debe volar un rumbo verdadero de 360°, se deben restar 9° de 360°, lo que resulta en un rumbo magnético de 351°.
Para volar al este, se deberá volar un rumbo magnético de 081° (090° - 9°).
Para volar hacia el sur, el rumbo magnético sería 171° (180° - 9°).
Para volar al oeste, sería 261° (270° - 9°).
Para volar un rumbo verdadero de 060°, debería volar un rumbo magnético de 051° (060° - 9°).
Recuerde, si la variación es al oeste, sume; si es al este, reste.
Desviación
Determinar el rumbo magnético es un paso intermedio necesario para obtener el rumbo compás correcto para el vuelo. Para determinar el rumbo compás, hay que hacer una corrección por la desviación.
Debido a las influencias magnéticas dentro de una aeronave, tales como circuitos eléctricos, radio, luces, herramientas, motores y piezas de metal imantadas, la aguja del compás se deflecta con frecuencia de su lectura normal. Esta deflexión es la desviación.
La desviación es diferente para cada aeronave, y también puede variar para diferentes rumbos en el mismo avión.
Por ejemplo, si el magnetismo en el motor atrae el extremo norte del compás, no habría ningún efecto cuando el avión está en un rumbo de norte magnético.
En rumbos al este o al oeste, sin embargo, las indicaciones del compás serían erróneas, como se muestra en la Figura 15-11.
La atracción magnética puede provenir de muchas otras partes de la aeronave; el supuesto de la atracción por el motor se utiliza simplemente con el propósito de ilustración.
Algunos ajustes del compás, denominado compensación, se pueden hacer para reducir este error, pero la corrección restante debe ser aplicada por el piloto.
La compensación adecuada del compás se realiza mejor por un técnico competente. Dado que las fuerzas magnéticas en el avión cambian, a causa de los golpes del aterrizaje, vibraciones, trabajo mecánico, o cambios en el equipo, el piloto debe controlar ocasionalmente la desviación del compás.
El procedimiento usado para comprobar la desviación se describe brevemente.
El avión se coloca en un compás magnético, se enciende el motor y los dispositivos eléctricos normalmente utilizados (como la radio).
Las aeronaves con rueda de cola se elevan en posición de vuelo. La aeronave se alinea con el norte magnético indicado en la rosa de los vientos y la lectura del compás se anota en una tarjeta de desviación.
La aeronave se alinea a continuación, a intervalos de 30° y se registra cada lectura. Si el avión se va a volar en la noche, se encienden las luces y se observa cualquier cambio significativo en las lecturas.
Si es así, se hacen entradas adicionales para su uso nocturno.
La precisión del compás también se puede comprobar mediante la comparación del compás con la dirección de pistas conocidas.
Una tarjeta de desviación, similar a la Figura 15-12, está montada cerca del compás, mostrando la suma o resta necesaria para corregir la desviación en diferentes direcciones, por lo general a intervalos de 30°.
Para las lecturas de intermedios, el piloto debe ser capaz de interpolar mentalmente con suficiente precisión.
Por ejemplo, si el piloto necesita la corrección para 195° y nota que la corrección para 180° es 0° y para 210° es 2°, se podría suponer que la corrección para 195° sería +1°.
El rumbo magnético, cuando se corrige por desviación, se conoce como rumbo compás.
Efecto del Viento
La discusión anterior explica cómo medir un rumbo verdadero en la carta aeronáutica y la forma de hacer las correcciones por variación y desviación, pero no ha sido considerado un factor importante, el viento.
Como se discutió en el estudio de la atmósfera, el viento es una masa de aire que se mueve sobre la superficie de la Tierra en una dirección definida.
Cuando el viento sopla desde el norte a 25 nudos, simplemente significa que el aire se mueve hacia el sur sobre la superficie de la Tierra a una velocidad de 25 MN en 1 hora.
En estas condiciones, cualquier objeto inerte, libre de contacto con la Tierra es llevado hacia el sur 25 MN en 1 hora.
Este efecto se hace evidente cuando tales cosas como nubes, polvo, y los globos de juguete se observan siendo soplados por el viento.
Obviamente, un avión que vuela dentro de la masa de aire en movimiento se ve afectado de manera similar.
A pesar de que la aeronave no flota libremente en el viento, se mueve a través del aire al mismo tiempo que el aire se mueve sobre el suelo, por lo tanto se ve afectada por el viento.
En consecuencia, al final de 1 hora de vuelo, la aeronave está en una posición que resulta de una combinación de los siguientes dos movimientos:
• Movimiento de la masa de aire en relación con el suelo
• Movimiento hacia delante de la aeronave a través de la masa de aire
En realidad, estos dos movimientos son independientes.
No hay ninguna diferencia si la masa de aire a través de la cual está volando la aeronave está en movimiento o estacionaria.
Un piloto que vuela en un ventarrón de 70 nudos sería totalmente inconsciente de cualquier viento (excepto por posibles turbulencias) a menos que se observe el suelo.
En referencia al suelo, sin embargo, la aeronave podría parecer volar más rápido con un viento de cola o más lento con un viento de frente, o derivar a derecha o izquierda con un viento de costado.
Como se muestra en la Figura 15-13, un avión que vuela hacia el este a una velocidad de 120 nudos con aire en calma tiene una velocidad respecto a tierra (GS, GroundSpeed) exactamente igual, 120 nudos.
Si la masa de aire se mueve hacia el este a 20 nudos, la velocidad respecto al aire de la aeronave no se ve afectada, pero el progreso de la aeronave sobre el suelo es 120 más 20, o una GS de 140 nudos.
Por otro lado, si la masa de aire se mueve hacia el oeste a 20 nudos, la velocidad aerodinámica de la aeronave sigue siendo la misma, pero la GS se convierte en 120 menos 20, o 100 nudos.
Suponiendo que no se hace corrección por efecto del viento, si un avión se dirige hacia el este a 120 nudos, y la masa de aire se mueve hacia el sur a 20 nudos, el avión al cabo de 1 hora está casi 120 millas al este de su punto de partida debido a su avance en el aire. Se encuentra a 20 millas al sur debido al movimiento del aire.
Bajo estas circunstancias, la velocidad del aire sigue siendo 120 nudos, pero la GS se determina combinando el movimiento de la aeronave con el de la masa de aire.
La GS se puede medir como la distancia desde el punto de partida a la posición de la aeronave al cabo de 1 hora. La GS se puede calcular por el tiempo necesario para volar entre dos puntos separados una distancia conocida.
También se puede determinar antes del vuelo mediante la construcción de un triángulo de velocidades, lo que se explica más adelante en este capítulo. [Figura 15-14]
La dirección a la que está apuntando la aeronave al volar es el rumbo.
Su ruta real sobre el suelo, que es una combinación del movimiento de la aeronave y el movimiento del aire, es su derrota.
El ángulo entre el rumbo y la derrota es ángulo de deriva. Si la dirección del avión coincide con el rumbo verdadero y el viento sopla desde la izquierda, la derrota no coincide con el rumbo verdadero.
El viento hace que la aeronave derive a la derecha, por lo que la derrota cae a la derecha del rumbo deseado o verdadero. [Figura 15-15]
El siguiente método es utilizado por muchos pilotos para determinar el rumbo compás: después de medir el RV y aplicada la corrección de viento resultando en una DV, se sigue la secuencia DV ± variación (V) = dirección magnética (DM) ± desviación (D) = dirección compás (DC) para llegar al rumbo compás. [Figura 15-16]
Mediante la determinación de la cantidad de la deriva, el piloto puede contrarrestar el efecto del viento y hacer que la derrota de la aeronave coincida con el rumbo deseado.
