jueves, 25 de abril de 2013

INSTRUMENTOS DE VUELO


Interpretación de los instrumentos


Para poder interpretar los instrumentos de vuelo es necesario entender como funcionan y con esto saber para que nos pueden servir, recordemos que la aeronave se comunica con nosotros por medio de los indicadores ubicados en el panel de instrumentos; comprender, que nada es por casualidad y que no están puestos para complicarle la vida al piloto.

Vamos a comenzar por dividir los instrumentos en tres partes principales.

INSTRUMENTOS DE VUELO
INSTRUMENTOS DE MOTORES
INSTRUMENTOS DE NAVEGACIÓN

Los instrumentos de vuelo, que son a los que nos vamos a referir en esta ocasión, los vamos a subdividir en dos partes:

De acuerdo a su Uso y a su Funcionamiento.

Veamos como ejemplo una cabina de un avión típico de entrenamiento con instrumentos análogos.



En el caso de esta aeronave los Instrumentos de Vuelo serian:

INDICADOR DE ACTITUD
VELOCÍMETRO
ALTÍMETRO
GIRO DIRECCIONAL
COORDINADOR DE VIRAJE Y BANQUEO
INDICADOR DE VELOCIDAD VERTICAL Y
TACOMETRO




Los Instrumentos de Motores:

                                            TACOMETRO
PRESIÓN DE ACEITE
TEMPERATURA DE ACEITE
TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE
INDICADOR DE GASTO HORARIO DE COMBUSTIBLE
INDICADOR DE SUCCIÓN Y
AMPERIMETRO



Instrumentos de Navegación

BRÚJULA
GIRO DIRECCIONAL
INSTRUMENTOS DE RADIONAVEGACION
RELOJ
VELOCÍMETRO
ALTÍMETRO
INDICADOR DE VELOCIDAD VERTICAL








Los instrumentos de Vuelo de acuerdo a su funcionamiento los vamos a subdividir en:

INSTRUMENTOS DE PRESIÓN e
INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS

Los indicadores que funcionan de acuerdo a los principios de presión son:

VELOCÍMETRO
ALTÍMETRO e
INDICADOR DE VELOCIDAD VERTICAL (VSI)

Los Instrumentos Giroscópicos son:

INDICADOR DE ACTITUD
GIRO DIRECCIONAL y
COORDINADOR DE VIRAJE Y BANQUEO

Ahora bien, ¿A que nos referimos con instrumentos de presión?
Todos los aviones cuentan con por lo menos un sensor de presión atmosférica  o estática y un sensor de presión dinámica. Las tomas de presión estática, que no son otra cosa más que unos orificios en el fuselaje del avión que permiten el paso de la presión atmosférica y que por medio de una tubería se conectan a los tres indicadores de presión.

Como la presión atmosférica disminuye con la altura, la presión dentro de los instrumentos cambiará y por medio de unos fuelles barométricos estos cambios son susceptibles a ser medidos. Por ejemplo el altímetro.

Este instrumento detecta la disminución o aumento de presión en su interior y basado en la regla de la atmósfera estándar (ISA) qué dice qué la presión atmosférica disminuye 1” de hg por cada 1,000 pies, el indicador mostrara gradualmente un cambio de 1,000 pies de más por cada pulgada de mercurio que disminuya la presión.

Como la presión cambia con la temperatura, es lógico pensar que no puede haber la misma presión en un lugar frío que en uno caliente, aunque los dos estén a la misma elevación, por lo que este instrumento se tiene que ajustar en cada lugar que estemos, a este ajuste en el que se deduce la presión atmosférica al nivel medio del mar de acuerdo a la temperatura existente se le llama QNH y se ajusta en la ventanilla de kollsman, de acuerdo a datos proporcionados por la torre de control de los aeropuertos, por sistemas automáticos de información (ATIS), o por servicios de información de vuelo (FSS). Con esto todas las aeronaves que estén volando en un lugar determinado tendrán la misma lectura de altitud y por lo tanto las separaciones verticales adecuadas.

