Anteriormente se presentó el modo de piloto automático, donde el avión vuela automáticamente a lo largo de una ruta preestablecida. Sin embargo, los pilotos no pueden quedarse ociosos; deben monitorear constantemente los instrumentos de vuelo y, tras pasar cada punto de ruta, registrar la hora de paso y la cantidad de combustible restante.

Arriba se muestra un ejemplo de un registro de vuelo. Se puede ver que para cada punto de ruta, el piloto anotó la hora de paso, la altitud de vuelo, el combustible restante, la temperatura exterior y la información del viento (dirección y velocidad). En la quinta línea, también se registró que hubo turbulencia ligera durante 10 minutos en el trayecto.

En esta serie, en 1.3 Reunión de preparación de vuelo, se presentó el plan de vuelo detallado. Dicho plan se calcula basándose en la siguiente información: Peso del avión (calculable según el número de pasajeros reservados) Distancia del vuelo Velocidad de vuelo Pronóstico de viento en altitud (dirección y velocidad) Temperatura en altitud

Entre ellas, la información del pronóstico de viento y temperatura en altitud puede obtenerse a través del Centro Mundial de Pronóstico de Área (WAFC, por sus siglas en inglés). Bajo la estructura de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), el Sistema Mundial de Pronóstico de Área (WAFS) proporciona a los departamentos meteorológicos y usuarios reconocidos la información meteorológica aeronáutica necesaria para la aviación internacional, incluyendo informes meteorológicos de vuelo en formato de texto y mapas del tiempo. Dos Centros Mundiales de Pronóstico de Área (WAFC), situados en Londres y Washington, transmiten los productos del WAFS a través de satélites artificiales. Actualmente, la garantía meteorológica para las rutas internacionales de la aviación civil de nuestro país es proporcionada principalmente por el Centro Meteorológico de Aviación de Londres.

La precisión de la información proporcionada por el WAFC es bastante alta, aunque, como dice el dicho, el clima es impredecible y los cambios repentinos del clima pueden afectar la velocidad y la ruta de vuelo. Además, en la operación real de vuelos, debido a problemas de volumen de tráfico, es inevitable encontrar el control del flujo tráfico (flow control). La velocidad, altitud y ruta se modificarán de acuerdo con los requisitos del control de tráfico aéreo, por lo que, por supuesto, la cantidad de consumo de combustible predicha en el plan de vuelo original también cambiará. Por lo tanto, es muy importante verificar constantemente la cantidad de combustible restante.

Generalmente, los tanques de combustible del avión se encuentran en las alas izquierda y derecha y en la parte central del fuselaje. Cada tanque es independiente, por lo que no ocurrirá que, al inclinarse el fuselaje, el combustible fluya de un tanque a otro. Si el combustible pudiera fluir libremente, el centro de gravedad del vuelo cambiaría constantemente, haciendo que el control de vuelo estable fuera muy difícil.

El siguiente diagrama muestra la ubicación de los tanques de combustible de un Boeing 777. Se puede ver la posición relativa del tanque principal izquierdo (Left Main Tank), el tanque central (Center Tank) y el tanque principal derecho (Right Main Tank). Los 3 tanques tienen sus correspondientes bombas de combustible y están conectados a través de tuberías de combustible y válvulas de retención, entre otros componentes. Al suministrar combustible a los motores, el sistema ajusta el orden de suministro desde cada tanque y gestiona el peso de cada tanque para mantener el centro de gravedad en una posición adecuada, logrando así reducir la concentración de esfuerzos en la raíz alar (la raíz alar es la parte donde el ala se conecta con el fuselaje).

En la imagen también se puede ver el tanque de respiración y oscilación (Vent Surge Tank), ubicado en la parte más alta del ala principal, que actúa como un respiradero entre el tanque y el exterior. A medida que el combustible se envía al motor, la presión dentro del tanque disminuye gradualmente; si la presión atmosférica externa fuera mayor, se generaría una presión que estrangularía el tanque. Por ejemplo, todos hemos bebido bebidas en envases de cartón con pajilla; a medida que se absorbe la bebida, la presión dentro del envase disminuye y la caja se aplasta gradualmente por la presión atmosférica externa. Lo mismo ocurre con el tanque de combustible: para evitar que sea aplastado por la presión, este respiradero permite que la presión dentro del tanque se mantenga constante con la del exterior, al tiempo que facilita el flujo de combustible.

La mayor parte del peso y la carga del avión se concentran en el fuselaje, mientras que la sustentación en el aire proviene principalmente de las alas. Por lo tanto, la gravedad hacia abajo y la sustentación hacia arriba generan un momento flector en la cercanía de la raíz alar, lo que tiene una fuerte influencia en la estructura del avión. El peso del combustible en los tanques del ala principal puede contrarrestar la sustentación y reducir el momento flector de la raíz alar; esta es la razón por la que se debe llenar primero los tanques del ala principal y mantener el combustible en las alas tanto como sea posible.

En los antiguos aviones Boeing 747-200, al suministrar combustible a los motores, se usaba primero el tanque central, y una vez vacío este, se usaban los tanques principales de ambas alas. El Boeing 777 también adopta básicamente el mismo método. Aunque se usa primero el tanque central, en realidad las bombas de combustible de los 3 tanques están en funcionamiento; sin embargo, las bombas del tanque central tienen mayor potencia, por lo que es el tanque central el que suministra combustible directamente a los motores de ambos lados. La ventaja de esto es que, incluso si la bomba de combustible central falla, las bombas de los tanques laterales siguen funcionando, actuando como respaldo. Cuando el tanque central se vacía, las bombas de combustible se detienen automáticamente.