Si la masa de aire se mueve a través del rumbo desde la izquierda, la aeronave deriva a la derecha, y debe ser hecha una corrección direccionando la aeronave lo suficiente a la izquierda para compensar esta deriva.
Para decirlo de otra manera, si el viento es de la izquierda, la corrección se realiza apuntando el avión a la izquierda un cierto número de grados, corrigiendo por lo tanto la deriva del viento.
Este es el ángulo de corrección de deriva (WCA Wind Correction Angle) y se expresa en términos de grados a la derecha o a la izquierda del rumbo verdadero. [Figura 15-17]
En resumen:
• Rumbo: trayectoria prevista de un avión sobre el suelo o dirección de una línea trazada en una carta que representa la ruta prevista de la aeronave, expresada como el ángulo medido a partir de un punto de referencia específico en sentido horario desde 0° hasta 360°.
El rumbo también es la dirección a la que apunta la nariz del avión durante el vuelo.
• Derrota: trayectoria real del vuelo realizada en el suelo. (Si se ha hecho la corrección adecuada por el viento, la derrota y el rumbo a seguir son idénticos.)
• Ángulo de deriva: ángulo entre el rumbo y la derrota.
• WCA: corrección aplicada al rumbo para establecer una dirección para que la derrota coincida con el rumbo.
• Velocidad del aire: velocidad de avance de la aeronave a través del aire.
• GS: velocidad de la aeronave en vuelo respecto del suelo.
Cálculos básicos
Antes de un vuelo de travesía, el piloto deberá realizar cálculos comunes para el tiempo, la velocidad y la distancia, y la cantidad de combustible requerido.
Conversión de minutos a horas equivalentes
Con frecuencia, es necesario convertir minutos a horas equivalentes al resolver problemas de velocidad, tiempo y distancia.
Para convertir minutos en horas, se divide por 60 (60 minutos = 1 hora). Por lo tanto, 30 minutos es 30/60 = 0,5 horas. Para convertir horas a minutos, se multiplica por 60. Por lo tanto, 0,75 horas es igual a 0,75 x 60 = 45 minutos.
Tiempo T = D /GS
Para encontrar el tiempo (T) en vuelo, divida la distancia (D) por la GS. El tiempo para volar 210 MN a una GS de 140 nudos es 210 ÷ 140, o 1,5 horas. (0,5 horas multiplicado por 60 minutos es igual a 30 minutos.) Respuesta: 1:30.
Distancia D = GS x T
Para encontrar la distancia recorrida en un tiempo dado, multiplique GS por el tiempo. La distancia volada en 1 hora y 45 minutos a una GS de 120 nudos es de 120 x 1,75, o 210 MN.
GS GS = D / T
Para encontrar la GS, divida la distancia volada por el tiempo requerido. Si un avión vuela 270 MN en 3 horas, la GS es de 270 ÷ 3 = 90 nudos.
Conversión de nudos a millas por hora
Otra conversión es el de cambio de nudos a millas por hora (mph).
La industria de aviación está utilizando nudos con más frecuencia que mph, pero se discute la conversión para aquellos que utilizan mph cuando se trabaja con problemas de velocidad.
El servicio meteorológico reporta tanto los vientos de superficie como los vientos de altura en nudos. Sin embargo, los velocímetros en algunas aeronaves están calibrados en mph (aunque muchos están calibrados tanto en millas por hora como nudos).
Los pilotos, por lo tanto, deben aprender a convertir la velocidad del viento que se reporta en nudos a mph.
Un nudo es 1 milla náutica por hora (MNPH).
Debido a que existen 1.852 metros en 1 MN y 1.619 metros en 1 SM, el factor de conversión es de 1,15. Para convertir nudos en millas por hora, multiplique la velocidad en nudos por 1,15.
Por ejemplo: una velocidad del viento de 20 nudos es equivalente a 23 mph.
La mayoría de las computadores de vuelo o calculadoras electrónicas tienen un medio de hacer esta conversión. Otro método rápido de conversión es utilizar las escalas de MN y SM en la parte inferior de las cartas aeronáuticas.
Consumo de combustible
El consumo de combustible de las aeronaves se calcula en galones por hora (o litros por hora, 1 galón = 3,78 litros).
Por consiguiente, para determinar el combustible requerido para un vuelo determinado, se debe conocer el tiempo requerido para el vuelo.
El tiempo en vuelo multiplicado por la tasa de consumo da la cantidad de combustible requerida.
Por ejemplo, un vuelo de 400 MN a una GS de 100 nudos requiere 4 horas. Si una aeronave consume 5 galones (18,9 litros) por hora, el consumo total es de 4 x 5, o 20 galones (75,6 litros).
La tasa de consumo de combustible depende de muchos factores: el estado del motor, paso de la hélice/rotor, revoluciones por minuto (rpm) de la hélice/rotor, la riqueza de la mezcla, y en particular el porcentaje de potencia utilizado para el vuelo a velocidad de crucero.
El piloto debe conocer la tasa de consumo aproximada de los gráficos de rendimiento en crucero, o de la experiencia.
Además de la cantidad de combustible requerida para el vuelo, debe haber suficiente combustible para la reserva.
Calculadores de vuelo
Hasta este momento, sólo se han utilizado fórmulas matemáticas para determinar ítems tales como tiempo, distancia, velocidad y consumo de combustible.
En realidad, la mayoría de los pilotos usan un calculador de vuelo mecánico o electrónico.
Estos dispositivos pueden calcular numerosos problemas relacionados con la planificación del vuelo y la navegación.
El calculador mecánico o electrónico tiene un libro de instrucciones que probablemente incluye ejemplos de problemas para que el piloto pueda familiarizarse con sus funciones y operación. [Figura 15-18]
Plotters
Otra ayuda en la planificación de vuelo es un plotter, que es un transportador y una regla.
El piloto puede utilizar este para determinar el rumbo verdadero y medir la distancia. La mayoría de los plotters tienen una regla que mide tanto en MN como SM y tiene una escala para una carta seccional en un lado y una carta aeronáutica mundial en el otro. [Figura 15-18]
Navegación observada
La navegación observada es la navegación por referencias visuales o puntos de control. Es un método de navegación que se puede utilizar en cualquier ruta que tenga puntos de control adecuados, pero se usa más comúnmente en conjunto con la navegación a la estima y la navegación por radio VFR.
Los puntos de control seleccionados deben ser referencias comunes visibles en la zona de vuelo. Elija referencias que pueden ser fácilmente identificadas por otras características, tales como carreteras, ríos, vías férreas, lagos, y líneas eléctricas.
Si es posible, seleccione características que hagan de límites a cada lado de la ruta, tales como carreteras, ferrocarriles, ríos y montañas.
Un piloto puede evitar derivar demasiado de su ruta tomando referencias y no cruzando los límites seleccionados. Nunca confíe completamente en un solo punto de control.
Elija puntos de referencia amplios. Si se pierde uno, busque el siguiente mientras mantiene el rumbo.
Al determinar la posición de los puntos de control, recuerde que la escala de una carta seccional es de 1 centímetro = 5 kilómetros.
Por ejemplo, si un punto de control seleccionado está aproximadamente a medio centímetro de la línea de rumbo en la carta, está a 2,5 km del rumbo en el suelo. En las zonas más congestionadas, algunos de las características más pequeñas no están incluidas en la carta. Si se confunde, mantenga el rumbo.
Si hace un viraje alejándose del rumbo, es fácil perderse.
Las carreteras mostradas en la carta son principalmente carreteras muy transitadas o las más visibles desde el aire.
Constantemente se están construyendo nuevas carreteras y estructuras, y puede que no se muestren en la carta hasta que se publique la siguiente carta.
Algunas estructuras, tales como antenas pueden ser difíciles de ver.
