Cálculos básicos en vuelo - Flight: Basic Calculations and Pilotage
Antes de un vuelo a campo traviesa, el piloto debe hacer los cálculos habituales de tiempo, velocidad y distancia, así como la cantidad de combustible necesaria.
Conversión de minutos a horas equivalentes - Converting Minutes to Equivalent Hours
Con frecuencia, es necesario convertir los minutos en horas equivalentes al resolver problemas de velocidad, tiempo y distancia. Para convertir los minutos en horas, hay que dividir por 60 (60 minutos = 1 hora). Así, 30 minutos son 30/60 = 0,5 horas. Para convertir las horas en minutos, multiplique por 60. Así, 0,75 hora es igual a 0,75 × 60 = 45 minutos.
Formula para calcular el tiempo T = D/GS - Time T = D/GS
Para encontrar el tiempo (T) en vuelo, divide la distancia (D) por la GS. El tiempo para volar 210 NM a una GS de 140 nudos es 210 ÷ 140 o 1,5 horas. (La hora y media multiplicada por 60 minutos es igual a 30 minutos): 1:30.
Formula para calcular la distancia D = GS X T - Distance D = GS X T
Para encontrar la distancia volada en un tiempo determinado, multiplique la GS por el tiempo. La distancia volada en 1 hora y 45 minutos a una GS de 120 nudos es 120 × 1,75 o 210 NM.
Formula para calcular GS = D/T
Para hallar la GS, hay que dividir la distancia volada por el tiempo requerido. Si un avión vuela 270 NM en 3 horas, la GS es 270 ÷ 3 = 90 nudos.
Conversión de nudos a millas por hora - Converting Knots to Miles Per Hour
Otra conversión es la de pasar de nudos a millas por hora (mph). La industria de la aviación utiliza los nudos con más frecuencia que las mph, pero es importante entender la conversión para aquellos que utilizan las mph cuando trabajan con problemas de velocidad.
El NWS informa tanto de los vientos de superficie como de los vientos en altura en nudos. Sin embargo, los indicadores de velocidad del aire en algunas aeronaves están calibrados en mph (aunque muchos están ahora calibrados tanto en mph como en nudos). Por lo tanto, los pilotos deben aprender a convertir las velocidades del viento que se informan en nudos a mph.
Un nudo es 1 milla náutica por hora (NMPH). Como hay 6.076,1 pies en 1 NM y 5.280 pies en 1 SM, el factor de conversión es 1,15. Para convertir los nudos en mph, multiplique la velocidad en nudos por 1,15. Por ejemplo: una velocidad de viento de 20 nudos equivale a 23 mph.
La mayoría de los computadores de vuelo o calculadoras electrónicas disponen de un medio para realizar esta conversión. Otro método rápido de conversión es utilizar las escalas de NM y SM que aparecen en la parte inferior de las cartas aeronáuticas.
Consumo de combustible - Fuel Consumption
Para asegurarse de que hay suficiente combustible disponible para su vuelo previsto, debe ser capaz de calcular con precisión el consumo de combustible de la aeronave durante la planificación previa al vuelo. Normalmente, el consumo de combustible en los aviones de gasolina se mide en galones por hora.
Dado que los motores de turbina consumen mucho más combustible que los motores recíprocos, las aeronaves con turbina requieren mucho más combustible y, por lo tanto, tanques de combustible mucho más grandes. Al determinar estas grandes cantidades de combustible, utilizar una medida de volumen como los galones presenta un problema porque el volumen del combustible varía mucho en relación con la temperatura.
Por el contrario, la densidad (peso) se ve menos afectada por la temperatura y, por tanto, proporciona una medición más uniforme y repetible. Por esta razón, el combustible de aviación se cuantifica generalmente por su densidad y volumen.
