Navegación Aérea - Guía PDF

NAVEGACIÓN Fecha: 07/2021 © 2021 ENAIRE Los contenidos aquí expuestos son propiedad de ENAIRE. No pueden ser usados, reproducidos y/o transmitidos por ningún medio, sin la autorización expresa de ENAIRE. /1 ÍNDICE / 1. INTRODUCCIÓN.........

NAVEGACIÓN Fecha: 07/2021 © 2021 ENAIRE Los contenidos aquí expuestos son propiedad de ENAIRE. No pueden ser usados, reproducidos y/o transmitidos por ningún medio, sin la autorización expresa de ENAIRE. /1 ÍNDICE / 1. INTRODUCCIÓN................................................................................... 14 / 2. CONCEPTO DE NAVEGACIÓN AÉREA............................................... 14 / 2.1. PROPÓSITO Y USO DE LA NAVEGACIÓN AÉREA............................................. 14 / 2.2. NECESIDAD........................................................................................................... 15 / 3. MÉTODOS DE NAVEGACIÓN AÉREA................................................. 19 / 3.1. NAVEGACIÓN VISUAL.......................................................................................... 19 / 3.2. NAVEGACIÓN INSTRUMENTAL........................................................................... 22 / 3.3. NAVEGACIÓN ESTIMADA..................................................................................... 25 / 4. TERMINOLOGÍA EN LA NAVEGACIÓN AÉREA.................................. 27 / 5. INSTRUMENTOS BÁSICOS DE VUELO.............................................. 31 / 5.1. SISTEMA DE PITOT Y ESTÁTICA......................................................................... 32 / 5.2. BRÚJULA............................................................................................................... 34 / 5.3. INDICADOR DE DIRECCIÓN................................................................................. 35 / 5.4. ANEMÓMETRO...................................................................................................... 36 / 5.5. ALTÍMETRO........................................................................................................... 40 / 5.6. VARIÓMETRO........................................................................................................ 41 / 5.7. INDICADOR DE ACTITUD..................................................................................... 42 / 5.8. COORDINADOR DE VIRAJE................................................................................. 42 / 6. ALTIMETRÍA BAROMÉTRICA............................................................... 48 / 6.1. LA ATMÓSFERA.................................................................................................... 48 / 6.2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA..................................................................................... 48 / 6.3. TEMPERATURA..................................................................................................... 49 / 6.4. DENSIDAD DEL AIRE............................................................................................ 49 / 6.5. LA ATMÓSFERA ESTÁNDAR................................................................................ 51 / 6.6. LA INDICACIÓN DE ALTURA................................................................................ 52 / 7. RUTAS AÉREAS................................................................................... 58 / 7.1. RUTA ORTODRÓMICA.......................................................................................... 58 / 7.2. RUTA LOXODRÓMICA.......................................................................................... 59 /2 / 8. LA TIERRA: FORMA Y REPRESENTACIÓN........................................ 62 / 9. MAGNETISMO TERRESTRE................................................................ 71 / 10. UNIDADES DE MEDIDA EN LA NAVEGACIÓN AÉREA..................... 76 / 10.1. UNIDADES DE MEDIDA...................................................................................... 76 / 10.2. CONVERSIÓN...................................................................................................... 77 / 10.3. ORIGEN DE LAS UNIDADES MILLA NÁUTICA, NUDO Y PIE............................ 77 / 10.3.1. LA MILLA NÁUTICA: UNIDAD DE DISTANCIA............................................ 77 / 10.3.2. EL NUDO: UNIDAD DE VELOCIDAD........................................................... 78 / 11. ALFABETO AERONÁUTICO............................................................... 80 / 12. CONCEPTO DE SISTEMA DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN AÉREA. 82 / 12.1. EXACTITUD Y PRECISIÓN................................................................................. 83 / 12.2. DISPONIBILIDAD................................................................................................. 86 / 12.3. CONTINUIDAD DEL SERVICIO........................................................................... 87 / 12.4. INTEGRIDAD........................................................................................................ 89 / 12.5. COBERTURA....................................................................................................... 91 / 13. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN AÉREA........................................................................................................ 93 / 13.1. CLASIFICACIÓN SEGÚN LAS PRESTACIONES OPERACIONALES................ 94 / 13.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA COBERTURA........................................................ 97 / 13.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA BANDA DE FRECUENCIAS EN LA QUE OPERAN...................................................................................................................................... 98 / 13.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA LÍNEA DE SITUACIÓN QUE MATERIALIZAN.... 100 / 13.5. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA UBICACIÓN DE LOS SENSORES DE NAVEGACIÓN............................................................................................................. 103 / 14. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN AÉREA...................................................................................................... 107 / 15. SISTEMAS TERRESTRES DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN AÉREA115 / 15.1. NDB (NON DIRECTIONAL BEACON — RADIOFARO NO DIRECCIONAL)..... 118 / 15.2. VOR (VERY HIGH FREQUENCY OMNIDIRECTIONAL RANGE)..................... 125 / 15.3. DME (DISTANCE MEASURING EQUIPMENT -EQUIPO MEDIDOR DE DISTANCIA)................................................................................................................ 136 / 15.4. ILS (INSTRUMENT LANDING SYSTEM - SISTEMA DE ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS)....................................................................................................... 139 /3  / 15.4.1. LOCALIZADOR........................................................................................... 142 / 15.4.2. SENDA DE PLANEO.................................................................................. 147 / 15.4.3. RADIOBALIZAS.......................................................................................... 152 / 15.4.4. ÁREAS CRÍTICAS...................................................................................... 155 / 15.4.5. UBICACIÓN DE LAS ANTENAS DEL ILS A BORDO DE LA AERONAVE. 156 / 15.5. GBAS (Ground Based Augmentation System)................................................... 157 / 15.6. SERVIDUMBRES RADIOELÉCTRICAS............................................................ 158 / 15.7. CALIBRACIÓN EN VUELO DE LOS SISTEMAS DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN AÉREA........................................................................................................................ 158 / 16. SISTEMAS DE NAVEGACIÓN AUTÓNOMOS.................................. 165 / 16.1. DOPPLER........................................................................................................... 165 / 16.2. RADIOALTÍMETRO............................................................................................ 166 / 16.3. SISTEMA INERCIAL.......................................................................................... 168 / 17. SISTEMAS DE NAVEGACIÓN ESPACIALES................................... 171 / 17.1. SISTEMA DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE: GNSS...................................... 172 / 17.2. EL SISTEMA GPS.............................................................................................. 174 / 17.3. EL SISTEMA GLONASS.................................................................................... 179 / 17.4. EL SISTEMA GALILEO...................................................................................... 181 / 17.5. EL SISTEMA BEIDOU........................................................................................ 183 / 17.6. SISTEMAS DE AUMENTACIÓN SBAS.............................................................. 184 / 17.6.1. EGNOS....................................................................................................... 186 / 17.7. SISTEMAS GBAS............................................................................................... 187 / 17.8. SISTEMAS ABAS............................................................................................... 189 / 18. PERFORMANCE BASED NAVIGATION: PBN.................................. 193 / 18.1. ESTRATEGIA DE IMPLANTACIÓN PBN EN EUROPA..................................... 197 / 19. TENDENCIAS FUTURAS.................................................................. 200 / 19.1. ESTRATEGIA CNS............................................................................................ 202 / 19.2. APNT.................................................................................................................. 203 / 19.3. OPTIMIZACIÓN DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO..................................... 204 / 19.4. RACIONALIZACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA........................................... 205 / 19.5. DESARROLLOS FUTUROS DE GNSS.............................................................. 205 / 19.5.1. GBAS CAT II/III........................................................................................... 205 /4  / 19.5.2. GNSS MULTICONSTELACIÓN – MULTIFRECUENCIA (MCMF).............. 