A veces las antenas de televisión se agrupan en un área cerca de un pueblo. Están sostenidas por cables tensores casi invisibles. Nunca se acerque a un área de antenas a menos de 500 pies por encima de la más alta.
La mayor parte de las estructuras más altas están marcadas con luces estroboscópicas para hacerlas más visibles al piloto. Sin embargo, algunas condiciones climáticas o la iluminación de fondo pueden hacer que sean difíciles de ver.
Las cartas aeronáuticas muestran la mejor información disponible al momento de la impresión, pero un piloto debe tener cuidado por nuevas estructuras o cambios que han ocurrido desde que la carta fue impresa.
Navegación a la estima
La navegación a la estima es la navegación únicamente por medio de cálculos basados en tiempo, velocidad, distancia y dirección.
Los productos derivados de estas variables, cuando se ajustan con la velocidad y dirección del viento, son rumbo y GS.
El rumbo previsto lleva a la aeronave a lo largo de la ruta prevista y la GS establece el tiempo para llegar a cada punto de control y el destino.
A excepción de los vuelos sobre el agua, la navegación a la estima se utiliza junto con la observada en vuelos de travesía. El rumbo y GS calculados son monitoreados constantemente y se corrigen por la observación de los puntos de control.
Triángulo de velocidades o análisis vectorial
Si no hay viento, la derrota de la aeronave es la misma que el rumbo y la GS es la misma que la velocidad verdadera. Esta condición rara vez existe.
Un triángulo de velocidades, la versión del piloto del análisis vectorial, es la base de la navegación a la estima.
El triángulo de velocidades es la explicación gráfica del efecto del viento sobre el vuelo. La GS, rumbo y tiempo para cualquier vuelo pueden ser determinados mediante el triángulo de velocidades. Se puede aplicar al más simple vuelo de travesía así como al vuelo por instrumentos más complicado.
El piloto experimentado está tan familiarizado con los principios fundamentales que se pueden hacer estimaciones que son adecuadas para el vuelo visual sin tener que dibujar los diagramas.
El estudiante novato, sin embargo, necesita desarrollar habilidades en la construcción de estos gráficos como ayuda para la comprensión completa del efecto del viento.
Consciente o inconscientemente, todo buen piloto piensa en el vuelo en términos del triángulo de velocidades.
Si el vuelo se hará con rumbo hacia el este, con un viento que sopla desde el noreste, la aeronave debe ser dirigida un poco al norte para contrarrestar la deriva. Esto puede ser representado por un diagrama tal como se muestra en la Figura 15-19.
Cada línea representa la dirección y velocidad.
La línea larga azul y blanca muestra la dirección de la aeronave, y su longitud representa la velocidad. La flecha azul corta a la derecha muestra la dirección del viento, y su longitud representa la velocidad del viento durante 1 hora.
La línea amarilla indica la derrota o la ruta de la aeronave medida sobre la tierra, y su longitud representa la distancia recorrida en 1 hora, o la GS.
En la práctica, no se dibuja el triángulo ilustrado en la Figura 15-19; en su lugar, se construye un triángulo similar al mostrado por las líneas azul, amarilla, y negra en la Figura 15-20, que se explica en el siguiente ejemplo.
Supongamos que se vuela de E a P. Dibuje una línea en la carta aeronáutica que conecte estos dos puntos; mida su dirección con un transportador, o plotter, en referencia a un meridiano. Este es el rumbo verdadero, que en este ejemplo se supone que es 090° (este).
Del Servicio Meteorológico, se conoce que el viento en altura es de 40 nudos del noreste (045°).
Dado que el SM informa la velocidad del viento en nudos, si la velocidad verdadera de la aeronave es de 120 nudos, no hay necesidad de convertir velocidades de nudos a millas o viceversa. Ahora, en una hoja de papel dibuje una línea vertical que representa norte a sur. (Los diferentes pasos se muestran en la Figura 15-21.)
Paso 1 Coloque el transportador con la base apoyada en la línea vertical y el borde curvado hacia el este. En el punto central de la base, haga un punto marcado con "E" (punto de partida), y en el borde curvado, haga un punto a 90° (que indica la dirección del rumbo verdadero) y otro a los 45° (indicando la dirección del viento).
Paso 2 Con la regla, dibuje la línea de rumbo verdadero desde E, extendiéndola un poco más allá del punto a 90° y etiquétela "RV 090°".
Paso 3 A continuación, alinee la regla con E y el punto a 45°, y dibuje la flecha del viento desde E, no hacia 045°, sino en la dirección que sopla el viento, haciéndola de 40 unidades de largo, que corresponde con la velocidad del viento de 40 nudos. Identifique esta línea como la línea de viento poniendo la letra "W" al final para indicar la dirección del viento.
Paso 4 Por último, mida 120 unidades en la regla para representar la velocidad, haciendo un punto en la regla en este lugar.
Las unidades utilizadas pueden ser de cualquier escala conveniente o valor (por ejemplo, 1 centímetro = 10 nudos), pero una vez seleccionada, la misma escala se debe utilizar para cada uno de los movimientos lineales involucrados. Luego coloque la regla de manera que el final está en la cabeza de flecha (W) y el punto de 120 nudos intercepta la línea del rumbo verdadero.
Dibuje la línea y etiquétela "velocidad 120." El punto "P" colocado en la intersección representa la posición de la aeronave al cabo de 1 hora.
El diagrama está completo. La distancia recorrida en 1 hora (GS) se mide como el número de unidades en la línea de rumbo verdadero (88 nudos).
El rumbo necesario para compensar la deriva se indica mediante la dirección de la línea de velocidad aerodinámica, lo que puede determinarse en una de dos maneras:
• Colocando el lado recto del transportador a lo largo de la línea norte-sur, con su punto central en la intersección de la línea de velocidad y la línea norte-sur, lea el rumbo directamente en grados (076°). [Figura 15-22]
• Colocando el lado recto del transportador a lo largo de la línea del rumbo verdadero, con su centro en P, lea el ángulo entre el rumbo verdadero y la línea de velocidad.
Este es el WCA, que debe aplicarse al rumbo verdadero para obtener la dirección a seguir. Si el viento sopla desde la derecha del rumbo verdadero, se añade el ángulo; si desde la izquierda, se resta. En el ejemplo dado, el WCA es de 14° y el viento es de la izquierda; por lo tanto reste 14° del rumbo verdadero de 090°, por lo que el rumbo a seguir es 076°. [Figura 15-23]
Después de obtener la dirección a seguir, aplicar la corrección por declinación magnética para obtener el rumbo magnético, y la corrección por desvíos del compás para obtener el rumbo compás.
El rumbo compás se puede utilizar para navegar a destino por estima.
Para determinar el tiempo y combustible necesario para el vuelo, primero encuentre la distancia hasta el destino midiendo la longitud de la línea de ruta trazada en la carta aeronáutica (utilizando la escala adecuada en la parte inferior de la carta).
Si la distancia mide 220 MN, divida por la GS de 88 nudos, lo que da 2,5 horas o 2:30, como el tiempo requerido.
Si el consumo de combustible es de 30 litros por hora, se utiliza 30 x 2,5 o alrededor de 75 litros.
Resumiendo, los pasos en la obtención de información de vuelo son los siguientes:
• RV: dirección de la línea que conecta dos puntos deseados, dibujada en la carta y medido en grados en sentido horario desde el norte verdadero.
• WCA: determinado a partir del triángulo de velocidades. (Sumado al RV si el viento viene de la derecha: restado si el viento es de la izquierda).
• DV: dirección medida en grados respecto al norte verdadero, a la que debe apuntar la nariz del avión para seguir el curso deseado.
• Variación: obtenida a partir de la línea de isogónica en la carta (sumada a DV si es oeste: restar si es este).
