Cuaderno de un Entusiasta de la Simulación de Vuelo

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Título: Exploración de la cabina de aviones comerciales 5.4 Cartas de aproximación por instrumentos

Combinando la carta de aproximación por instrumentos, resumiremos brevemente el procedimiento de aproximación por instrumentos, tomando como ejemplo el procedimiento ILS Z RWY34R (Categoría CAT II) del Aeropuerto Internacional de Tokio.

La Aproximación (Approach) se refiere al proceso durante el cual el avión se alinea con la pista mientras desciende. En la fase de aproximación, el avión debe ajustar su altitud y alinearse con la pista para evitar obstáculos en el suelo. El piloto debe mantener una concentración extremadamente alta para operar con precisión; por lo tanto, la aproximación cuenta con estándares estrictos y procedimientos operativos. El “ILS Z RWY34R (CAT II类)” mencionado anteriormente se refiere al nombre del primer procedimiento de aproximación por instrumentos (Z, el segundo se nombra con Y, el tercero con X) para entrar a la pista 34R del Aeropuerto Internacional de Tokio.

Según si el aeropuerto proporciona guía vertical de descenso en el tramo final de aproximación, los procedimientos de aproximación se dividen en dos grandes categorías: aproximación de precisión y aproximación de no precisión. Las ayudas de navegación para la aproximación de precisión incluyen el Sistema de Aterrizaje por Instrumentos ILS (Instrument Landing System, conocido comúnmente como sistema de aterrizaje a ciegas), el Sistema de Aterrizaje por Microondas MLS y el Radar de Aproximación de Precisión PAR; mientras que los equipos de aproximación de no precisión incluyen VOR, NDB, LOC, GPS, etc. El ILS es probablemente el sistema de aterrizaje automático más conocido, por lo que esta sección presentará la carta de aproximación ILS Zulu RWY34R (Categoría CAT II) utilizando como ejemplo el procedimiento de aproximación de precisión ILS.

La fase de aproximación generalmente incluye varias etapas: Inicial (desde el Fijador de Aproximación Inicial IAF hasta el Fijador de Aproximación Intermedia IF, es la transición de la llegada a la aproximación; según las ayudas de navegación, se hace girar el avión hacia la dirección de la pista), Intermedia (desde el Fijador de Aproximación Intermedia IF hasta el Fijador de Aproximación Final FAF; la trayectoria se mantiene alineada con la dirección de la pista, vuelo nivelado, ajustando la velocidad y la actitud para que el avión pueda entrar suavemente en la aproximación final), Aproximación Final (desde el Fijador de Aproximación Final FAF hasta el punto de motor y aterrizaje, descendiendo a lo largo de la trayectoria de aterrizaje, alineado con el centro de la pista, descendiendo hasta la Altura de Decisión) y la etapa de Motor y Aterrizaje (Go-Around).

La carta de aproximación por instrumentos es una representación gráfica intuitiva del procedimiento de aproximación por instrumentos, que incluye la barra de información, el plano de planta, el perfil vertical y los mínimos de aterrizaje, entre otros contenidos.

Primero, miremos la barra de información en la parte superior, aquí se proporcionan las frecuencias de comunicación necesarias para el piloto.

El primer elemento, TOKYO APP (Control de Aproximación de Tokio), tiene un total de 6 frecuencias: 119.1, 119.4, 119.7, 126.5, 236.8, 261.2 MHz. El uso específico de cada frecuencia depende de la asignación del control del tráfico aéreo durante la llegada.

El segundo elemento es la información de las frecuencias de las ayudas de navegación. La frecuencia del localizador ILS-LOC es 108.9 MHz. El “ITC” posterior es el código de identificación de la pista 32R, y también se indica su código Morse. Cuando el equipo de navegación de la aeronave captura la señal, el piloto también debe monitorear el código Morse para confirmar que la frecuencia sintonizada es correcta. El LOC (abreviatura de Localizador) es un subsistema del ILS que proporciona guía horizontal para que la aeronave pueda volar correctamente a lo largo de la línea central de la pista. Frecuencia del localizador ILS-LOC: 108.9 MHz. El GP (abreviatura de Glide Path, a veces llamado Glide Slope) es otro subsistema del ILS que proporciona guía vertical para que la aeronave pueda descender con la pendiente correcta. La frecuencia del ILS-GP es 329.3 MHz. Además, las frecuencias portadoras del localizador y la senda de planeo están emparejadas, de modo que con una sola selección se pueden sintonizar ambos receptores. En la parte inferior, CH-26x es el código del DME del ILS. El DME también es un equipo instalado en el aeropuerto que puede proporcionar al piloto la distancia en línea recta (es decir, distancia oblicua) desde la aeronave hasta la pista en millas náuticas.