206 / 20. RESUMEN DEL MÓDULO................................................................ 209 / 21. ACRÓNIMOS..................................................................................... 233 /5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Mínimos VMC..................................................................................................... 16 Figura 2. Fases de vuelo................................................................................................... 17 Figura 3. Carta de Aproximación Visual............................................................................. 21 Figura 4. Carta de Radionavegación................................................................................. 23 Figura 5. Carta de Llegadas Normalizadas........................................................................ 24 Figura 6. Instrumentos para vuelos IFR............................................................................. 25 Figura 7. Representación de términos de navegación....................................................... 29 Figura 8. Instrumentos Básicos de Vuelo.......................................................................... 31 Figura 9. Situación de los instrumentos básicos de vuelo................................................. 32 Figura 10. Ubicación en el ala y esquema del tubo Pitot................................................... 33 Figura 11. Suministro de presión de impacto y estática a los instrumentos de vuelo........ 33 Figura 12. Brújula.............................................................................................................. 34 Figura 13. Indicador de Dirección...................................................................................... 35 Figura 14. Indicador de Velocidad..................................................................................... 37 Figura 15. Anemómetro con calculador de TAS................................................................ 39 Figura 16. Altímetro Barométrico....................................................................................... 40 Figura 17. Variómetro........................................................................................................ 41 Figura 18. Horizonte Artificial............................................................................................. 42 Figura 19. Coordinador de viraje “Bastón y Bola”.............................................................. 43 Figura 20. Coordinador de Viraje....................................................................................... 43 Figura 21. Relación entre Altitud, Altura y Elevación......................................................... 52 Figura 22. Altitud, Nivel y Capa de Transición................................................................... 54 Figura 23. Ruta Ortodrómica............................................................................................. 58 /6 Figura 24. Ruta Loxodrómica............................................................................................. 60 Figura 25. Geoide.............................................................................................................. 63 Figura 26. Representación Elipsoides Local y Global........................................................ 64 Figura 27. Representación del concepto de Ondulación Geoidal...................................... 65 Figura 28. Ondulación del Geoide sobre el Elipsoide WGS-84......................................... 66 Figura 29. Sistema de Coordenadas Geográficas............................................................. 68 Figura 30. Líneas de fuerza del campo magnético terrestre.............................................. 71 Figura 31. Representación de la declinación en las cartas de navegación........................ 73 Figura 32. Representación de la variación de la declinación magnética con el lugar........ 74 Figura 33. Exactitud y Precisión........................................................................................ 84 Figura 34. Diferencias en precisión................................................................................... 85 Figura 35. Posiciones dispersas: Precisión baja................................................................ 85 Figura 36. Posición estimada............................................................................................. 85 Figura 37. Clasificación según prestaciones operacionales.............................................. 96 Figura 38. Determinación de la posición con sistemas Acimutales................................. 101 Figura 39. Determinación de la posición con sistemas Esféricos (DME/DME)................ 101 Figura 40. Determinación de la posición con sistemas Esféricos (GNSS)....................... 102 Figura 41. Determinación de la posición con sistemas Acimutal (VOR) y Esférico (DME)......................................................................................................................................... 102 Figura 42. Determinación de la posición con sistemas hiperbólicos................................ 103 Figura 43. Estructura de rutas basada en estaciones Radio-Range................................ 108 Figura 44. Vuelo en acercamiento (homing)/Vuelo por coordenadas.............................. 111 Figura 45. Sistema Hiperbólico. Familia de Hipérbolas................................................... 116 Figura 46. Principio de funcionamiento del sistema NDB................................................ 118 Figura 47. Símbolo y etiqueta correspondiente al NDB según se publica en las cartas.. 119 /7 Figura 48. Ubicación típica de la Antena ADF................................................................. 120 Figura 49. Indicación del RMI.......................................................................................... 121 Figura 50. Representación estaciones NDB o L en las cartas de aproximación ILS....... 122 Figura 51. Instalación típica NDB.................................................................................... 124 Figura 52. Diagrama de Bloques básico de la estación terrestre NDB............................ 125 Figura 53. Principio de funcionamiento del sistema VOR................................................ 126 Figura 54. Relación de fases señal de referencia (FM) y variable (AM) en el CVOR...... 127 Figura 55. Radiales VOR................................................................................................. 127 Figura 56. Símbolo e información VOR en las cartas de navegación.............................. 128 Figura 57. Estación CVOR (Años 70 y primeros de los 80)............................................. 129 Figura 58. Estación CVOR (a partir de finales de los 80)................................................ 129 Figura 59. Estación CVOR (Instalación de montaña)...................................................... 130 Figura 60. Diagramas de radiación del CVOR................................................................. 131 Figura 61. Diagrama de bloques básico del CVOR......................................................... 132 Figura 62. Estación DVOR y detalle del sistema radiante............................................... 133 Figura 63. Transmisión DVOR en un instante dado........................................................ 133 Figura 64. Indicador VOR................................................................................................ 134 Figura 65. Indicaciones VOR en función del radial seleccionado.................................... 135 Figura 66. Ubicación de las antenas del VOR en un avión típico.................................... 136 Figura 67. Ubicación de las antenas del DME en un avión tipo....................................... 139 Figura 68. Circuito de Aproximación Visual..................................................................... 140 Figura 69. Situación Subsistemas ILS............................................................................. 142 Figura 70. Desplazamiento de aguja en el LOC.............................................................. 143 Figura 71. Indicador ILS................................................................................................... 144 /8 Figura 72. Diagramas de radiación del Localizador......................................................... 145 Figura 73. Cobertura lateral del Localizador.................................................................... 146 Figura 74. Principio de funcionamiento del Localizador................................................... 147 Figura 75. Senda de planeo GS...................................................................................... 148 Figura 76. Principio de funcionamiento de la Senda de Planeo....................................... 149 Figura 77. Instalación de Senda de Descenso................................................................ 150 Figura 78. Diagramas de radiación de la Senda de Planeo............................................. 150 Figura 79. Cobertura de la senda de planeo.................................................................... 151 Figura 80. Utilización de las radiobalizas......................................................................... 153 Figura 81. Radiobaliza del ILS......................................................................................... 155 Figura 82. Áreas Críticas de Localizador y Senda de Planeo.......................................... 156 Figura 83. Ubicación de las antenas de los subsistemas ILS en un avión tipo................ 156 Figura 91. Sistema de Navegación DOPPLER................................................................ 166 Figura 92. Indicador de Radioaltímetro............................................................................ 166 Figura 93. Ubicación de antenas del radioaltímetro en un avión tipo.............................. 167 Figura 94. Sistema de Navegación Inercial..................................................................... 169 Figura 95.Características de los satélites GPS en función de la evolución de los distintos bloques a 24 de abril de 2019(REF: https://www.gps.gov/systems/gps/space/).............. 