• RM: paso intermedio en la conversión (obtenido mediante la aplicación de la variación a la dirección verdadera).
• Desviación: obtenida a partir de la tarjeta de desviación de la aeronave (sumada o restada a RM, como se indique).
• Rumbo compás: leído en el compás (que se encuentra aplicando la desviación al RM), que se debe seguir para estar sobre el curso deseado.
• Distancia total: obtenida midiendo la longitud de la línea de RV en la carta (usando la escala al pie de la carta).
• GS: obtenida midiendo la longitud de la línea de RV en el triángulo de velocidades (usando la escala empleada para la elaboración del diagrama).
• Tiempo estimado en ruta (ETE): la distancia total dividida por GS.
• Consumo de combustible: galones (o litros) por hora utilizados a la velocidad de crucero.
NOTA: debe ser añadido combustible adicional para la reserva adecuada como medida de seguridad.
Planificación del vuelo
Las Regulaciones Federales establecen, en parte, que antes de iniciar un vuelo, el piloto al mando (PIC, Pilot In Command) de una aeronave deberá familiarizarse con toda la información disponible concerniente al vuelo.
Para los vuelos que no estén en las cercanías de un aeropuerto, esto debe incluir información sobre los informes meteorológicos actuales y pronósticos, requerimientos de combustible, alternativas disponibles si el vuelo previsto no puede ser completado, y cualquier demora de tránsito conocida de las cuales el piloto al mando ha sido informado por el ATC.
Material necesario
El piloto debe reunir el material necesario bien antes del vuelo. Entre este material debe haber una carta apropiada y cartas para las áreas adyacentes a la ruta de vuelo si la ruta de vuelo se encuentra cerca del borde de una carta.
El equipo adicional debe incluir un calculador de vuelo o calculador electrónico, plotter, y cualquier otro elemento adecuado para el vuelo particular.
Por ejemplo, si se va a realizar un vuelo nocturno, llevar una linterna; si el vuelo es sobre territorio desértico, llevar un suministro de agua y otros artículos necesarios.
Verificación de meteorología
Es una buena idea verificar la meteorología antes de continuar con otros aspectos de la planificación del vuelo para ver, en primer lugar, si el vuelo es factible y, si es así, cuál es la mejor ruta.
Uso del Manual de Aeródromos/Instalaciones (A/FD)
Estudie la información disponible de cada aeropuerto en el que se pretende aterrizar. Esto debe incluir un estudio de los avisos a los aviadores (NOTAM) y el A/FD. [Figura 15-24]
Esto incluye ubicación, elevación, pistas y su iluminación, servicios disponibles, disponibilidad de una frecuencia de comunicación (UNICOM), tipos de combustible disponibles (útil para decidir sobre las paradas de repostaje), servicios de tránsito situados en el aeropuerto, frecuencias de torre de control, información de tránsito, observaciones y otra información pertinente.
Los NOTAM, emitidos cada 28 días, se deben revisar para obtener información adicional sobre condiciones peligrosas o cambios que se han realizado desde la emisión del A/FD. La sección de carta debe ser revisada por grandes cambios que se hayan producido desde la última fecha de publicación de cada carta que se utiliza.
Recuerde, la carta puede ser de hasta 6 meses de antigüedad. La fecha de vigencia de la carta aparece en la parte superior frontal de la carta.
El A/FD generalmente tiene la información más reciente referente a estas cuestiones y se debe utilizar en lugar de la información en la parte posterior de la carta, si hay diferencias.
Manual de vuelo del avión o el Manual de Operaciones del Piloto (AFM/POH)
El manual de vuelo del avión o el manual de operaciones del piloto (AFM/POH) deben ser revisado para determinar la carga correcta de la aeronave (datos de peso y balance).
El peso del combustible utilizable y del aceite drenable a bordo deben ser conocidos.
Además, verifique el peso de los pasajeros, el peso de todo el equipaje a transportar, y el peso vacío del avión para asegurarse de que el peso total no exceda el máximo permitido.
La distribución de la carga debe ser conocida para saber si el centro de gravedad resultante (CG) está dentro de los límites.
Asegúrese de usar la información más reciente sobre peso y balance aprobado u otros registros de la aeronave permanentes, en su caso, para obtener la información de peso vacío y CG en vacío.
Determine las distancias de despegue y aterrizaje de las tablas apropiadas, basado en la carga calculada, la elevación del aeropuerto, y temperatura; luego compare estas distancias con la cantidad de pista disponible.
Recuerde, cuanto más pesada la carga y mayores la elevación, temperatura o humedad, mayor es la carrera de despegue y aterrizaje y menor la tasa de ascenso.
Vea las tablas de consumo para determinar la tasa de consumo de combustible a la altitud estimada de vuelo y potencia.
Calcule el consumo de combustible, y luego compárelo con el tiempo estimado de vuelo para que los puntos de reabastecimiento de combustible a lo largo de la ruta se puedan incluir en el plan.
Trazado de la ruta
Una vez que se ha controlado la meteorología y realizado una planificación preliminar, es hora de trazar la ruta y determinar los datos necesarios para llevar a cabo el vuelo.
Las siguientes secciones proporcionan una secuencia lógica a seguir para trazar la ruta, llenar un registro de vuelo, y presentar de un plan de vuelo.
En el siguiente ejemplo, se ha previsto un viaje basado en los siguientes datos y en el extracto de una carta seccional de la
Figura 15-25.
Ruta de vuelo: Aeródromo de Chickasha directo al aeródromo de Guthrie
Velocidad verdadera (TAS).......................... 115 nudos
Vientos en altura................................... 360° a 10 nudos
Combustible utilizable.................................. 38 galones
Consumo de combustible.................................... 8
GPH Desviación…………..…………………………… +2°
Pasos en el trazado de la ruta
La siguiente es una secuencia sugerida para llegar a la información pertinente para el viaje. Al determinar la información, se puede anotar como se ilustra en el ejemplo de un registro de vuelo en la Figura 15-26.
Cuando se requieran cálculos, el piloto puede utilizar una fórmula matemática o un calculador de vuelo manual o electrónico.
Si no está familiarizado con el uso de un calculador manual o electrónico, sería conveniente leer el manual de instrucciones y realizar varios problemas de práctica en este momento.
Primero dibuje una línea desde el aeródromo de Chickasha (punto A) directamente al aeródromo de Guthrie (punto F).
La línea de rumbo debe comenzar en el centro del aeropuerto de partida y terminar en el centro del aeropuerto de destino. Si la ruta es directa, la línea de rumbo consta de una sola línea recta. Si la ruta no es directa, consta de dos o más segmentos de línea recta.
Por ejemplo, una estación VOR que está fuera de la ruta directa, pero que hace más fácil la navegación, puede ser elegida (la navegación por radio se discute más adelante en este capítulo).
Deben ser seleccionados puntos de control apropiados a lo largo de la ruta y observados de alguna manera.
Estos deben ser puntos fáciles de localizar, como grandes ciudades, grandes lagos y ríos, o combinaciones de puntos reconocibles, como ciudades con aeropuerto, ciudades con una red de carreteras y ferrocarriles que entran y salen. Normalmente, seleccione sólo las ciudades indicadas por manchas de color amarillo en el gráfico.
No elija las ciudades representadas por un pequeño círculo, estas pueden llegar a ser tan sólo una media docena de casas. (En zonas aisladas, sin embargo, los pueblos representados por un pequeño círculo pueden ser puntos de control prominentes.)
Para este viaje, han sido seleccionados cuatro puntos de control.
El punto de control 1 consiste en una torre situada al este de la ruta y puede ser identificada por la carretera y vía de ferrocarril, que son casi paralelas a la ruta en este momento.