Por su parte el Indicador de Velocidad Vertical (VSI), lo que mide es el tiempo con el que está cambiando esa presión, el resultado es una velocidad, o sea un régimen de ascenso o descenso, éste indicador es más sensible a los cambios de presión que el altímetro, por lo que es el primero en reaccionar a un cambio de altitud, sin embargo como lo veremos mas adelante éste indicador es secundario para el control del vuelo y no el instrumento mas importante para nivelar el avión.

El velocímetro es el único de estos tres instrumentos que además de estar conectado a la toma estática, está conectado al llamado tubo pitot, éste sensor debe estar ubicado en aquella parte de la aeronave en la que el viento relativo corra mas limpio; esto es, que no se forme turbulencia al chocar el aire con la estructura de la aeronave, en los aviones pequeños normalmente se encuentran debajo del borde de ataque de alguna semi-ala.

Éste sensor trabaja bajo el principio del Teorema de Bernoulli, que es el mismo bajo el que trabajan las alas de los aviones para poder volar. Esto es que, a mayor velocidad del aire, menor será la presión que éste ejerza, por lo que si el sensor es capaz de medir la presión y compararla con la atmosférica ya existente (toma estática), se puede interpretar también como velocidad en éste caso del aire. A esta velocidad le llamaremos Velocidad Indicada (IAS), que no necesariamente será la velocidad con la que se está desplazando la aeronave con respecto al terreno, pero si es la velocidad con la que el aire está pasando por las alas, que es lo que da la fuerza de levantamiento gracias a la cual el avión puede volar. Es por eso que ésta velocidad es aquella que nos servirá como guía para realizar las diferentes maniobras y para de ésta poder partir para calcular otras velocidades importantes que veremos mas adelante.

Como podrán ver, el conocer los principios básicos de cómo funcionan, nos permite poder llegar a algunas conclusiones para saber como utilizarlos, esto es por ejemplo, el altímetro no mide distancias, mide presiones, por lo que en realidad cuando estamos manteniendo una misma altitud, lo que en realidad estamos manteniendo son isobaras, o sea líneas que unen puntos con igual presión atmosférica, y que si la temperatura cambia durante el vuelo lo cual es lo más seguro, estas isobaras también sufrirán cambios  y por lo tanto los instrumentos nos lo indicaran. Esto no quiere decir que lo que cambió fue la actitud del avión, son fenómenos externos que no podemos controlar, pero si podemos deducir y actuar en consecuencia.

Como la temperatura cambia con la altitud a razón de 2º centígrados por cada mil pies en (ISA), las posibilidades de encontrar hielo a mayores altitudes aumenta, si el hielo llega a obstruir los sensores de presión, estos instrumentos dejan de funcionar y por lo tanto la comunicación con el avión se complica, es por eso que los fabricantes de aeronaves nos proveen de sistemas de calentamiento que pueden impedir que se forme hielo sobretodo en el tubo pitot, algunas aeronaves no presurizadas cuentan con tomas estáticas alternas que se encuentran dentro de la cabina y de esta forma evitamos que nos quedemos sin indicación de los instrumentos que trabajan con ésta presión.

Es de suma importancia que estos sensores se encuentren limpios, por eso en la inspección pre-vuelo debemos de darle mucha importancia a el estado de estos puntos, normalmente él o los tubos pitot se protegen en tierra con unas fundas que debemos de quitar antes de volar.

Los Instrumentos giroscópicos:

Todos en algún momento hemos tenido algo que ver con un giroscopio o al menos con sus principios, un giroscopio es un dispositivo mecánico que esta formado por un volante que gira alrededor de un eje que pasa por su centro de gravedad y que por lo tanto mantendrá su posición vertical mientras este girando. El ejemplo mas común es el trompo, un juguete milenario que al hacerlo girar mantiene su vertical, a esto se le llama rigidez en el espacio, y éste es el principio con el que trabajan estos instrumentos.