175 Figura 96. Ubicación de las estaciones del segmento terrestre GPS a 8 de noviembre del 2018. (REF: https://www.gps.gov/systems/gps/control/).................................................. 176 Figura 97. Posicionamiento GPS..................................................................................... 178 Figura 98. Ubicación de las estaciones del segmento terrestre GLONASS (Fuente: Navigation Center, US).................................................................................................... 180 Figura 99. Ubicación de las estaciones del segmento terrestre GALILEO (Fuente: ESA)......................................................................................................................................... 182 Figura 100. Áreas de utilización de los distintos sistemas SBAS (Fuente: EOS-GNSS). 185 /9 Figura 101. Funcionamiento general del GBAS............................................................... 188 Figura 102. Concepto de Espacio Aéreo......................................................................... 194 Figura 103. Funciones de Navegación............................................................................ 196 Figura 104. Resumen de los requisitos de las Regulaciones PBN europeas. (Ref. 4).... 197 Figura 105. Estrategia de aviación de la UE: Programa SESAR de I&D. (Fuente: SESAR Joint Undertaking)............................................................................................................ 201 Figura 106. Paquetes y Projectos CNS en SESAR 2020 (Fuente: SESAR Joint Undertaking)......................................................................................................................................... 202 Figura 107. Infraestructura CNS Objetivo........................................................................ 203 Figura 108. Gestión del espectro de frecuencia aeronáutica (Fuente: ITU)..................... 205 / 10 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Mínimos VMC...................................................................................................... 17 Tabla 2. Variación de presión y temperatura en función de la altura en la ISA.................. 51 Tabla 3. Alfabeto Aeronáutico............................................................................................ 81 Tabla 4. Valores de continuidad en función del MTBO. 𝑡 = 15 𝑠....................................... 88 Tabla 5. Valores de continuidad en función del MTBO. 𝑡 = 3.600 𝑠................................... 88 Tabla 6. Clasificación según la cobertura.......................................................................... 97 Tabla 7. Clasificación según la banda de frecuencia en la que operan............................. 98 Tabla 8. Clasificación según la línea de situación que materializan................................ 100 Tabla 9. Clasificación según la ubicación del sensor....................................................... 103 Tabla 10. Situación y desarrollo en los años 10.............................................................. 109 Tabla 11. Situación y desarrollo en los años 20.............................................................. 109 Tabla 12. Situación y desarrollo en los años 30.............................................................. 109 Tabla 13. Situación y desarrollo en los años 40.............................................................. 110 Tabla 14. Situación y desarrollo en los años 50/60......................................................... 110 Tabla 15. Situación y desarrollo en los años 70.............................................................. 110 Tabla 16. Situación y desarrollo en los años 80.............................................................. 111 Tabla 17. Situación y desarrollo en los años 90.............................................................. 112 Tabla 18. Situación y desarrollo en los años 2000.......................................................... 112 Tabla 19. Situación y desarrollo en los años 2010/2020.................................................. 113 Tabla 20. Técnicas empleadas por los sistemas Hiperbólicos......................................... 115 Tabla 21. Fases de vuelo en la que se utilizan los distintos sistemas............................. 117 Tabla 22. Categorías en la Aproximación de Precisión................................................... 140 Tabla 23. Exactitud del servicio SPS del GPS................................................................. 177 / 11 Tabla 24. Exactitud del servicio CSA del GLONASS....................................................... 180 Tabla 25. Exactitud del servicio BDS BeiDou.................................................................. 183 / 12 Definición o idea básica Resumen / 13 / 1. INTRODUCCIÓN El objetivo de este módulo es presentar, de una forma general, los conceptos más importantes relacionados con la navegación aérea. Para ello se comienza por la exposición de los tipos de navegación aérea y su evolución, resaltando la necesidad de cada uno de ellos y haciéndose especial énfasis en la terminología utilizada. Como continuación, se presenta la información y el funcionamiento básico de algunos instrumentos de vuelo esenciales en la navegación aérea. Posteriormente, se expone lo que es un sistema de ayuda a la navegación aérea, abordando la explicación a través de las prestaciones operacionales que los sistemas deben reunir. Finalizada esta fase, se procede a la clasificación, según diferentes criterios, de estos sistemas para continuar con la exposición del funcionamiento general de todos ellos. Se ha optado por una explicación más detallada de los sistemas terrestres actuales, los cuales serán los que el alumno deba conocer mejor incluyéndose, además, una descripción general de los sistemas de navegación por satélite. Por último, se incluye una descripción de la tendencia futura mundial en cuanto a navegación aérea, utilizando como referencia la Estrategia de Navegación Global de la OACI y la de Eurocontrol. Como complemento, se presenta el concepto en el que se ha empezado a caminar y que corresponde a la Navegación Basada en Prestaciones (PBN). / 2. CONCEPTO DE NAVEGACIÓN AÉREA / 2.1. PROPÓSITO Y USO DE LA NAVEGACIÓN AÉREA El 17 de diciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron el primer vuelo propulsado y tripulado de la historia. Visto desde la perspectiva actual, transcurrido un siglo, muchas cosas han cambiado. El avión ha pasado a ser el medio de transporte principal para largas distancias, pero esta situación actual no se ha alcanzado de forma aleatoria. Muchos han sido los esfuerzos realizados para ello y no sólo desde el punto de vista del conjunto de aeronave, sino también de la infraestructura que le permite operar, es decir, el aeropuerto, los sistemas de ayuda a la navegación y, por último, en lo referente a la circulación aérea. En aquellos primeros años, en los que el número de aviones era reducido y con pocas prestaciones, se invertían todos los esfuerzos en conseguir otros con mayor velocidad, mayor autonomía, mayor maniobrabilidad, en definitiva, mejores aviones. Al ir aumentándose las prestaciones de las aeronaves se comienzan a realizar vuelos más largos, en los que el espacio aéreo en el que se desarrollan ya no es la vecindad del campo de vuelo, sino por el contrario, se extiende ampliamente. Esta situación hace necesario el desarrollo de técnicas de navegación que en sus inicios fueron sencillas, mediante la / 14 observación del terreno, para posteriormente, acompañado por la evolución tecnológica, hacer uso de la radionavegación. Simultáneamente a las mejoras en las aeronaves se fue produciendo un aumento en su número, lo que requirió una organización de los vuelos de cara a garantizar la seguridad de los mismos, situación que dio origen al concepto que hoy se conoce como Circulación Aérea. Se han mencionado en los párrafos anteriores dos conceptos, Navegación Aérea y Circulación Aérea. En la navegación aérea el problema que se debe resolver es cómo una aeronave, evolucionando de forma aislada en el espacio aéreo, determina la posición que ocupa, la compara con una trayectoria de referencia y determina la acción de guiado necesaria para dirigirse al destino deseado. En la circulación aérea se trata de resolver como gestionar al conjunto de aeronaves que simultáneamente evolucionan en un determinado espacio aéreo. / 2.2. NECESIDAD Todas las fases de vuelo de la aeronave deben diseñarse de forma que se garantice el nivel de seguridad fijado para ellas. El riesgo de vulnerar el umbral de seguridad provendrá en cada fase de vuelo (ver Figura 2) de elementos diferentes. Así, en la fase de vuelo “en ruta” el riesgo principal es la colisión entre aeronaves. A estos efectos se establecen unos criterios de separación horizontal y vertical entre ellas. A medida que la aeronave opera en las inmediaciones del aeródromo, al riesgo de colisión entre aeronaves se une el riesgo de colisión con los obstáculos, haciéndose éste último especialmente importante en la fase de aproximación y aterrizaje. Entendiendo que el objetivo principal de la navegación y circulación aérea es la seguridad, uno de los factores que más las puede afectar es la meteorología. En los comienzos de la aviación todos los vuelos requerían poder observar el exterior para realizar la navegación, hecho por el cual, cuando la meteorología era adversa, el vuelo debía ser cancelado. La necesidad de conseguir una regularidad en las operaciones aéreas y en concreto en el transporte aéreo, hizo avanzar las posibilidades técnicas y operacionales de la navegación, llegándose a definir lo que hoy se conoce como vuelos visuales (VFR) e instrumentales (IFR). Los vuelos VFR son aquellos que se realizan bajo las Reglas de Vuelo Visual, es decir, en ellos es necesario observar el exterior para poder navegar y evitar los obstáculos y a otras aeronaves. Esta necesidad sólo puede ser cubierta cuando las condiciones meteorológicas lo permitan. A estos efectos se han definido unos parámetros que sirven para determinar cuándo es factible realizar un vuelo VFR. Cuando la meteorología existente permite salvaguardar los límites establecidos se dice que existen condiciones VMC (Visual Meteorological Conditions) es decir, cuando existe una meteorología suficientemente buena / 15 como para garantizar los mínimos de visibilidad