El tercer elemento son las frecuencias utilizadas por el Control de Tráfico Aéreo de la Torre (TWR). Aquí hay 5: 124.35, 118.1, 118.575, 118.725, 118.8 MHz. El uso específico también lo coordina el control de aproximación. Por lo general, cada frecuencia corresponde a una pista y generalmente no cambia.

El cuarto elemento es la frecuencia de radiodifusión ATIS mencionada en la Sección 5.1 Preparación del descenso, que aquí es 128.8 MHz.

A continuación, observemos la sección del plano de planta (Plan View). El plano de planta proporciona generalmente el mapa del procedimiento de aproximación, incluyendo el terreno, la información de las ayudas de navegación, la información de la trayectoria, varios fijos, etc. Primero, la parte gris en el centro del plano de planta se refiere a la Bahía de Tokio, mientras que el Aeropuerto Internacional de Tokio se encuentra en la parte superior izquierda del mapa. El arco circular que tiene el aeropuerto como centro indica el alcance del área de control de la torre del aeropuerto. La imagen de arriba es un poco pequeña y puede que no se vea muy clara; puede hacer clic aquí para ver la imagen grande. En la esquina superior izquierda del mapa aparece “TOWER 1148”, que debería ser el identificador de la famosa Torre de Tokio, con una elevación de 1148 pies.

El curso del sistema de aterrizaje por instrumentos ILS se indica en el mapa con una flecha grande con líneas cortas en forma de pluma, muy llamativa. Su dirección sigue la dirección de aproximación, apuntando hacia el umbral de la pista del aeropuerto. Las letras “IM” en la flecha indican la posición del Marcador Interno (IM). El marcador interno indica la posición cercana al umbral de la pista. “D0.3 ITC” significa que la distancia desde aquí al DME ITC es de 0.3 millas náuticas. Los marcadores son también ayudas de navegación terrestres, incluyendo el Marcador Externo (OM), el Marcador Medio (MM) y el Marcador Interno (IM), que proporcionan información aproximada sobre la distancia de la aeronave con respecto al umbral de la pista. Se representan en el plano de planta con una forma de hueso de dátil.

En la parte inferior derecha del plano de planta se proporciona la información de la Altura Mínima de Sector (MSA). Centrándose en el VOR HME dentro del aeropuerto, el espacio aéreo se divide en varios sectores, publicándose la MSA de cada espacio aéreo por separado. La MSA proporciona al piloto una altitud mínima de seguridad durante el despegue, la salida y la llegada para el aterrizaje. El sector de 360° a 180° es de 6300 pies, el sector de 180° a 270° es de 3100 pies, y el sector de 270° a 360° es de 2500 pies. En este mapa se pueden ver 3 sectores. Se observa que la altitud mínima del sector en el lado oeste del aeropuerto es significativamente mayor que la del este, porque al oeste del aeropuerto se encuentra la ciudad de Tokio, mientras que al este está el mar de la Bahía de Tokio. Por supuesto, hay muchos más obstáculos en el oeste que en el este, por lo que la altitud de seguridad también debe ser mucho mayor.

En el plano de planta, la trayectoria de aproximación se dibuja con una línea continua gruesa. El Fijador de Aproximación Inicial (IAF) sirve como punto de partida de la trayectoria. En la parte centro-inferior del plano de planta anterior se pueden encontrar 3: los fijos CREAM, SINGO y ARLON. En el mapa se indican las coordenadas de latitud y longitud y la información de altitud mínima de seguridad para cada fijador. Aquí la altitud es de 4000 pies, por lo que durante el descenso, el piloto debe maniobrar para reducir la altitud del avión a 4000 pies o más al llegar al IAF. En el IAF SINGO también se marca la distancia desde ese fijador al DME ITC; “D20.3 ITC” indica que este punto está a 20.3 millas náuticas del aeropuerto.

La trayectoria de motor y aterrizaje (Missed Approach) se dibuja con una línea discontinua con una flecha al final. Se puede ver en la parte superior izquierda del mapa anterior que, a lo largo de la dirección de la pista y girando hasta un rumbo de 15 grados, la trayectoria “to KASGA” es la ruta de motor y aterrizaje.

En las líneas de trayectoria también se indica la información del rumbo magnético. Por ejemplo, la trayectoria entre los fijos CREAM y CLOAK tiene un rumbo magnético de 247 grados; la trayectoria de CLOAK a CAMEL es de 307 grados; la de ARLON a CAMEL es de 006 grados; y la de SINGO a CAMEL es de 337 grados. Al mismo tiempo, debajo del rumbo magnético se indica con letra pequeña el rumbo verdadero, identificado con la letra mayúscula T después del valor numérico, como la trayectoria de CREAM a CLOAK que tiene un rumbo verdadero de 240 grados, etc.