El punto de control 2 es la obstrucción al oeste de la ruta y se puede identificar más por el Aeropuerto Will Rogers World, que está directamente en dirección este.
El punto de control 3 es el aeropuerto de Wiley Post, que la aeronave debería sobrevolar directamente.
El punto de control 4 es un aeropuerto privado no pavimentado al oeste de la ruta y puede identificarse aún más por la vía del ferrocarril y la carretera al este de la ruta.
El rumbo y las zonas a ambos lados de la ruta prevista deben ser evaluados para determinar si existe algún tipo de espacio aéreo por el que el piloto debe estar preocupado o que tiene necesidades operacionales especiales.
Para este viaje, hay que señalar que la ruta pasa a través de un segmento de espacio aéreo Clase C rodeando el Aeropuerto de Will Rogers World donde el piso del espacio aéreo está a 2.500 pies del nivel medio del mar (MSL) y el techo está a 5,300 pies MSL (punto B).
Además, hay un espacio aéreo Clase D desde la superficie hasta 3.800 pies MSL alrededor del Aeropuerto de Wiley Post (punto C) durante las horas que la torre de control está operativa.
Estudie el terreno y los obstáculos a lo largo de la ruta.
Esto es necesario para determinar las elevaciones más altas y más bajas, así como la obstrucción más alta a encontrar de manera que se pueda seleccionar una altura apropiada que se ajuste a las regulaciones.
Si el vuelo se realiza a una altitud mayor de 3000 pies por encima del terreno, se requiere conformidad con la altitud de crucero apropiado para la dirección de vuelo.
Compruebe la ruta para poder evitar terrenos especialmente escabrosos.
Las áreas en las que se harán despegues o aterrizajes deberán comprobarse cuidadosamente por obstrucciones altas.
Las torres de transmisión de televisión se pueden elevar a altitudes de más de 1.500 pies sobre el terreno circundante.
Es esencial que los pilotos sean conscientes de su presencia y ubicación.
Para este viaje, hay que señalar que la obstrucción más alta es parte de una serie de antenas con una altura de 2749 pies MSL (punto D).
La elevación más alta debe ubicarse en el cuadrante noreste y es de 2.900 pies MSL (punto E).
Dado que el viento no es factor y es deseable y está dentro de la capacidad del avión para volar por encima del espacio aéreo clase C y D que se encuentra, se elige una altitud de 5.500 pies MSL.
Esta altitud también da una separación adecuada de todos los obstáculos, así como se ajusta a los requisitos de volar a una altitud de mil de pies impares más 500 cuando vuela un rumbo magnético entre 0 y 179°.
Luego, el piloto debe medir la distancia total de la ruta, así como la distancia entre los puntos de control.
La distancia total es de 53 MN y la distancia entre los puntos de control es como se indica en el registro de vuelo en la Figura 15-26.
Después de determinar la distancia, debe ser medido el rumbo verdadero. Si usa un plotter, siga las direcciones del plotter.
El rumbo verdadero es 031°. Una vez establecida la dirección verdadera, el piloto puede determinar el rumbo compás.
Esto se hace siguiendo la fórmula dada anteriormente en este capítulo.
La fórmula es: RV ± WCA = DV ± V = DM ± D = RC
El ángulo de corrección de deriva (WCA) se puede determinar mediante el uso de un calculador de vuelo manual o electrónico.
Con un viento de 360° a 10 nudos, se determina que el WCA es de 3° a la izquierda. Esto se resta del RV haciendo la DV de 28°.
A continuación, el piloto debe buscar la línea isogónica más cercana a la ruta de vuelo para determinar la variación.
La Figura 15-25 muestra que la variación es 6,30° E (redondeada a 7° E), lo que significa que se debe restar de la DV, dando una DM de 21°.
Luego, agregue 2° a la DM para corregir la desviación. Esto le da al piloto el rumbo compás, que es de 23°.
Ahora, puede determinarse la GS. Esto se hace usando un calculador manual o electrónico. Se determina que la GS es de 106 nudos.
Basándose en esta información, se puede determinar el tiempo total de viaje, así como el tiempo entre los puntos de control, y el combustible consumido.
Estos cálculos pueden hacerse matemáticamente o mediante el uso de un calculador manual o electrónico. Para este viaje, la GS es de 106 nudos y el tiempo total es de 35 minutos (30 minutos más 5 minutos para el ascenso) con un consumo de combustible de 4,7 galones.
Consulte el registro de vuelo en la Figura 15-26 para el tiempo entre los puntos de control.
A medida que el viaje progresa, el piloto puede anotar los rumbos y tiempos y hacer los ajustes en dirección, GS, y tiempo.
Presentación de un plan de vuelo VFR
Presentar un plan de vuelo no es obligatorio por las regulaciones; sin embargo, es una buena práctica operativa, ya que la información contenida en el plan de vuelo se puede utilizar en la búsqueda y rescate en caso de una emergencia.
Los planes de vuelo se pueden presentar en el aire por radio, pero lo mejor es presentar un plan de vuelo justo antes de partir.
Después del despegue, contacte con el Servicio de control de tránsito por radio y deles la hora de despegue para que el plan de vuelo se pueda activar.
Cuando se presenta un plan de vuelo VFR, se sostiene por los servicios hasta 1 hora después de la hora de partida propuesta y luego es cancelado a menos que: se recibe la hora de partida real; se recibió una hora de partida revisada; o bien que en el momento de la presentación, el Servicio queda informado de que la hora de partida propuesta se cumple, pero la hora real no se puede dar debido a la falta de comunicación.
El especialista del Servicio que acepta el plan de vuelo no informa al piloto de este procedimiento, sin embargo.
La Figura 15-27 muestra el formulario del plan de vuelo que llena un piloto.
Al presentar un plan de vuelo por teléfono o radio, dé la información en el orden de los espacios numerados.
Esto permite que el especialista del Servicio copie la información de manera más eficiente. La mayoría de los campos son auto-explicativos o no aplicables a un plan de vuelo VFR (por ejemplo, el punto 13).
Sin embargo, algunos campos pueden necesitar explicación.
• El punto 3 es el tipo de aeronave y equipo especial.
Un ejemplo podría ser C-150/X, lo que significa que la aeronave no tiene transpondedor. Un listado de los códigos de equipo especial se encuentra en el Manual de Información Aeronáutica (AIM).
• El punto 6 es la hora prevista de partida en UTC (indicado por la "Z").
• El punto 7 es la altitud de crucero. Normalmente, se puede introducir “VFR” en este bloque, ya que el piloto elige una altitud de crucero que se ajusta a regulaciones de la FAA.
• El punto 8 es la ruta de vuelo. Si el vuelo es directo, escriba la palabra "directo"; si no, escriba la ruta real a seguir, tal como vía determinados pueblos o ayudas a la navegación.
• El punto 10 es el tiempo estimado en ruta. En el plan de vuelo de ejemplo, se añadieron 5 minutos en el tiempo total para el ascenso.
• El punto 12 es el combustible a bordo en horas y minutos.
Esto se determina dividiendo el total de combustible utilizable a bordo por la tasa estimada de consumo de combustible. Recuerde, todas son ventajas en la presentación de un plan de vuelo; pero no se olvide de cerrar el plan de vuelo al arribar.
Radio Navegación
Los avances en los receptores de radioayudas instalados en los aviones, el desarrollo de cartas aeronáuticas que muestran la ubicación exacta de estaciones transmisoras y sus frecuencias, junto con la refinada instrumentación de cabina hace posible a los pilotos navegar con precisión a casi cualquier punto deseado.
A pesar de que la precisión en la navegación se puede obtener mediante el uso adecuado de este equipo, los pilotos novicios deben usar este equipo para complementar la navegación por referencia visual del terreno (navegación observada).