y separación a las nubes, se dice que existen condiciones VMC y, por lo tanto, se podrán llevar a cabo vuelos VFR. Por el contrario, si las condiciones meteorológicas que se presentan no hacen posible la separación suficiente de las masas nubosas, ni la visibilidad, se dice que las condiciones son IMC (Instrumental Meteorological Conditions) y no se podrán realizar vuelos VFR, siendo por lo tanto obligatorio el vuelo instrumental (IFR). Según se ha indicado, las condiciones meteorológicas VMC e IMC vendrán determinadas por el valor de visibilidad y existencia de nubes en un instante dado en el espacio aéreo en cuestión. La Figura 1 muestra los valores mínimos exigidos a estos parámetros para considerar condiciones VMC. En el caso de que estos valores no se garanticen, las condiciones pasarían a considerarse como IMC. En la Tabla 1 se exponen de forma más detallada los mínimos VMC. Figura 1. Mínimos VMC / 16  Espacio Aéreo Espacio Aéreo Controlado No Controlado Mínimos VMC B C D E F G Horizontal 1.500 m 1.500 m En y por encima de Distancia de Libre de 3.050 m (10.000 ft) las Nubes Nubes Vertical 300 m 300 m AMSL Visibilidad en Vuelo 8 Km 8 Km Horizontal 1.500 m 1.500 m Por debajo de 3.050 Distancia de Libre de m (10.000ft) AMSL las Nubes Nubes Vertical 300 m 300 m Visibilidad en Vuelo 5 km 5 km Por debajo de 3000 ft Horizontal Distancia de Libre de Nubes y a la AMSL o 1000 ft AGL las Nubes Igual que por debajo vista de tierra o agua lo que sea mayor Vertical de 3.050 m AMSL Visibilidad en Vuelo 5 km Tabla 1. Mínimos VMC El poder operar cuando la meteorología no es suficientemente buena, condiciones IMC, requerirá de unos medios técnicos y operacionales adicionales respecto a los de los vuelos VFR. Estos requerimientos se refieren tanto a la parte aeronave, es decir, aeronave y tripulación, como a la parte externa a ella, aeropuerto e infraestructura terrestre o espacial de navegación. La aeronave debe llevar a bordo el equipo de navegación necesario para el vuelo que vaya a realizar y además, la tripulación deberá estar en posesión de la calificación IFR cuando así sea el vuelo. En cuanto a la parte terrestre, deberá existir una infraestructura adecuada, que consistirá en una red de radioayudas para la fase de vuelo en ruta y de un aeropuerto dotado con ciertos sistemas (Radioayudas, sistemas de iluminación, etc.) para las fases de aproximación y aterrizaje. Es importante resaltar que: Un vuelo IFR requerirá que el conjunto aeronave y espacio aéreo/aeropuerto en el que se desenvuelve cumpla, en su conjunto, con los requisitos que a ese efecto se establezcan. Figura 2. Fases de vuelo / 17  Se puede definir Navegación Aérea como el conjunto de medios, técnicas y procedimientos que se disponen a bordo de la aeronave para determinar la posición de la misma, determinar la dirección a seguir y tomar las acciones de guiado para alcanzar el destino deseado. El objetivo principal de la navegación y circulación aérea es la seguridad, uno de los factores que más las puede afectar es la meteorología. Las posibilidades técnicas y operacionales de la navegación se conocen como vuelos visuales (VFR) e instrumentales (IFR). En condiciones VMC (Visual Meteorological Conditions) se podrán realizar vuelos VFR e IFR, y en condiciones IMC (Instrumental Meteorological Conditions) sólo se podrán realizar vuelos IFR. Un vuelo IFR requerirá que el conjunto aeronave y espacio aéreo/aeropuerto en el que se desenvuelve cumpla, en su conjunto, con los requisitos que a ese efecto se establezcan. / 18 / 3. MÉTODOS DE NAVEGACIÓN AÉREA En apartados anteriores se ha definido la Navegación Aérea como el conjunto de medios, técnicas y procedimientos de que se disponen a bordo de la aeronave para obtener la posición de la misma, determinar la dirección a seguir y tomar las acciones de guiado para alcanzar el destino deseado. La forma en que se determina a bordo la posición de la aeronave permite clasificar la Navegación Aérea en:  Visual.  Estimada.  Instrumental. / 3.1. NAVEGACIÓN VISUAL La navegación visual es la forma básica de navegación, consistente en determinar la posición de la aeronave mediante la observación directa del terreno y, con la ayuda de una carta de navegación1, identificar accidentes geográficos u otros elementos como carreteras, ríos, poblaciones, etc. Es obvio que para que se pueda identificar algún elemento del terreno se debe presentar una situación meteorológica de “buena” visibilidad. La velocidad y altura de vuelo de la aeronave son contrarias a favorecer la navegación visual, es decir, cuanto más rápida sea la aeronave y cuanto más alto se vuele más difícil será poder identificar los elementos de la superficie terrestre. 1 Una carta de navegación es la representación de una porción de la tierra, su relieve y construcciones, diseñada especialmente para satisfacer los requisitos de la navegación aérea. Se trata de un mapa en el que se reflejan las rutas que deben seguir las aeronaves, y se facilitan las ayudas, los procedimientos y otros datos imprescindibles para el piloto. / 19 La Navegación Visual exige llevar a bordo ciertos elementos para determinar la posición, los cuales se pueden resumir en los siguientes:  Cartas de navegación adecuadas, tanto en escala como en la información que contengan. La Figura 3 muestra una carta de navegación visual utilizada en las fases de vuelo de llegada y aproximación.  Instrumentos básicos de vuelo. El Anexo 6 de OACI indica los instrumentos que debe llevar a bordo una aeronave que realice vuelos VFR.  Elementos de cálculo y determinación de la dirección. Se refiere a elementos de medida lineal (reglas) y angular (transportador de ángulos), y calculadora para facilitar ciertos cálculos. / 20 Figura 3. Carta de Aproximación Visual / 21  / 3.2. NAVEGACIÓN INSTRUMENTAL La navegación instrumental consiste en determinar la posición de la aeronave sin necesidad de observar el exterior, es decir, se utilizará únicamente la información que los distintos sistemas presentan en el interior de la cabina del avión. Esta información, junto con la disponible en las cartas de navegación adecuadas, permitirá al piloto conocer su posición y hacia dónde debe dirigirse, todo ello sin necesidad de que las condiciones meteorológicas sean “buenas”. Los elementos necesarios para realizar la Navegación Instrumental son los siguientes:  Sistemas a bordo para la determinación de la posición. Sistemas de ayuda a la navegación VOR, NDB, etc. Los sistemas de ayuda a la navegación se explicarán con mayor detalle en apartados siguientes.  Cartas de Navegación adecuadas. Son cartas cuya información es necesaria para este tipo de vuelo, siendo completamente distintas a las utilizadas en la navegación visual. En las visuales se representa con gran detalle el terreno, mientras que en las instrumentales el terreno, en general, tiene menor importancia, centrándose por el contrario en la indicación de las rutas aéreas, radioayudas que las definen, altitudes y niveles de vuelo mínimos, etc. La Figura 4 y Figura 5 muestran ejemplos de este tipo de cartas.  Instrumentos básicos de vuelo. Al igual que en el caso anterior, también el Anexo 6 de la OACI define los instrumentos mínimos para realizar el vuelo instrumental, que en general son los mismos que los de visual más los receptores que permiten recibir las señales radioeléctricas del exterior o los sistemas autónomos. Al igual que se indicó anteriormente, en apartados siguientes se expondrán los distintos sistemas utilizados para la navegación instrumental. La Figura 6 muestra algunos indicadores utilizados en la navegación instrumental.  Elementos de cálculo y determinación de la dirección. Con carácter general se podría decir que son los mismos que en la navegación visual, sistemas de medida lineal y angular y calculadora, aunque en este tipo de navegación su utilización disminuye cuanto mejor esté equipada la aeronave, llegando a no ser necesarios en los aviones modernos. / 22 Figura 4. Carta de Radionavegación / 23 Figura 5. Carta de Llegadas Normalizadas / 24  Figura 6. Instrumentos para vuelos IFR / 3.3. NAVEGACIÓN ESTIMADA La navegación estimada o “a estima” consiste en determinar la posición de la aeronave utilizando como datos la última posición confirmada, la dirección y el tiempo de vuelo desde esta última posición y la velocidad de la aeronave respecto del suelo. Con estos datos se puede determinar la nueva posición, la cual se tendrá que confirmar mediante la observación visual del exterior, caso de la navegación visual o con la información proporcionada por los sistemas de ayuda a la navegación, caso de la navegación instrumental. Como puede entenderse, la navegación estimada podría considerarse que forma parte de la visual o de la instrumental, y su utilización sería necesaria cuando se hubiese perdido la referencia visual exterior, o que por descuido se hubiese perdido la posición en la navegación visual o no se recibiese la señal radioeléctrica del exterior en el caso de la navegación instrumental. / 25  La forma en que se determina a bordo la posición de la aeronave permite clasificar la Navegación Aérea en: Visual, Estimada, e Instrumental. La navegación visual es la forma básica de navegación, consistente en determinar la posición de la aeronave mediante la observación directa del terreno y, con la ayuda de una carta de navegación, identificar accidentes geográficos u otros elementos como carreteras, ríos, poblaciones, etc. La navegación instrumental consiste en determinar la posición de la aeronave sin necesidad de observar el exterior, es decir, se utilizará únicamente la información que los distintos sistemas presentan en el interior de la cabina del avión. La navegación estimada o “a estima” consiste en determinar la posición de la aeronave utilizando como datos la última posición confirmada, la dirección y el tiempo de vuelo desde esta última posición y la velocidad de la aeronave respecto del suelo. / 26 / 4. TERMINOLOGÍA EN LA NAVEGACIÓN AÉREA En navegación y circulación aérea, al igual que en el resto de los campos técnicos, existe una terminología específica que es necesario conocer para adentrarse en este medio. Por ello, en este apartado se tratarán de exponer los conceptos más importantes en este sentido. Para este objetivo se utilizará la Figura 7, en la cual se representa la situación que tendría una aeronave durante su vuelo en un punto