Encima de los ángulos de ruta también se proporciona la información de distancia entre los distintos fijos. Por ejemplo, de CREAM a CLOAK hay 3.8 millas náuticas; de CLOAK a CAMEL hay 3 millas náuticas; de ARLON a CAMEL hay 1.9 millas náuticas; y de SINGO a CAMEL hay 2.5 millas náuticas.

Otros dos puntos importantes durante la aproximación son el Fijador de Aproximación Intermedia (IF) y el Fijador de Aproximación Final (FAF). Los aviones que llegan desde diferentes direcciones pasan por diferentes IAF para ajustar sus rumbos, convergen en el IF y continúan volando hasta el FAF; luego, el avión entra en la fase final de descenso a lo largo de la senda de planeo ILS.

En la nota (NOTE) del lado derecho del plano de planta se encuentran las precauciones para el uso de este procedimiento de aproximación: una es que los aviones que utilizan los IAF CREAM y ARLON deben estar equipados con sistemas de navegación de área (RNAV) o equipos de navegación como DME/IRU/GUSS; la otra es que se debe obtener guía por radar previamente.

En la parte inferior izquierda del mapa también se indica la información sobre los límites de velocidad: a una distancia de 10 millas náuticas (aproximadamente 18 km) del DME ITC, el límite de velocidad es de 180 nudos (aproximadamente 330 km/h); y a una distancia de 5 millas náuticas (aproximadamente 9 km), el límite es de 160 nudos (aproximadamente 300 km/h).

A continuación, presentaremos la sección del perfil vertical de la carta de aproximación. El perfil vertical utiliza un diagrama tridimensional para representar intuitivamente la trayectoria de vuelo del procedimiento de aproximación, e incluye generalmente la trayectoria de descenso, los varios fijos de espacio aéreo, las altitudes de descenso recomendadas y el icono de motor y aterrizaje.

En la imagen anterior, la trayectoria de descenso se representa con una línea continua gruesa con una flecha de derecha a izquierda, mostrando el proceso desde el IF CAMEL hasta el FAF CACAO y el descenso al Marcador Interno (IM). La altitud de vuelo recomendada en el IF es de 4000 pies, a una distancia de 17.8 millas náuticas del ITC (17.6 millas náuticas del umbral de la pista).

Desde el IF hasta el FAF, el avión mantiene vuelo nivelado con un rumbo magnético de 337 grados. Al llegar al Fijador de Aproximación Final (FAF) a una distancia de 12.1 millas náuticas del DME ITC (11.9 millas náuticas del umbral de la pista) (en las aproximaciones de no precisión, el FAF se marca en el mapa con una Cruz de Malta, pero en las aproximaciones de precisión el punto de inicio del tramo de aproximación final se llama Punto de Aproximación Final FAP, cuya posición generalmente no se indica con ningún símbolo en el mapa), comienza el descenso. La línea de descenso de navegación vertical termina en el Marcador Interno (IM). El mapa indica que el ángulo de descenso de navegación vertical es de 3.0 grados, con un rumbo magnético de 337 grados.

El punto de motor y aterrizaje (MAPt) es la posición en el procedimiento de aproximación por instrumentos donde, si no se obtienen las referencias visuales necesarias, se debe iniciar obligatoriamente el procedimiento de motor y aterrizaje. La trayectoria de motor y aterrizaje se representa en el mapa con una línea discontinua con una flecha. En los procedimientos de aproximación de precisión, el punto de motor y aterrizaje es la posición correspondiente cuando el avión desciende por la senda de planeo hasta la Altura de Decisión (DH). Para los procedimientos de aproximación de no precisión, el punto de motor y aterrizaje se indica en relation a una ayuda de navegación o mediante la distancia a una ayuda de navegación. Al ejecutar el motor y aterrizaje, se debe mantener un rumbo magnético de 337 grados y ascender hasta 800 pies, luego girar a la derecha para interceptar el radial de 15 grados del VOR HME / el radial de 195 grados del VOR SYE y ascender hasta 4000 pies, uniéndose al procedimiento de espera en el fijador KASGA. La información del procedimiento de espera se indica en la parte superior derecha del plano de planta.