El Indicador de Actitud, pretende funcionar como un símil del horizonte natural de la tierra o sea de cómo se ve éste en el parabrisas del avión. Esto es, si inclinamos el avión hacia la derecha el horizonte sube del lado derecho y baja del izquierdo, esto es una reacción que conocemos aunque no estemos en un avión, pasa lo mismo en una bicicleta, por otro lado si la nariz del avión sube, el horizonte baja y viceversa, el punto aquí está en que, en ocasiones al estar volando, podemos dejar de ver hacia fuera, perdiendo la guía natural del horizonte, por lo que tenemos que tener una guía artificial que nos indique que actitud tiene el avión con respecto al terreno. Como el que se mueve es el avión y dentro del instrumento hay un giroscopio o más bien dos, estos se mantienen en su posición, dando la indicación inmediata de la posición del avión con respecto al terreno, éstas posiciones las vamos a medir en grados, tanto de banqueo como de cabeceo.

El Giro Direccional, pretende ser una brújula, pero no lo es, partiendo de la base que una brújula es un instrumento que nos indica la posición del norte magnético por medio de imanes, y que el giro direccional no tiene imanes sino un giroscopio, podemos deducir que no es una brújula, sin embargo si nos da indicaciones de los puntos cardinales y por tanto de la dirección de la nariz del avión con respecto al norte.  Siempre y cuando lo ajustemos primero con una brújula, esto es, éste instrumento solo mantendrá su posición original  debido a otro principio del giroscopio llamado precesión, y por causas naturales de éste principio es necesario reajustar el instrumento con la brújula constantemente (se recomienda por lo menos cada 15 minutos).

Pero ¿De donde sacan la fuerza para girar? Pues del motor. Existe una bomba llamada de succión, que alimenta a estos dos instrumentos haciendo girar a estos dispositivos a mas de 15,000 revoluciones por minuto y su indicador a bordo del avión es el que se identifica con la leyenda  “vacum”, el valor adecuado de succión dependerá de cada fabricante y sus limitaciones estarán dadas en los Manuales correspondientes. Si esta bomba no trabaja adecuadamente los giroscopios no tendrán la suficiente velocidad  y por lo tanto las indicaciones serán erróneas, el piloto puede tratar de seguir esas señales y poner a la aeronave en una condición peligrosa  sino conoce el porque de esa situación.

El Coordinador de Viraje y Banqueo, es un instrumento dos en uno, por un lado nos indica cual es el grado de banqueo adecuado para la velocidad en ese momento del avión y por otro lado nos indica si estamos derrapando o bien deslizando el viraje. Si bien es cierto que también trabaja con giroscopios, la alimentación de este instrumento no es por medio de la bomba de succión sino que éste es eléctrico, la razón de separar la manera de alimentación es que si falla la bomba de succión éste instrumento nos puede servir como un substituto del indicador de actitud aunque solo en la indicación de banqueo.

 En cuanto a su uso los instrumentos de vuelo los vamos a subdividir en PRIMARIOS Y SECUNDARIOS.

Los Instrumentos Primarios serán:
EL INDICADOR DE ACTITUD
EL VELOCÍMETRO
EL ALTÍMETRO Y
EL GIRO DIRECCIONAL
A estos 4 instrumentos se les llama la “T” básica de vuelo, debido a que forman la letra "T" en una disposición típica como lo es la que hoy les presentamos.

Y los Instrumentos Secundarios serán:

EL COORDINADOR DE VIRAJE Y BANQUEO Y
EL INDICADOR DE VELOCIDAD VERTICAL

Ésta subdivisión no es una separación jerárquica, no quiere decir que unos son mas importantes que otros, lo que quiere decir es que la indicación de unos será consecuencia de los otros. Éste es un tema importante de entender por lo que le vamos a dedicar una entrada completa más adelante, así como de profundizar en cada uno de los temas descritos.

Te presentamos un video, con un ejemplo de la pérdida de la bomba de succión,:


Espero que esta información sea de utilidad, por favor cualquier duda háganoslo saber y con gusto las trataremos de contestar.













4 comentarios:

Anónimo dijo...

Muy bueno..gracias!

Anónimo dijo...

Excelente!!! gracias

GoldFinger dijo...

Gracias!!!

Anónimo dijo...

Excelente capi muy bueno