Este método proporciona al piloto una protección eficaz contra la desorientación en el caso de funcionamiento defectuoso de la radio.
Hay tres sistemas de navegación por radio disponibles para su uso para la navegación VFR.
Estos son:
• Radiofaro omnidireccional de VHF (VOR)
• Radiofaro no direccional (NDB)
• Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
Radiofaro omnidireccional de VHF (VOR)
El sistema VOR se presenta en tres radioayudas para la navegación (NAVAID ) un poco diferentes: VOR, VOR/DME y VORTAC.
Por sí mismo que se conoce como un VOR, y proporciona información de rumbo magnético desde y hacia la estación.
Cuando también se instala un DME con un VOR, la radioayuda se conoce como un VOR/DME.
Cuando se instala con un VOR un equipo militar de navegación aérea táctica (TACAN), la radioayuda se conoce como VORTAC.
El DME es siempre una parte integral del VORTAC. Sin importar el tipo de radioayuda utilizada (VOR, VOR/DME o VORTAC), el indicador VOR se comporta de la misma manera. A menos que se indique lo contrario, en esta sección, los VOR, VOR/DME y VORTAC se denominarán en lo sucesivo como VOR.
El prefijo "omni-" significa todo, y un radiofaro omnidireccional es una estación terrestre de radio VHF que proyecta rumbos (radiales) en línea recta desde la estación en todas las direcciones.
Desde una vista superior, se puede ver como similar a los rayos de una rueda. La distancia que se proyectan los radiales VOR depende de la potencia de salida del transmisor.
Los rumbos o radiales proyectados desde la estación se referencian al norte magnético. Por lo tanto, un radial se define como una línea de rumbo magnético que se extiende hacia fuera desde la estación VOR.
Los radiales se identifican por números que empiezan por 001, que es el 1° al este del norte magnético, y progresan en secuencia a través de todos los grados de un círculo hasta llegar a 360.
Para ayudar en la orientación, en las cartas aeronáuticas se superpone una rosa con referencia al norte magnético en la ubicación de la estación.
Las estaciones de VOR transmiten dentro de la banda de frecuencias VHF de 108,0 a 117,95 MHz.
Debido a que el equipo es VHF, las señales de transmisión están sujetas a restricciones de la línea de visión.
Por lo tanto, su alcance varía en proporción directa a la altitud del equipo receptor.
En general, el rango de recepción de las señales a una altitud de 1.000 pies sobre el nivel del suelo (AGL) es de unos 65 a 75 kilómetros.
Esta distancia aumenta con la altitud. [Figura 15-28]
Los VOR y VORTACs se clasifican de acuerdo a su uso operacional. Hay tres clases:
• T (Terminal)
• L (Baja altitud)
• H (Alta altitud)
El alcance útil normal para las diferentes clases se muestra en la tabla siguiente:
El rango útil de ciertas instalaciones puede ser menor a 80 kilómetros.
Para obtener más información acerca de estas restricciones, consulte las Observaciones del A/FD.
La precisión en la alineación del rumbo de los radiales de un VOR se considera que es excelente. Por lo general, dentro de ±1°. Sin embargo, ciertas partes del equipo receptor de VOR se deterioran, y esto afecta a su exactitud. Esto es particularmente cierto a gran distancia de la estación de VOR.
La mejor garantía de mantener un receptor VOR preciso es realizar comprobaciones y calibraciones periódicas.
Las verificaciones de la precisión del VOR no son un requerimiento para vuelos VFR. Sin embargo, para asegurar la precisión de los equipos, estos controles deben llevarse a cabo con bastante frecuencia y una calibración completa cada año.
Se proporcionan los siguientes medios para que los pilotos comprueben la precisión del VOR:
• Instalación de pruebas de VOR (VOT)
• Puntos de control en el aire certificados
• Puntos de control terrestres certificados ubicados en Aeropuertos
Si una aeronave tiene instalados dos receptores VOR, se puede hacer una comprobación doble del receptor VOR. Para llevar a cabo la comprobación doble de receptor, el piloto sintoniza ambos receptores VOR a la misma estación VOR.
La variación máxima permitida entre los dos rumbos indicados es de 4 grados.
Básicamente, estos controles consisten en verificar que los radiales VOR que el equipo de la aeronave recibe están alineados con los radiales que la estación transmite.
No hay tolerancias específicas requeridas para un VOR en vuelo VFR. Pero como una guía para asegurar una precisión aceptable, se puede utilizar las tolerancias requeridas para IFR, ± 4° para control en tierra y ± 6° para controles en vuelo.
Estos controles pueden ser realizados por el piloto. La estación transmisora VOR puede ser identificada positivamente por su identificación en código Morse o por una identificación de voz grabada que indica el nombre de la estación seguido de "VOR". Muchos FSS (Servicios de control de vuelo) transmiten mensajes de voz en la misma frecuencia en que opera el VOR.
No debe confiarse en las transmisiones de voz para identificar las estaciones, ya que muchas FSS transmiten remotamente a través de varios radiofaros, que tienen nombres diferentes que el de la FSS que transmite.
Si el VOR está fuera de servicio por mantenimiento, se elimina y no se transmite la identificación codificada. Esto sirve para alertar a los pilotos de que esta estación no debe utilizarse para la navegación.
Los receptores VOR se diseñan con una bandera de alarma para indicar que la fuerza de la señal es insuficiente para hacer funcionar el equipo de navegación. Esto ocurre si la aeronave está demasiado lejos del VOR o la aeronave está demasiado baja y, por lo tanto, está fuera de la línea de visión de las señales transmitidas.
No hay tolerancias específicas requeridas para un VOR en vuelo VFR. Pero como una guía para asegurar una precisión aceptable, se puede utilizar las tolerancias requeridas para IFR, ± 4° para control en tierra y ± 6° para controles en vuelo.
Estos controles pueden ser realizados por el piloto.
La estación transmisora VOR puede ser identificada positivamente por su identificación en código Morse o por una identificación de voz grabada que indica el nombre de la estación seguido de "VOR".
Muchos FSS (Servicios de control de vuelo) transmiten mensajes de voz en la misma frecuencia en que opera el VOR. No debe confiarse en las transmisiones de voz para identificar las estaciones, ya que muchas FSS transmiten remotamente a través de varios radiofaros, que tienen nombres diferentes que el de la FSS que transmite.
Si el VOR está fuera de servicio por mantenimiento, se elimina y no se transmite la identificación codificada.
Esto sirve para alertar a los pilotos de que esta estación no debe utilizarse para la navegación.
Los receptores VOR se diseñan con una bandera de alarma para indicar que la fuerza de la señal es insuficiente para hacer funcionar el equipo de navegación.
Esto ocurre si la aeronave está demasiado lejos del VOR o la aeronave está demasiado baja y, por lo tanto, está fuera de la línea de visión de las señales transmitidas.
El VOR
En resumen, para la radio navegación con VOR, hay dos componentes necesarios: equipo transmisor de tierra y receptor en el avión.
El transmisor se encuentra en una ubicación específica en tierra y transmite en una frecuencia asignada.
El equipo de la aeronave incluye un receptor con un dispositivo sintonizador y un VOR o instrumento para omninavegación.
El instrumento de navegación podría ser un indicador de desviación de curso (CDI), indicador de situación horizontal (HSI), o una indicador radio magnético (RMI). Cada uno de estos instrumentos indica el rumbo al VOR sintonizado.
Indicador de desvío de rumbo (CDI)
El CDI se encuentra en la mayoría de los aviones de entrenamiento.
Se compone de
(1) un selector omnidireccional (OBS), a veces conocido como el selector de rumbo,
(2) una aguja CDI (aguja izquierda-derecha), y
(3) un indicador TO/FROM.