cualquiera. En este ejemplo, la aeronave querría volar desde un punto A a otro B. En un instante dado, ésta se encuentra en un punto fuera de la ruta deseada, con un rumbo que hace que la aeronave se desvíe, aún más, de la ruta. Lo primero que conviene advertir es el triángulo formado por los vectores velocidad indicada/verdadera (IAS/TAS), viento (W) y velocidad respecto al suelo (GS). A este triángulo se le conoce como “Triángulo de Velocidades” y representa el efecto que tiene el viento sobre la trayectoria del avión. Para entender este efecto se presentan las siguientes definiciones de los elementos que intervienen en dicho triángulo: IAS (Indicated Airspeed). Es la velocidad indicada de la aeronave. Correspondería a la velocidad que la aeronave lleva con respecto al medio en el que se desenvuelve, es decir, el aire. El vector IAS siempre coincide con el eje longitudinal de la aeronave. Más información sobre este término se presenta en el subapartado 5.4. TAS (True Airspeed). Es la velocidad IAS corregida por el error de densidad del aire. El sistema está construido teniendo en cuenta la densidad estándar del aire al nivel del mar, sin embargo, volando a una altitud distinta, la densidad también lo será, y por tanto la medición ya no es tan precisa. La TAS y la IAS tienen la misma dirección y sentido cambiando únicamente el módulo del vector velocidad. W (Wind). Se refiere al vector viento. La indicación de dirección de este vector siempre corresponde a la dirección de procedencia así, si se dice “viento norte”, querrá expresarse que el viento procede del norte. La existencia de viento hace que la aeronave se desvíe de su trayectoria, por lo que habrán de tomarse las acciones de guiado correspondientes para compensar su efecto. GS (Ground Speed). Término que identifica la velocidad de la aeronave respecto del terreno. El vector GS será la suma de los vectores TAS y W. La dirección y sentido de GS determinan la ruta que realmente sigue la aeronave en su vuelo. Si el viento fuese nulo, la TAS y la GS coincidirían. / 27  Al ángulo que existe entre las direcciones de IAS y GS se denomina ángulo de deriva (DA, Drift Angle) interpretándose como la corrección de rumbo que debe hacer la aeronave para que el viento no saque al avión de la trayectoria deseada. Si la corrección es excesiva, el avión se desviará hacia el lado del que procede el viento, por el contrario, si es deficiente, la aeronave se desviará hacia el lado al que se dirige el viento. 𝐺𝑆⃗ = 𝑇𝐴𝑆⃗ + 𝑊⃗ si 𝑊⃗ = 0 ⇒ 𝐺𝑆⃗ = 𝑇𝐴𝑆⃗ En los apartados anteriores se han utilizado términos como “Ruta o Derrota” y “Rumbo”, una definición para ellos podría ser: Derrota. Es la proyección sobre la superficie terrestre de la trayectoria de una aeronave, cuya dirección en cualquier punto se expresa generalmente en grados a partir del norte (geográfico, magnético o de la cuadrícula). A veces se utiliza el término “Ruta” como sinónimo de aquella. Rumbo. Se refiere a una indicación de dirección y sentido, que generalmente se aplica a la aeronave o a una ruta, (rumbo de ruta, rumbo de aeronave). En la mayoría de los casos no coincidirán debido a la existencia del viento. Como origen de la medida angular se utiliza el Norte, que en el caso de ser el magnético se adjetiva el término con rumbo magnético y si la referencia es el norte geográfico se diría rumbo geográfico o verdadero. El rumbo crece desde la referencia elegida, el norte, en el sentido de las agujas el reloj, siendo algunos ejemplos:  Rumbo 360º: Hacia el Norte.  Rumbo 090º: Hacia el Este.  Rumbo 180º: Hacia el Sur.  Rumbo 270º: Hacia el Oeste. Rumbo de la aeronave. Dirección a la que apunta el eje longitudinal de una aeronave, expresada generalmente en grados respecto al norte (geográfico, magnético, de la brújula o de la cuadrícula). / 28 Existen otros términos de interés relacionados con el rumbo, estos son:  HDG (Heading): Rumbo magnético de la aeronave.  THDG (True Heading): Rumbo geográfico (Verdadero) de la aeronave.  TK (Track): Rumbo de la ruta.  DTK (Desired Track): Rumbo de la ruta deseado.  TKE (Track Error): Error en el seguimiento de la ruta.  XTK (Cross Track): Error de posición perpendicular a la ruta.  CRS (Course): Curso que debe seguir la aeronave para ir de una posición al siguiente punto. Se utiliza el término Curso cuando no está materializado por ninguna radioayuda. Para la denominación del avión se utilizan las mismas que para una embarcación (navegación marítima), estas son:  Proa: Parte delantera de la aeronave.  Popa: Parte posterior de la aeronave.  Estribor: Lado derecho de la aeronave mirando de Popa a Proa.  Babor: Lado izquierdo de la aeronave mirando de Popa a Proa. Figura 7. Representación de términos de navegación / 29  IAS (Indicated Airspeed). Es la velocidad indicada de la aeronave. Correspondería a la velocidad que la aeronave lleva con respecto al aire. TAS (True Airspeed). Es la velocidad IAS corregida por el error de densidad del aire. W (Wind). Se refiere al vector viento. La indicación de dirección de este vector siempre corresponde a la dirección de procedencia. GS (Ground Speed). Término que identifica la velocidad de la aeronave respecto del terreno. Ángulo de deriva (DA, Drift Angle). Es el ángulo que existe entre las direcciones de IAS y GS. Interpretándose como la corrección de rumbo que debe hacer la aeronave para que el viento no saque al avión de la trayectoria deseada. Derrota. Es la proyección sobre la superficie terrestre de la trayectoria de una aeronave, cuya dirección en cualquier punto se expresa generalmente en grados a partir del norte (geográfico, magnético o de la cuadrícula). A veces se utiliza el término “Ruta” como sinónimo de aquella. Rumbo. Se refiere a una indicación de dirección y sentido, que generalmente se aplica a la aeronave o a una ruta, (rumbo de ruta, rumbo de aeronave). En la mayoría de los casos no coincidirán debido a la existencia del viento. Rumbo de la aeronave. Dirección a la que apunta el eje longitudinal de una aeronave, expresada generalmente en grados respecto al norte (geográfico, magnético, de la brújula o de la cuadrícula). / 30 / 5. INSTRUMENTOS BÁSICOS DE VUELO En el apartado anterior se han mencionado instrumentos de vuelo que se consideran imprescindibles y que por tanto son utilizados tanto en la navegación visual como en la instrumental. A esos instrumentos se les suele denominar Básicos de Vuelo. Los instrumentos básicos de vuelo son aquellos que proporcionan información de la altura y velocidad del avión, su actitud con respecto al suelo, si está en ascenso, descenso o vuelo nivelado, y en qué dirección vuela la aeronave. Estos instrumentos básicos, salvo la brújula, se suelen dividir en dos grupos: los que muestran su información basándose en las propiedades del aire (anemómetro, altímetro, y variómetro) y los que se basan en propiedades giroscópicas (indicador de actitud, indicador de viraje, e indicador de dirección). En la Figura 8 se muestra un esquema de la situación relativa entre ellos en la cabina. Figura 8. Instrumentos Básicos de Vuelo La Figura 9 muestra el aspecto que podría tener la instrumentación de una cabina de un avión ligero. Es importante resaltar la existencia de la brújula, sensor básico para determinar la dirección de vuelo, en el interior del rectángulo amarillo en la figura señalada y los instrumentos encerrados por la poligonal de color rojo, denominada “T” Básica. Esta poligonal encierra los instrumentos esenciales para el vuelo del avión que son: el horizonte artificial situado en el centro de la T (y no por casualidad), el indicador de velocidad o anemómetro, el altímetro y el indicador de dirección o girodireccional. / 31  Figura 9. Situación de los instrumentos básicos de vuelo En los apartados siguientes se expone el funcionamiento general de los citados instrumentos, así como la información que proporcionan, conocimiento necesario para entender la navegación aérea. / 5.1. SISTEMA DE PITOT Y ESTÁTICA Los instrumentos basados en las propiedades del aire basan su funcionamiento en la medida de presiones, absolutas o relativas (diferenciales). Estas medidas, convenientemente transformadas y calibradas, ofrecen la altura de la aeronave (altímetro), su velocidad vertical (variómetro) y su velocidad respecto del aire (anemómetro). El sistema de Pitot y estática es el encargado de proporcionar las presiones a medir en cada instante. Para su correcto funcionamiento, los instrumentos de vuelo referidos necesitan que se les proporcione la presión estática, la presión dinámica, o ambas. Éstas se obtienen mediante un dispositivo de recogida de la presión de impacto, denominado Pitot, y otro que recoge la presión estática. En las aeronaves antiguas, la recogida de ambas presiones se realiza utilizando un mismo dispositivo, el tubo Pitot, sin embargo, hoy en día, lo habitual es que ambas fuentes estén separadas. / 32 El tubo de Pitot (ver Figura 10) consiste en un tubo sencillo, instalado generalmente debajo del ala o próximo al morro del avión, de forma que se enfrente al viento relativo. Esta situación se debe a que es preciso evitar que las presiones a detectar estén perturbadas por el propio movimiento de la aeronave. Este dispositivo, tiene un pequeño agujero en la punta para recoger la presión de impacto, suma de la presión estática y la presión dinámica, el cual debe permanecer siempre libre de cualquier impureza que lo obstruya. Figura 10. Ubicación en el ala y esquema del tubo Pitot Las tomas estáticas sirven para obtener la presión del aire libre en el que se mueve el avión. Consisten en unos orificios normalmente situados en alguna parte del lateral del fuselaje del avión para favorecer una medida más real de la presión estática. Es usual la existencia de tomas duplicadas, una a cada lado del fuselaje, conectándose posteriormente en una sola para compensar posibles desviaciones, principalmente en virajes en los que una toma puede recibir mayor presión estática que la otra. La Figura 11 muestra un esquema del suministro de las presiones de impacto y estática a los instrumentos correspondientes. Figura 11. Suministro de presión de impacto y estática a los instrumentos de vuelo / 33  / 5.2. BRÚJULA La brújula o compás magnético es un instrumento que, al orientarse con las líneas de fuerza del campo magnético de la Tierra, proporciona al piloto una indicación permanente de la orientación