Debajo del perfil vertical se encuentra la tabla de Mínimos de Aterrizaje, que establece los estándares de aterrizaje que la aeronave debe alcanzar durante la aproximación, como condición limitante para pasar a la aproximación visual y el aterrizaje. Los mínimos incluyen la altitud mínima y la visibilidad mínima (VIS, Visibility) o el Alcance Visual en la Pista (RVR, Runway Visual Range). Para las aproximaciones de precisión, la altitud mínima es la Altitud de Decisión (DA, Decision Altitude) y la Altura de Decisión (DH, Decision Height); para las aproximaciones de no precisión, la altitud mínima es la Altitud Mínima de Descenso (MDA, Minimum Descent Altitude) y la Altura Mínima de Descenso (MDH, Minimum Descent Height). A menudo, forzar el aterrizaje cuando las condiciones meteorológicas son malas y la superficie de la pista no se distingue claramente en la fase final de la aproximación ILS conduce a accidentes aéreos graves. Por lo tanto, los pilotos deben observar estrictamente los mínimos de aterrizaje de cada procedimiento de aproximación. Si no se han establecido las referencias visuales requeridas para la aproximación antes de pasar la altitud de decisión, se debe realizar el motor y aterrizaje (Go Around) en la altitud de decisión.

La Altitud de Decisión (DA) se basa en el nivel medio del mar (mean sea level), mientras que la Altura de Decisión (DH) se basa en la elevación del umbral de la pista. La DH se utiliza para aproximaciones de precisión de Categoría CAT II o superior, es decir, cuando la DH está por debajo de 200 pies; en este caso, se debe utilizar un radioaltímetro en lugar de un altímetro barométrico.

Se puede ver aquí que para el aterrizaje en aproximación directa, para la Categoría II de ILS, la DA es de 120 pies, la DH es de 100 pies, la Altitud de Radio (RA) es de 100 pies y el RVR es de 350 metros. Para la Categoría I, la DA es de 220 pies, la DH es de 200 pies y el RVR es de 550 metros. Para el aterrizaje en circuito visual (circling), la MDA es de 730 pies, la MDH es de 709 pies, y la visibilidad varía según la categoría de la aeronave: para las categorías A y B es de 1600 metros, para la C de 2400 metros y para la D de 3200 metros.

Las bases de datos de vuelo de los aviones comerciales modernos contienen datos completos de llegada y aproximación. El piloto solo necesita seleccionar el procedimiento de llegada, el procedimiento de aproximación y la pista deseados en la CDU (Unidad de Control de Visualización) para ver en la página de ruta de la CDU toda la información de la ruta actualizada hasta la pista de aterrizaje.

Finalmente, como información de referencia, se transcriben las definiciones de las categorías de aterrizaje a ciegas y las categorías de aeronaves: El Sistema de Aterrizaje por Instrumentos se divide en varios niveles según su precisión:

CategoríaAltura de Decisión (DH)Alcance Visual en Pista (RVR)
Categoría I (CAT Ⅰ) Más de 200 piesMás de 550 metros o visibilidad superior a 800 metros
Categoría II (CAT Ⅱ) 100 pies o más y menos de 200 piesMás de 350 metros
Categoría IIIA (CAT ⅢA)Menos de 100 pies o sin DH Más de 200 metros
Categoría IIIB (CAT ⅢB)Menos de 50 pies o sin DH75 metros o más y menos de 200 metros
Categoría IIIC (CAT ⅢC)Sin Altura de DecisiónSin límite de RVR

La velocidad de aproximación de la aeronave afecta directamente el espacio aéreo y la visibilidad necesarios para las diversas maniobras de vuelo en la ejecución de un procedimiento de aproximación por instrumentos. Para proporcionar una base estandarizada para la viabilidad de maniobra de la aeronave en procedimientos específicos de aproximación por instrumentos, y según la configuración de aterrizaje de la aeronave con el peso máximo de aterrizaje permitido, la OACI clasifica las aeronaves en cinco categorías según la velocidad Vat de la aeronave en el umbral de la pista: ●Categoría A Velocidad aérea indicada menor a 169 km/h; ●Categoría B Velocidad aérea indicada de 169 km/h o más, pero menor a 224 km/h; ●Categoría C Velocidad aérea indicada de 224 km/h o más, pero menor a 261 km/h; ●Categoría D Velocidad aérea indicada de 261 km/h o más, pero menor a 307 km/h; ●Categoría E Velocidad aérea indicada de 307 km/h o más, pero menor a 391 km/h.

Sobre la clasificación de categorías de aeronaves, he extraído la sección de explicación del Doc 8168 OPS/611 Aircraft Operations de la OACI para su referencia. スクリーンショット 2014-07-19 19.01.01 スクリーンショット 2014-07-19 19.01.20 スクリーンショット 2014-07-19 19.01.30

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