El selector de rumbo es un selector de azimut que se puede girar para seleccionar el radial deseado o para determinar el radial sobre el que está volando el avión.
Además, se puede determinar el rumbo magnético "TO" (hacia) o "FROM" (desde) la estación.
Cuando se rota el selector de rumbo, se mueve el CDI o aguja para indicar la posición del radial relativo a la aeronave. Si el selector de rumbo se gira hasta que se centra la aguja desviación, se puede determinar el radial (rumbo magnético "FROM" la estación) o su recíproco (rumbo magnético "TO" la estación).
La aguja de desviación de rumbo también se mueve hacia derecha o izquierda si el avión se vuela, o deriva, alejándose del radial al que se ajustó el selector de rumbo.
Al centrar la aguja, el selector de rumbo indica el rumbo desde ("FROM") la estación o el rumbo hacia ("TO") la estación. Si el indicador muestra "TO", se debe seguir el rumbo mostrado en el selector de rumbo para ir hacia la estación. [Figura 15-29]
Si se muestra "FROM" y se sigue el curso mostrado, la aeronave se aleja de la estación.
Indicador de Situación Horizontal (HSI)
El HSI es un indicador de dirección que utiliza la salida de una válvula de flujo para dirigir el compás. El HSI [Figura 15-30] combina el compás magnético con señales de navegación y senda de planeo.
El HSI da al piloto una indicación de la ubicación de la aeronave con relación al rumbo o radial elegido. En la Figura 15-30, el rumbo magnético del avión mostrado en la esfera del compás bajo la línea de fe es de 184°.
El puntero de rumbo seleccionado mostrado está ajustado en 295°; la cola del puntero indica el recíproco, 115°.
La barra de desviación de rumbo opera con un receptor de navegación VOR/localizador (VOR/LOC) o GPS para indicar desviaciones a izquierda o derecha del rumbo seleccionado con la perilla selectora de rumbo; operando de la misma manera, el movimiento angular de una aguja convencional VOR/LOC indica la desviación del rumbo.
El rumbo deseado se selecciona mediante la rotación del puntero de rumbo seleccionado, en relación a la esfera del compás, por medio de la perilla selectora de dirección.
El HSI tiene un símbolo de avión fijo y la barra de desviación de rumbo muestra la posición de la aeronave con respecto al rumbo seleccionado.
El indicador TO/FROM es un puntero triangular. Cuando el indicador apunta a la flecha del puntero de selección de rumbo, el triángulo muestra el rumbo seleccionado. Si se intercepta y vuela apropiadamente, el rumbo llevará a la aeronave a la estación elegida.
Cuando el indicador apunta a la cola del rumbo, la flecha indica que el rumbo seleccionado, si se intercepta y vuela apropiadamente, llevará el avión en dirección opuesta a la estación elegida. Cuando aparece la bandera de advertencia NAV indica que no se está recibiendo una señal fiable.
La aparición de la bandera HDG indica que el compás no está funcionando correctamente.
El puntero de senda de planeo indica la relación de la aeronave con la senda de planeo.
Cuando el puntero está por debajo de la posición central, la aeronave está por encima de la senda de planeo y se requiere un aumento de la velocidad de descenso. En algunos equipos, la esfera de acimut es un compás indicador remoto, sin embargo, en otros, el rumbo debe ser revisado de vez en cuando con el compás y reajustado.
Indicador Radio Magnético (RMI)
El RMI [Figura 15-31] es una ayuda a la navegación que proporciona el rumbo magnético o giro direccional de la aeronave e información de radiofaro omnidireccional de VHF (VOR), GPS y buscador automático de dirección (ADF).
El compás indicador remoto se desarrolló para compensar los errores y limitaciones de los indicadores de dirección más antiguos.
El transmisor del compás remoto es una unidad separada montada usualmente en la punta del ala para eliminar la posibilidad de interferencia magnética.
El RMI consiste en una esfera de compás, un indicador de dirección, dos punteros de rumbo, y los interruptores de las funciones de los punteros. Los dos punteros son gobernados por cualquier combinación de un GPS, un ADF, y/o un VOR.
El piloto tiene la capacidad de seleccionar la radioayuda a indicar.
El puntero indica el rumbo a la radioayuda o punto de navegación seleccionado. En la Figura 15-31 el puntero verde indica la estación sintonizada en el ADF.
El puntero amarillo indica el rumbo a un VOR o punto de navegación GPS. Tenga en cuenta que no hay necesidad de seleccionar un rumbo con el RMI, sino sólo la radioayuda a la navegación que se va a indicar.
Navegación con VOR
A continuación se describe un procedimiento paso a paso para utilizar cuando se navega hacia y desde una estación VOR utilizando un CDI.
La Figura 15-32 ilustra el procedimiento.
Primero, sintonice el receptor de VOR a la frecuencia de la estación VOR seleccionada.
Por ejemplo, 115,0 para recibir el VOR Bravo. A continuación, verifique los identificadores para confirmar que está recibiendo el VOR deseado.
Tan pronto como el VOR está correctamente sintonizado, la aguja de desviación de rumbo se deflecta izquierda o derecha.
Luego, gire el selector de rumbo hasta que la aguja de desviación de rumbo se centra y el indicador TO-FROM indica "TO”. Si la aguja se centra con indicación "FROM", se deben rotar 180° el selector, ya que, en este caso, se desea volar "TO" (hacia) la estación.
Ahora, vire la aeronave al rumbo indicado, 350° en este ejemplo. Si se mantiene un rumbo de 350º con viento desde la derecha, como se muestra, el avión deriva a la izquierda de la trayectoria prevista.
Al derivar fuera de la ruta, la aguja de desviación de rumbo del VOR se mueve gradualmente hacia la derecha del centro o indica la dirección del radial o ruta deseada. Para volver al radial deseado, el rumbo de la aeronave debe ser alterado a la derecha.
Cuando el avión vuelve a la ruta deseada, la aguja de desviación vuelve lentamente al centro. Cuando se centra, la aeronave está en el radial deseado y se debe hacer un viraje hacia a la izquierda, pero no al rumbo original del 350° porque se debe establecer una corrección de deriva del viento.
La cantidad de corrección depende de la fuerza del viento.
Si no se conoce la velocidad del viento, se puede utilizar un método de prueba y error para encontrar el rumbo correcto. Supongamos, para este ejemplo, que se mantiene una corrección de 10° con un rumbo de 360°.
Mientras mantiene un rumbo de 360°, supongamos que la aguja de desviación de curso comienza a moverse hacia la izquierda.
Esto significa que la corrección del viento de 10° es demasiado grande y el avión está volando hacia la derecha de la ruta. Debe hacerse un ligero viraje a la izquierda para permitir que el avión vuelva al radial deseado.
Cuando la aguja de desviación se centra, se debe realizar una pequeña corrección de la deriva del viento de 5° o una corrección de rumbo de 355°. Si esta corrección es adecuada, la aeronave se mantiene en el radial. Si no es así, se deben hacer pequeñas variaciones en el rumbo para mantener la aguja centrada, y por lo tanto mantener la aeronave en el radial.
Al pasar la estación VOR, la aguja fluctúa, luego se establece, y la indicación “TO” cambia a "FROM". Si el avión pasa a un lado de la estación, la aguja se desvía en la dirección de la estación al cambiar el indicador a "FROM".
En general, se usan las mismas técnicas cuando se navega en alejamiento que las que se usan para el ingreso. Si la intención es volar sobre la estación y alejar por el radial recíproco de entrada, el selector de rumbo no se debe cambiar. Las correcciones se realizan de la misma manera para mantener la aguja centrada.
La única diferencia es que el indicador omnidireccional marca "FROM".