del eje longitudinal del avión respecto al Norte magnético terrestre. Este instrumento es la referencia básica para mantener la dirección de vuelo. La Figura 12. Brújula muestra el aspecto de una brújula utilizada en aviación. Figura 12. Brújula El funcionamiento de la brújula se basa en la propiedad que tiene una aguja imantada de orientarse en la dirección Norte-Sur magnética de la Tierra. En el apartado 9 se expone con mayor detalle el campo magnético terrestre. La brújula es un instrumento formado por una caja hermética, en cuyo interior existe una pieza formada por dos agujas de acero magnetizadas, alrededor de las cuales, se ha ensamblado una rosa de rumbos. El conjunto se apoya sobre un eje vertical de forma que su equilibrio sea lo más estable posible. La caja suele estar llena de un líquido para reducir las oscilaciones, amortiguar los movimientos bruscos y aligerar el peso de la rosa de rumbos. La rosa de rumbos está graduada cada 5º, con marcas más grandes cada 10º, y un número cada 30º. Las orientaciones de los cuatro puntos cardinales se representan con sus iniciales (North, South, Est, West). La Figura 12 muestra el aspecto de este dispositivo. La brújula está sujeta a errores provocados por la aceleración/desaceleración del avión y la curvatura del campo magnético terrestre. También se producen errores al realizar virajes y su lectura es especialmente difícil con la existencia de turbulencias. / 34  / 5.3. INDICADOR DE DIRECCIÓN El indicador de dirección, direccional o girodireccional, es un instrumento que proporciona al piloto una referencia de la dirección del avión. El desplazamiento de un lugar a otro en avión se realiza a través de una ruta aérea previamente escogida. Esta ruta se compone de uno o más tramos en los cuales, para llegar de un punto al siguiente, ha de seguirse una determinada dirección o rumbo, es decir, el piloto debe “navegar” a través del aire para seguir esa ruta. Antes de la aparición del indicador de dirección, los pilotos navegaban sirviéndose únicamente de la brújula. Sin embargo, según se ha expuesto, la brújula es un instrumento que está sujeto a numerosos errores e interpretaciones erróneas. Por el contrario, el indicador de dirección es inmune a las causas que hacen dificultosa la lectura de la brújula, lo que hace de él el instrumento adecuado para mantener el control direccional del avión dado que sus indicaciones son más precisas y fiables que las de la brújula. La Figura 13 muestra el aspecto de un Indicador de Dirección. Figura 13. Indicador de Dirección El indicador de Dirección está constituido por un giróscopo cuyo eje de rotación es vertical. Acoplado a él, se encuentra una rosa de rumbos graduada de 0º a 359º. La caja del instrumento tiene incrustado en su frontal visible un avión montado verticalmente cuyo morro siempre apunta al rumbo del avión. Asimismo, dispone de un botón giratorio para ajustar el rumbo. Al efectuar el avión un cambio de dirección, la caja del instrumento se mueve con el avión, sin embargo, el giróscopo, debido a la propiedad de la rigidez en el espacio, continúa manteniendo la posición anterior. Este desplazamiento relativo de la caja respecto del eje vertical del rotor se transmite a la rosa de rumbos, haciéndola girar de forma que muestre en todo momento el rumbo, enfrentado al morro de la figura del avión. / 35 La rosa de rumbos está graduada en incrementos de 5º, con números cada 30º, y las letras correspondientes a los puntos cardinales. La lectura de este instrumento es sencilla. La dirección del avión es el valor al que apunta la proa de la figura del avión. En cuanto a los errores de este instrumento se debe considerar que, al estar constituido por un giróscopo, este instrumento realiza movimientos de precesión, es decir, se desajusta y, además, no tiene posibilidad de detectar, por sí mismo, la posición del norte magnético. Por ambas razones, el piloto debe comprobarlo periódicamente con la brújula y ajustarlo si es necesario mediante el botón giratorio, especialmente tras realizar maniobras bruscas o virajes prolongados. Este ajuste debe hacerse siempre con el avión en vuelo recto y nivelado y con la brújula estable. Según lo expuesto se puede afirmar que el indicador de dirección, más que un sustituto de la brújula, es un instrumento complementario a ella. Su utilización conjunta permitirá al piloto mantener la dirección deseada. / 5.4. ANEMÓMETRO El indicador de velocidad aerodinámica o anemómetro es el instrumento que indica la velocidad relativa del avión con respecto al aire en que se mueve. Normalmente muestra esta velocidad en Nudos (Milla Náutica por Hora). La unidad utilizada es kts, que es lo mismo que NM/h. Desde el punto de vista del vuelo del avión, este instrumento es quizá el más importante debido a que prácticamente en todas las maniobras en vuelo la velocidad aparece como parámetro a controlar. Fijándose en un manual de operación de cualquier avión, se puede observar que todas las maniobras requieren una velocidad a mantener o no sobrepasar, bien por exceso o por defecto. A modo de ejemplo, se pueden citar: velocidad de entrada en pérdida, de rotación, de mejor ascenso, de planeo, de crucero, de máximo alcance, de nunca exceder, etc. La Figura 14 muestra el aspecto de un indicador de velocidad. Es importarte resaltar que, aunque todos los indicadores tienen unas características comunes, el dispositivo instalado en un avión puede ser ligeramente diferente a otros. En general, aeronaves de mayores prestaciones llevarán instalados indicadores que puedan facilitar mayor información. / 36  Figura 14. Indicador de Velocidad El anemómetro es básicamente un medidor de presión que transforma ésta en unidades de velocidad. La diferencia entre la presión total (𝑃 ), suma de la presión estática (𝑃 ) y la dinámica (𝑃 ), proporcionada por el tubo de Pitot (𝑃 + 𝑃 ) y la presión estática (𝑃 ) dada por las tomas estáticas, es la presión dinámica ((𝑃 + 𝑃 ) − 𝑃 = 𝑃 ), que es proporcional a ⋅ 𝜌 ⋅ 𝑣 siendo 𝜌 la densidad del aire y 𝑣 la velocidad de la aeronave respecto del aire. Este instrumento está constituido por una caja dentro de la cual hay una cápsula barométrica conectada a una aguja indicadora. La cápsula barométrica está conectada a la toma de Pitot, manteniendo en su interior la presión de impacto o total proporcionada por dicha toma, mientras que, a través de un orificio en la caja, se hace llegar a ésta la presión existente en las tomas estáticas. La diferencia de presión entre el interior y el exterior de la cápsula hace que ésta se dilate o contraiga, movimiento que, calibrado adecuadamente, se transmite a la aguja indicadora. En tierra y con el avión parado, la presión de impacto y la estática son iguales y por lo tanto este instrumento marcará cero. Pero con el avión en movimiento, en el suelo o en el aire, la presión de impacto será mayor que la presión en las tomas estáticas; ello hará que la cápsula aneroide del anemómetro se expanda según la diferencia entre ambas presiones y mueva la aguja del indicador en proporción a esta diferencia. En la medida que el avión varíe su velocidad, el aumento o disminución de la presión diferencial hará que la aguja indique el incremento o disminución de velocidad. El frontal visible de este instrumento, consta básicamente de una corona con una escala numerada, una aguja indicadora, y alrededor de la escala numerada unas franjas de colores. Algunos modelos disponen, a su vez, de unas ventanillas graduadas y un botón giratorio de ajuste. La lectura del anemómetro es sencilla. Una aguja marca directamente la velocidad relativa del avión en la escala de la corona. / 37  Conviene resaltar que el anemómetro mide la velocidad relativa del avión respecto al aire que lo rodea y no respecto al suelo. La velocidad respecto al suelo dependerá del viento existente en cada instante. Hay dos fenómenos que influyen en la medición del anemómetro: la densidad del aire y su velocidad. Una indicación de x nudos puede ser debida a una velocidad alta combinada con una baja densidad del aire, pero también puede ser indicada por una velocidad menor en un aire más denso. Este hecho debe considerarse para conocer la velocidad real, pero no en lo referente a las velocidades de maniobra, respecto a éstas no es necesario hacer correcciones por densidad a distintas altitudes. Las velocidades de maniobra (pérdida, mayor ángulo de ascenso, etc.) se refieren a velocidades leídas directamente en el anemómetro. Existe una terminología normalizada de velocidades que es utilizada en los manuales de operación del avión, así se tiene (ver Figura 7): Velocidad Indicada - IAS (Indicated Airspeed). Es la velocidad leída directamente del anemómetro. Las velocidades de despegue, ascenso, aproximación y aterrizaje se basan en la IAS. Es el parámetro básico de velocidad para el cálculo de los procedimientos de vuelo. La velocidad indicada disminuye con la altura, debido a que, al disminuir la densidad del aire con la altura, el número de partículas que impactan en el tubo Pitot es menor, efecto que es más apreciable en aviones que operan a grandes altitudes. Velocidad Calibrada - CAS (Calibrated Airspeed). Es la IAS corregida por el error de instalación. Puede haber un pequeño error en la tara o calibración del sistema en fábrica o en la instalación del anemómetro. Este error no es mayor de 1 o 2 nudos, y el piloto no comete grandes errores considerando la CAS igual a la IAS. De hecho, los manuales suelen asumir que este error es cero y por tanto IAS y CAS son iguales. Velocidad Verdadera - TAS (True Airspeed). Es la velocidad corregida por el error de densidad. El sistema está construido teniendo en cuenta la densidad estándar del aire al nivel del mar. Sin embargo, volando a una altitud distinta, la densidad también lo será, y por tanto la medición ya no es tan precisa. Se puede calcular la TAS a partir de un computador2 manual de vuelo, aunque algunos anemómetros llevan incorporado un pequeño calculador que indica en una ventanilla esta velocidad. La Figura 15 muestra este tipo de presentación. 