Pantalla EICAS del Boeing 777:

Sin embargo, el método de operación del Airbus 330-200 es ligeramente diferente. Aunque también usa primero el tanque central, no es este el que suministra combustible directamente a los motores, sino que primero mueve el combustible del tanque central a los tanques principales laterales, y luego son las bombas de combustible dentro de los tanques principales de las alas izquierda y derecha las que suministran combustible directamente a los motores.

Los sistemas de suministro de combustible de los aviones comerciales modernos están automatizados, pero para aviones antiguos como el Boeing 747-200, es necesario verificar constantemente la cantidad residual en cada tanque y realizar los ajustes manualmente.

A continuación, se presentará el concepto de Peso y Equilibrio (Weight and Balance), es decir, que el avión debe alcanzar el estado de peso de despegue, centro de gravedad y compensación (trim), basándose en el peso operativo vacío, la carga útil (payload) y el peso del combustible, así como su distribución, cumpliendo con las condiciones de los límites permitidos. Los pasajeros frecuentes saben que, durante el vuelo, para evitar el desequilibrio del avión que afecte su controlabilidad, no está permitido que los pasajeros cambien de asiento por su cuenta.

Durante la operación del avión en el aire, no hay ningún punto de soporte, por lo que el equilibrio del centro de gravedad es un factor importante que afecta la seguridad del vuelo. Cada tipo de avión tiene un rango de límite para el movimiento hacia adelante y hacia atrás del centro de gravedad, para garantizar la seguridad del vuelo, la facilidad de maniobra y el ahorro de combustible. Este rango de límite se denomina “rango permitido del centro de gravedad”, y el centro de gravedad del avión no debe exceder sus límites delantero y trasero.

Si el centro de gravedad del avión está ligeramente desplazado hacia adelante, la estabilidad del avión es buena y no se sacude fácilmente al encontrar corrientes de aire; si está ligeramente desplazado hacia atrás, la controlabilidad del avión es buena y ahorra combustible. Si el centro de gravedad está demasiado hacia adelante o hacia atrás, o incluso excede el rango de seguridad permitido, causará consecuencias graves. En el mejor de los casos, puede dañar el tren de aterrizaje, causar daños estructurales, aumentar el consumo de combustible, acortar la vida útil del avión y dañar la pista; en el peor de los casos, puede causar que el avión roce la cola durante el despegue o aterrizaje, salga de la pista, o incluso entre en pérdida y se estrelle.

La posición del centro de gravedad se expresa como un porcentaje sobre la línea de la Cuerda Aerodinámica Media (MEAN AERODYNAMIC CHORD, abreviada como MAC, es decir, el centro geométrico del ala), la unidad es %MAC. Por ejemplo, en el Boeing 777 de la siguiente imagen, la longitud de la MAC es de 7 metros. Si el valor del centro de gravedad es 25% MAC, entonces el centro de gravedad se encuentra a 7 metros * 25% = 1.75 metros desde el borde de ataque del ala. En general, el rango permitido del centro de gravedad del avión es muy pequeño; como en el 777 de la imagen anterior, el rango permitido es de solo 1.4 metros. Otro ejemplo es el Boeing 747, cuyo rango permitido es de 13 a 33% MAC, y el Airbus 380 es de 29 a 44% MAC.

En tierra, el personal de carga y balance es responsable de gestionar el peso y el centro de gravedad del avión. Ellos consultan las tablas de rendimiento de despegue del avión y calculan los límites de peso del avión basándose en el clima del aeropuerto, el terreno, la influencia de los obstáculos en el peso de despegue, así como las limitaciones de la pista del aeropuerto para el peso de despegue y aterrizaje. Determinan la mejor posición de equilibrio del centro de gravedad y, basándose en esto, organizan racionalmente la posición del correo, el equipaje y la carga en el avión, es decir, la hoja de balance de carga (Loadsheet). Si el peso real del avión no coincide con los datos de peso preparados por el personal de carga, afectará a los pilotos en el manejo del avión, llevándolos a tomar velocidades y ángulos de vuelo incorrectos, lo que conlleva riesgos de seguridad. Si el peso real excede el peso límite máximo permitido del avión, puede resultar en la destrucción de la aeronave y la pérdida de vidas.

Respecto al cálculo del peso, se refiere al peso promedio establecido de los pasajeros; por ejemplo, generalmente es de 64 kg para rutas nacionales, 73 kg para rutas internacionales, 77 kg para pilotos y 59 kg para tripulantes de cabina. Pero a veces hay algunas circunstancias especiales. Por ejemplo, si un vuelo necesita transportar a muchos luchadores de sumo, o se debe investigar de antemano el peso de cada luchador y luego calcular la posición general del centro de gravedad del avión según la situación de los asientos de cada persona. Otro ejemplo es el libro De Londres a Nueva York - Pilotando un Boeing 747-400, donde se mencionó que al realizar una misión, los pilotos descubrieron que el avión era mucho más difícil de controlar de lo habitual (por ejemplo, la carrera de despegue fue larga y la tasa de ascenso baja), pero no encontraron nada anormal. Más tarde, después de aterrizar y realizar una investigación, se dieron cuenta de que muchos pasajeros de ese vuelo pertenecían a una asociación de colección de monedas antiguas, y estos coleccionistas subieron a bordo con muchas monedas antiguas pesadas, por lo que el peso real del avión excedió en gran medida al peso pronosticado. Afortunadamente, ese vuelo no sufrió un accidente, ya que, después de todo, fue un vuelo extremadamente peligroso.

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