Si aleja por un rumbo que no sea el recíproco del radial de ingreso, se debe ajustar este nuevo rumbo o radial en el selector de rumbo y hacer un viraje para interceptar este rumbo. Después de que se alcanza este rumbo, los procedimientos de seguimiento son como se discutió previamente.
Consejos sobre el uso del VOR
• Identifique positivamente la estación por su código o identificación de voz.
• Tenga en cuenta que las señales VOR son en "línea de visión". Se recibe una señal débil o ninguna en absoluto si el avión está demasiado bajo o demasiado lejos de la estación.
• Cuando se navega hacia una estación, determinar el radial de ingreso y utilice este radial. Vuele un rumbo que mantenga la ruta.
Si el avión deriva, vuele un rumbo para volver a interceptar la ruta y luego, aplique una corrección para compensar la deriva del viento.
• Si se producen pequeñas fluctuaciones de la aguja, evite cambiar la dirección de inmediato.
Espere un momento para ver si la aguja se centra, y si no lo hace, entonces corrija.
• Cuando se vuela hacia la estación, siempre vuele el rumbo seleccionado, con la indicación "TO". Al volar desde una estación, siempre vuele el curso seleccionado con una indicación "FROM". Si no se hace esto, la acción de la aguja de desviación de rumbo se invierte.
Para explicar con más detalle esta acción inversa, si la aeronave se vuela hacia una estación con una indicación "FROM" o se aleja de una estación con una indicación "TO", la aguja de desviación de rumbo indica en una dirección opuesta a la debe indicar.
Por ejemplo, si la aeronave deriva a la derecha del radial, la aguja se mueve hacia la derecha.
Si la aeronave deriva a la izquierda del radial que se está volando, la aguja se mueve hacia la izquierda o en dirección opuesta al radial.
• Al navegar usando el VOR es importante que vuele rumbos que mantienen o vuelven a interceptar el curso.
Simplemente virando hacia la aguja causará que se pase el radial y volará una S a la izquierda y la derecha del rumbo.
Control de tiempo y distancia a una estación
Para calcular el tiempo y la distancia a una estación, primero vire la aeronave para colocar el indicador de rumbo en el índice más cercano a 90°. Anote la hora y mantenga el rumbo. Cuando el indicador de rumbo se ha movido 10°, anote el tiempo transcurrido en segundos y aplique las fórmulas en el siguiente ejemplo para determinar el tiempo y la distancia.
[Figura 15-33]
El tiempo a la estación también puede calcularse mediante el uso de un método abreviado basado en la fórmula anterior, si se vuela un cambio de 10°. Si se hace un cambio de 10° y se anota el tiempo transcurrido en segundos, el tiempo a la estación en minutos se determina contando sacando un punto decimal.
Por lo tanto, si se requieren 75 segundos para volar un cambio de 10°, la aeronave está a 7,5 minutos de la estación.
Cuando el puntero de rumbo se mueve rápidamente o cuando se requieren varias correcciones para colocar el puntero sobre el extremo del ala, el avión se encuentra pasando la estación.
La distancia a la estación se calcula multiplicando la TAS o GS (en millas por minuto) por el tiempo determinado previamente en minutos. Por ejemplo, si la aeronave está a 7,5 minutos de la estación, volando a una TAS de 120 nudos o 2 mn por minuto, la distancia a la estación es de 15 NM (7,5 x 2 = 15).
Los anteriores son métodos de cálculo de tiempo y distancia aproximados. La precisión del control de tiempo y distancia se rige por el viento existente, grados de cambio de rumbo, y precisión del cronometrado.
El número de variables que intervienen provoca que el resultado sea sólo una aproximación. Sin embargo, al volar una dirección precisa y controlando el tiempo y rumbo, el piloto puede hacer una estimación razonable del tiempo y la distancia a la estación.
Intercepción de rumbo
La intercepción de rumbos se realiza en la mayoría de las fases de la navegación por instrumentos. El equipo usado varía, pero ser debe volar una dirección de intercepción que se traduce en un ángulo o velocidad de intercepción suficiente para resolver un problema particular.
Velocidad de intercepción
La velocidad de intercepción, visto por el aviador como movimiento del indicador de rumbo o HSI, es resultado de los siguientes factores:
• El ángulo en que vuela el avión hacia el rumbo deseado (ángulo de intercepción)
• Velocidad verdadera y viento (GS)
• Distancia a la estación
Ángulo de intercepción
El ángulo de intercepción es el ángulo entre el rumbo de la aeronave (rumbo de interceptación) y el rumbo deseado.
Controlar este ángulo por selección/ajuste de la dirección de intercepción es la manera más fácil y efectiva para controlar el rumbo de interceptación. El ángulo de intercepción debe ser mayor que los grados al rumbo, pero no debe exceder de 90°.
Ajuste, dentro de este límite, para lograr la mejor velocidad de intercepción.
Al seleccionar un rumbo de intercepción, el factor clave es la relación entre la distancia a la estación y los grados al rumbo.
Cada grado o radial, es 1 NM (milla náutica) de ancho a una distancia de 60 NM de la estación.
El ancho aumenta o disminuye en proporción a la distancia de 60 NM. Por ejemplo, 1 grado son 2 NM de ancho a 120 NM- y ½NM de ancho a 30 NM. Dada una GS y un ángulo de intercepción determinados, la velocidad de intercepción resultante varía en función de la distancia a la estación.
Al seleccionar un rumbo de intercepción para formar un ángulo de intercepción, tenga en cuenta los siguientes factores:
• Grados al rumbo
• Distancia a la estación
• Velocidad verdadera y viento (GS)
Equipo de medición de distancias (DME)
El equipo de medición de distancia (Distance Measuring Equipment) consiste en una ayuda a la navegación de frecuencia ultra alta (UHF) con VOR/DME y VORTAC. Mide, en NM, la distancia oblicua de una aeronave a un VOR/DME o VORTAC (ambos, en lo sucesivo, llamados VORTAC).
Aunque el equipo DME es popular, no todas las aeronaves están equipadas DME. Para utilizar un DME, el piloto debe seleccionar, sintonizar, e identificar un VORTAC, como se describió anteriormente.
El receptor DME, utilizando un concepto que se llama de "frecuencia emparejada", selecciona y sintoniza automáticamente la frecuencia de UHF DME asociado con la frecuencia VHF VORTAC seleccionado por el piloto. Este proceso es totalmente transparente para el piloto.
Tras una breve pausa, el DME muestra la distancia oblicua hacia o desde el VORTAC. La distancia oblicua es la distancia directa entre la aeronave y el VORTAC, y por lo tanto se ve afectada por la altitud del avión. (El paso directamente sobre una estación VORTAC a una altitud de 6.076 pies sobre el nivel del suelo (AGL) muestra aproximadamente 1,0 NM al DME.)
El DME es un complemento muy útil junto con la navegación con VOR. Un radial VOR solo da la información de la línea de posición.
Con DME, un piloto puede ubicar con precisión la aeronave sobre esa línea (radial). La mayoría de los receptores DME también tienen modos de operación de GS y tiempo a estación. La GS está en nudos.
El modo de tiempo a la estación muestra los minutos restantes para el paso sobre la estación VORTAC, según la actual GS. La información de GS y tiempo a la estación sólo es precisa cuando se vuela directamente hacia o desde un VORTAC.
Los receptores DME suelen necesitar uno o dos minutos de vuelo estabilizado directamente hacia o desde un VORTAC antes de mostrar una GS o tiempo a la estación exacta.
Algunas instalaciones de DME tienen una función de almacenamiento que permite conservar una señal DME de un VORTAC mientras el indicador de rumbo muestra información de desviación de rumbo de un ILS o de otro VORTAC.