2No se refiere a lo que actualmente se conoce como ordenador. Este computador manual de vuelo es realmente un tipo de regla de cálculo que es conocido por las tripulaciones de aviación ligera como “Flight Computer”. Hoy día existen calculadoras de bolsillo con estas funciones. / 38  Figura 15. Anemómetro con calculador de TAS Los anemómetros disponen de un código normalizado de marcas de colores. Este código permite al piloto determinar a simple vista ciertas limitaciones de velocidad que son importantes para manejar el avión con seguridad. Las marcas de colores y su traducción a velocidades IAS son las siguientes:  Arco verde: Velocidades de operación normal del avión. El extremo inferior de este arco corresponde a la velocidad de pérdida con el avión limpio (la configuración sin flaps), peso máximo y sin motor (𝑣 ). El extremo superior marca el límite de la velocidad normal de operación (𝑣 ). Este límite superior no debe excederse salvo en aire no turbulento, y en ese caso, además, con mucha precaución. La clave de este límite es evitar daños estructurales en el avión por soportar una fuerza excesiva. En este arco de velocidades el avión no tendrá problemas estructurales en caso de turbulencias moderadas.  Arco blanco: Velocidades de operación con flaps extendidos, o velocidades a las cuales se pueden extender los flaps sin sufrir daños estructurales. El extremo inferior de este arco corresponde a la velocidad de pérdida con los flaps extendidos, peso máximo y sin motor (𝑣 ). El extremo superior indica la velocidad límite de extensión de los flaps (𝑣 ). Los flaps deben deflectarse únicamente en el rango de velocidades del arco blanco.  Arco amarillo: Margen de precaución. A estas velocidades sólo se puede volar en aire no turbulento y aun así no deben realizarse maniobras bruscas que podrían dañar el avión.  Arco rojo: Velocidad máxima de vuelo del avión en aire no turbulento (𝑣 ). Esta velocidad no debe ser nunca excedida por el avión, ni siquiera en aire sin turbulencias. Este límite viene impuesto por la resistencia estructural de ciertos elementos del avión. 3 Dispositivos mecánicos móviles situados en las alas de las aeronaves que se utilizan para aumentar la sustentación. / 39  / 5.5. ALTÍMETRO El altímetro es el instrumento que informa al piloto de la altura de vuelo del avión. Su principio de funcionamiento consiste en medir la presión existente en un punto y convertirla en información de altura. El altímetro es un barómetro aneroide (sin mercurio) que, a partir de las tomas estáticas, mide la presión atmosférica existente en el punto en el que el avión se encuentra y presenta esta medición transformada en altura, normalmente en pies. Su utilización se explica, de forma detallada, en el apartado 6. La Figura 16 muestra el aspecto de un altímetro barométrico. Figura 16. Altímetro Barométrico Un altímetro básico consiste en una caja cilíndrica, dentro de la cual hay una cápsula aneroide tarada con una presión estándar. Una toma conectada al sistema de estática permite la entrada de la presión atmosférica dentro de la caja, presión que aumenta o disminuye conforme el avión desciende o asciende respectivamente. La diferencia de presión entre la caja y el interior de la cápsula aneroide, provoca que ésta se dilate o contraiga, movimiento que, adecuadamente calibrado, se transmite a las agujas del altímetro. El frontal visible del altímetro consta de una esfera con una corona numerada, unas agujas indicadoras, y una ventanilla para su calaje denominada “ventanilla de Kollsman” que se ajusta con un botón giratorio situado al efecto. Generalmente, la corona está graduada con números que van de 0 a 9 en el sentido de las agujas del reloj, con divisiones intermedias cada 20 ft. La indicación de altura puede hacerse mediante agujas (dos o tres), mediante contadores, o de forma mixta. Si el altímetro dispone de dos agujas, la menor indica miles de pies y la mayor, centenas de pies; una indicación en forma de cuña es visible a altitudes por debajo de 10.000 ft e invisible por encima de esa altitud. Si dispone de tres agujas, la más pequeña indica decenas de miles, la intermedia miles y la mayor, centenas de pies. Si el altímetro presenta la altura sólo mediante agujas indicadoras, se deben leer éstas de menor a mayor tamaño, de forma similar a un reloj. / 40  / 5.6. VARIÓMETRO El variómetro o indicador de velocidad vertical (VSI, Vertical Speed Indicator) informa al piloto de si el avión está ascendiendo, descendiendo, o vuela nivelado, y de la velocidad vertical, en pies por minuto (𝑓𝑝𝑚), del ascenso o descenso. El principio de funcionamiento de este instrumento está basado en la contracción/ expansión de un diafragma o membrana debido a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la misma. Funciona por presión diferencial, aunque sólo necesita recibir la presión estática. La Figura 17 muestra el aspecto de este instrumento. Figura 17. Variómetro El variómetro tiene una única aguja sobre una corona con una escala que comienza en cero en la parte central de la izquierda. Su lectura es sencilla, las marcas por encima del cero indican ascenso, las situadas por debajo descenso y el cero significa vuelo nivelado. En aviones ligeros, la escala suele estar graduada con marcas representando una velocidad de ascenso o descenso de 100 fpm hasta un máximo de 2000 fpm. Los cambios súbitos de la actitud del avión, maniobras de viraje bruscas, o el vuelo en aire turbulento pueden producir falsas presiones estáticas que hagan las indicaciones del instrumento erróneas o inexactas. Tal como está construido, este instrumento lleva implícito un retraso en la indicación exacta del número de pies por minuto de ascenso o descenso, retraso que puede llegar a ser de algunos segundos; la indicación de subida o bajada es sin embargo inmediata. Por esta razón, no debe utilizarse este instrumento como referencia principal de vuelo nivelado, pues cuando el avión comience a ascender o descender, la información indicará inicialmente el cambio en la dirección de forma correcta, pero tardará algunos segundos en detectar el régimen real de ascenso o descenso. / 41  / 5.7. INDICADOR DE ACTITUD El indicador de actitud u horizonte artificial es un instrumento que muestra la actitud del avión respecto al horizonte. Su función consiste en proporcionar al piloto una referencia inmediata de la posición del avión, en alabeo (inclinación lateral) y cabeceo (morro arriba o abajo), o ambas cosas, con respecto al horizonte. La incorporación del horizonte artificial a los aviones ha sido fundamental para permitir el vuelo en condiciones de visibilidad reducida. Este instrumento, constituido por un giróscopo, utiliza como principio de funcionamiento la propiedad de la rigidez en el espacio. La Figura 18 muestra el aspecto del horizonte artificial. Figura 18. Horizonte Artificial El horizonte artificial se comporta visualmente igual que el horizonte real, haciendo que la interpretación de su información sea sencilla. La escala graduada del semicírculo superior representa los grados de alabeo del avión. En general, la escala se mueve en dirección opuesta a la cual el avión está realmente alabeando y esto al principio suele confundir al piloto en cuanto a determinar hacia donde se está produciendo el alabeo. En estos casos, la escala sólo debe ser utilizada para controlar el número de grados de alabeo, determinándose la dirección por la posición de las alas del avión miniatura con respecto al horizonte de referencia. / 5.8. COORDINADOR DE VIRAJE El coordinador de viraje consta realmente de dos dispositivos independientes ensamblados en la misma caja: el indicador de viraje y el indicador de coordinación de viraje. Este fue uno de los primeros instrumentos utilizados para controlar un avión sin referencias visuales exteriores. En sus comienzos, el indicador de viraje tenía la forma de una gruesa / 42 aguja vertical o “bastón” y el indicador de coordinación consistía en una bola dentro de un tubo, recibiendo por ello la denominación de “bola”. Al conjunto del instrumento se le denominaba “bastón y bola”. La Figura 19 muestra el aspecto de este instrumento. Figura 19. Coordinador de viraje “Bastón y Bola” Hoy en día, el indicador de viraje está representado por la figura de un avión, y el indicador de coordinación sigue teniendo la misma presentación mediante una bola. El instrumento en su conjunto recibe el nombre de coordinador de viraje (Turn Coordinator), aunque la denominación coloquial “bastón y bola” se sigue empleando de forma indistinta, puesto que ambos instrumentos muestran la misma información, pero de forma diferente. La Figura 20 muestra el aspecto de este instrumento. Figura 20. Coordinador de Viraje El indicador de viraje muestra si el avión está virando, hacia qué lado lo hace y cuál es la velocidad angular del giro. En el dial del instrumento, además de la figura del avión o el bastón, hay una marca central vertical en el caso del bastón, o dos marcas centrales horizontales en el caso del coordinador, y en ambos casos una marca a cada lado con las letras L (del inglés Left, izquierda) y R (del inglés Right, derecha) respectivamente. Si el avión vira a la izquierda, el bastón se desplazará hacia la marca de la izquierda (L) o la figura del avión se inclinará hacia la marca de ese lado; si el viraje es a la derecha, sucederá lo mismo respecto a la marca de la derecha (R). Hay dos tipos de indicador de viraje: de 2 minutos y de 4 minutos. Esto quiere decir que un viraje de 360º requiere 2 ó 4 minutos respectivamente, para completarse, o lo que es lo mismo, el avión vira a un régimen de 3º ó 1,5º por segundo (velocidad estándar). Es importante resaltar, según se ha indicado, que el tiempo en completar los 360º de viraje / 43 serían 2 ó 4 minutos según el caso, pero para un instrumento dado, por ejemplo, el de 2 minutos, significa que este tiempo será constante independientemente de la velocidad de la aeronave. Nótese que el instrumento (giroscópico) consigue su marcación detectando el régimen de cambio de dirección, es decir la velocidad angular del viraje. Para mantener un viraje coordinado a un régimen determinado, se requiere un ángulo de alabeo que dependerá de la velocidad. Obviamente, no es lo mismo realizar un viraje de 3º/s a una velocidad de 90 kts que a una velocidad de 200 kts. Para mantener una misma velocidad angular, a mayor velocidad del avión mayor será el ángulo de alabeo requerido. Por esta razón, el régimen normalizado de viraje en aviones ligeros suele ser de 2 minutos (3º/s) mientras que en aviones grandes o que desarrollan altas velocidades, el régimen normalizado suele ser de 4 minutos (1,5º /s) para evitar, precisamente, ángulos de alabeo