Esta convención industrial estándar produce un valor de libras de combustible por hora que, cuando se divide en el valor de millas náuticas (NM) por hora de viaje (TAS ± vientos), da como resultado un valor de alcance específico. La etiqueta típica para el alcance específico es NM por libra de combustible, o a menudo NM por 1.000 libras de combustible. La planificación previa al vuelo debe estar apoyada por un control adecuado del consumo de combustible anterior, así como por el uso de procedimientos específicos de gestión del combustible y de ajuste de la mezcla en vuelo.
En el caso de las aeronaves sencillas con motores recíprocos, el Manual de Vuelo de la Aeronave/Manual de Operaciones del Piloto (AFM/POH) suministrado por el fabricante de la aeronave proporciona valores de galones por hora para ayudar a la planificación previa al vuelo.
Cuando se planifica un vuelo, hay que determinar cuánto combustible se necesita para llegar a su destino calculando la distancia que puede recorrer la aeronave (teniendo en cuenta los vientos) a un ritmo conocido de consumo de combustible (gal/hr o lbs/hr) para la velocidad de avance prevista (GS) y asegurarse de que esta cantidad, más una reserva adecuada, esté disponible a bordo. La GS determina el tiempo de vuelo.
La cantidad de combustible necesaria para un vuelo determinado puede calcularse multiplicando el tiempo de vuelo estimado por la tasa de consumo. Por ejemplo, un vuelo de 400 NM a 100 nudos de GS tarda 4 horas en completarse. Si un avión consume 5 galones de combustible por hora, el consumo total de combustible es de 20 galones (4 horas por 5 galones).
En este ejemplo, no hay viento; por lo tanto, la velocidad aerodinámica real (TAS) también es de 100 nudos, la misma que la GS. Dado que la tasa de consumo de combustible permanece relativamente constante a una TAS dada, debe utilizar GS para calcular el consumo de combustible cuando hay viento. El rango específico (NM/lb o NM/gal) también es útil para calcular el consumo de combustible cuando el viento es un factor.
Siempre debe planear estar en la superficie antes de que ocurra cualquiera de ocurra lo siguiente:
- Su tiempo de vuelo supere la cantidad de tiempo de vuelo que calculó para el consumo de su prevuelo cantidad de combustible antes del vuelo
- Su indicador de combustible indica un nivel bajo de combustible
La tasa de consumo de combustible depende de muchos factores: el estado del motor, el paso de la hélice/rotor, las revoluciones por minuto (rpm) de la hélice/rotor, la riqueza de la mezcla y el porcentaje de caballos utilizados para el vuelo a velocidad de crucero.
El piloto debe conocer el índice de consumo aproximado a partir de las tablas de rendimiento de crucero o de la experiencia. Además de la cantidad de combustible necesaria para el vuelo, debe haber suficiente combustible de reserva. Al estimar el consumo debe planificar el vuelo de crucero, así como el arranque y el rodaje, y un mayor consumo de combustible durante el ascenso.
Recuerde que la velocidad del suelo durante el ascenso es menor que durante el vuelo de crucero a la misma velocidad del aire. También debe añadirse combustible adicional para una reserva adecuada como medida de seguridad.
Computadores de vuelo - Flight Computers
Hasta ahora, sólo se han utilizado fórmulas matemáticas para determinar elementos como el tiempo, la distancia, la velocidad y el consumo de combustible. En realidad, la mayoría de los pilotos utilizan un computador de vuelo mecánico llamado E6B o calculadora de vuelo electrónica.
Estos dispositivos pueden calcular numerosos problemas relacionados con la planificación del vuelo y la navegación. El ordenador mecánico o electrónico tiene un libro de instrucciones que probablemente incluya problemas de ejemplo para que el piloto pueda familiarizarse con sus funciones y funcionamiento.
Plotter
Otra ayuda en la planificación del vuelo es un plotter, que es un transportador y una regla. El piloto puede utilizarlo para determinar el CT y medir la distancia. La mayoría de los trazadores tienen una regla que mide en NM y SM y tiene una escala para una carta seccional en un lado y una carta aeronáutica mundial en el otro.
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Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.