demasiado pronunciados. Veamos ahora la información facilitada por la “Bola”. Al realizar un viraje, el piloto alabea el avión hacia el lado al cual quiere virar, mediante los alerones, y acompaña este movimiento aplicando el timón de dirección hacia ese mismo lado, presionando el pedal correspondiente. De este modo, trata de poner al avión en una nueva dirección y mantener su eje longitudinal alineado con ella, llamándose a esto “viraje coordinado”. Si el piloto actuara sobre un solo mando, el avión realizaría el viraje, pero no de la forma más eficiente. Si al actuar sobre ambos mandos, la cantidad de “mando” aplicado con uno no se corresponde con el otro, el avión no efectuará el viraje coordinado, sino que virará “resbalando” o “derrapando”, es decir su eje longitudinal apuntará a un punto desplazado de la dirección de movimiento. Si el viraje es coordinado, el morro del avión apunta a la dirección de viraje. La Bola es el instrumento que nos indica la calidad del viraje, es decir si éste es coordinado, si el avión “derrapa”, o si “resbala”. Esta parte del instrumento, consiste en un tubo transparente con forma curvada, que contiene en su interior un líquido y una bola negra, libre de moverse en el interior de dicho tubo. El fluido del tubo actúa como amortiguador asegurando un movimiento suave y fácil de la bola. La curvatura del tubo es tal que en posición horizontal la bola tiende a permanecer en la parte más baja del mismo. Dos líneas verticales en esta parte del tubo permiten determinar cuándo la bola está centrada (ver Figura 20). ¿Por qué la bola indica la calidad del viraje? La bola, al igual que el avión, está sometida a la fuerza de la gravedad y a la fuerza centrífuga provocada por el viraje. En un viraje coordinado, ambas fuerzas están equilibradas y, por tanto, la bola permanecerá en el centro del tubo, entre las dos líneas de referencia verticales. Por el contrario, si el viraje no es coordinado las fuerzas no están equilibradas y la bola se desplazará a uno u otro lado del tubo, en la dirección de la fuerza mayor (gravedad o centrífuga). La bola sirve pues, como / 44 indicador del equilibrio de estas dos fuerzas, mostrando de forma visual, la coordinación o descoordinación en la aplicación de los mandos. Si la bola cae hacia el lado del viraje, el avión está resbalando. La fuerza de la gravedad es mayor que la fuerza centrífuga. El régimen de viraje es demasiado bajo para la inclinación dada, o la inclinación es excesiva para ese régimen. Para corregir un resbalamiento, hay que aumentar el régimen de viraje (más presión sobre el pedal del lado del viraje) o disminuir el ángulo de alabeo (menos deflexión en los alerones), o ambas cosas. Por el contrario, si la bola se mueve hacia el lado exterior al viraje, el avión está derrapando. La fuerza centrífuga es mayor que la gravedad. El régimen de viraje es demasiado alto para el alabeo dado, o el alabeo es insuficiente para ese régimen. Para corregir un derrape, se debe disminuir el régimen de viraje (menos presión sobre el pedal del lado del viraje) o aumentar el ángulo de alabeo (más deflexión en los alerones), o ambas cosas. Para corregir un resbalamiento o un derrape, una buena regla consiste en “pisar la bola”, es decir, aplicar presión al pedal del lado al cual está desplazada la bola. / 45  Los instrumentos básicos de vuelo son aquellos que proporcionan información de la altura y velocidad del avión, su actitud con respecto al suelo, si está en ascenso, descenso o vuelo nivelado, y en qué dirección vuela la aeronave. Salvo la brújula, se suelen dividir en dos grupos; los que muestran su información basándose en las propiedades del aire (anemómetro, altímetro, y variómetro) y los que se basan en propiedades giroscópicas (indicador de actitud, indicador de viraje, e indicador de dirección). Los instrumentos basados en las propiedades del aire basan su funcionamiento en la medida de presiones, absolutas o relativas (diferenciales). Estas medidas, convenientemente transformadas y calibradas, ofrecen la altura de la aeronave (altímetro), su velocidad vertical (variómetro) y su velocidad respecto del aire (anemómetro). El sistema de Pitot y estática es el encargado de proporcionar las presiones a medir en cada instante. La brújula o compás magnético es un instrumento que, al orientarse con las líneas de fuerza del campo magnético de la Tierra, proporciona al piloto una indicación permanente de la orientación del eje longitudinal del avión respecto al Norte magnético terrestre. Este instrumento es la referencia básica para mantener la dirección de vuelo. El indicador de dirección, direccional o girodireccional, es un instrumento que proporciona al piloto una referencia de la dirección del avión. Es inmune a las causas que hacen dificultosa la lectura de la brújula. El indicador de velocidad aerodinámica o anemómetro es el instrumento que indica la velocidad relativa del avión con respecto al aire en que se mueve y no respecto al suelo. La velocidad respecto al suelo dependerá del viento existente en cada instante. Normalmente muestra esta velocidad en Nudos (Milla Náutica por Hora). Terminología normalizada de velocidades que es utilizada en los manuales de operación del avión:  Velocidad Indicada - IAS (Indicated Airspeed). Es la velocidad leída directamente del anemómetro.  Velocidad Calibrada - CAS (Calibrated Airspeed). Es la IAS corregida por el error de instalación.  Velocidad Verdadera - TAS (True Airspeed). Es la velocidad corregida por el error de densidad. / 46  El altímetro es el instrumento que informa al piloto de la altura de vuelo del avión. Su principio de funcionamiento consiste en medir la presión existente en un punto y convertirla en información de altura. El variómetro o indicador de velocidad vertical (Vertical Speed Indicator, VSI) informa al piloto de si el avión está ascendiendo, descendiendo, o vuela nivelado, y de la velocidad vertical, en pies por minuto (fpm), del ascenso o descenso. El indicador de actitud u horizonte artificial es un instrumento que muestra la actitud del avión respecto al horizonte. Su función consiste en proporcionar al piloto una referencia inmediata de la posición del avión, en alabeo (inclinación lateral) y cabeceo (morro arriba o abajo), o ambas cosas, con respecto al horizonte. El coordinador de viraje es un instrumento que consta de dos dispositivos independientes ensamblados en la misma caja: el indicador de viraje y el indicador de coordinación de viraje. / 47 / 6. ALTIMETRÍA BAROMÉTRICA / 6.1. LA ATMÓSFERA La atmósfera es una capa gaseosa que rodea la Tierra. Está compuesta principalmente por una mezcla de gases (78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de otros gases) que denominamos aire. A estos constituyentes hay que añadir el vapor de agua concentrado en las capas más bajas, cuya cantidad depende de las condiciones climatológicas y de la localización geográfica. A medida que aumenta el vapor de agua, los demás gases disminuyen proporcionalmente. Este elemento gaseoso que denominamos aire, tiene muchas propiedades importantes, sin embargo, desde el punto de vista de la navegación aérea las más interesantes son: presión, temperatura y densidad. / 6.2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA Se define como presión a la cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie. De acuerdo con esta definición, presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre una unidad de superficie, fuerza que se debe al peso del aire contenido en una columna imaginaria que tiene como base dicha unidad. La altura de esta columna y por tanto el peso del aire que contiene, depende del lugar en que nos encontremos. A nivel del mar, la columna que tenemos encima es mayor que en la cumbre de una montaña. Esta circunstancia explica una primera cualidad del aire, la presión. La presión atmosférica cambia de forma inversamente proporcional a la altura, “a mayor altura menor presión”. Para medir la presión atmosférica, se suele utilizar un barómetro de mercurio, o un barómetro aneroide. Las unidades empleadas en aviación son el hectopascal (1 ℎ𝑃𝑎 = 10 𝑑𝑖𝑛𝑎𝑠 ⁄𝑐𝑚 ) y la pulgada de mercurio (1 𝑖𝑛𝐻𝑔 ≈ 34 ℎ𝑃𝑎). La magnitud del cambio de presión con la altura es de 1 hectopascal (1 mbar) por cada 9 metros de altura, o 1 inHg por cada 1000 ft aproximadamente. / 48  / 6.3. TEMPERATURA Aunque existen factores particulares que afectan a la temperatura del aire, como por ejemplo lo cercano o lejano que esté un lugar respecto a la línea del Ecuador, su lejanía o proximidad a la costa, etc., un hecho común es que el calor del sol atraviesa la atmósfera sin elevar significativamente su temperatura; esta energía es absorbida por la Tierra provocando que ésta se caliente y eleve su temperatura, la cual es cedida gradualmente a las capas de aire en contacto con ella. En este ciclo continuo, cuanto más alejadas estén las capas de aire de la tierra menos calor reciben de ésta. Debido a este fenómeno, una segunda cualidad del aire es que la temperatura cambia de manera inversamente proporcional a la altura, “a mayor altura, menor temperatura”. La magnitud de este cambio es de aproximadamente 6,5ºC cada 1000 metros, o lo que es igual a una reducción de 1,98ºC por cada 1.000 ft de ascenso. Estos valores son válidos desde el nivel del mar hasta una altitud de 11.000 m (36.090 ft), a alturas superiores la temperatura se considera que tiene un valor constante de -56,5ºC. Aunque las magnitudes dadas no se cumplen exactamente al no ser el aire un gas ideal, estos valores medios son los aceptados como indicativos del comportamiento del aire. Existe una relación entre presión y temperatura. Si se calienta una masa de gas contenida en un recipiente, la presión que ejerce ésta sobre el recipiente se incrementa, por el contrario, si se enfría dicha masa, la presión disminuye. De forma análoga, comprimir un gas aumenta su temperatura, mientras que descomprimirlo lo enfría. Esto demuestra que hay una relación directa entre temperatura y presión. Así, la presión del aire cálido es mayor que la del aire frío. Al escuchar las predicciones meteorológicas, se asocia de forma intuitiva altas presiones con calor y bajas presiones con frío. La ley de compresión de los gases de Gay-Lussac ya lo dice: “La presión de los gases es función de la temperatura e independiente de la naturaleza de los mismos”. / 6.4. DENSIDAD DEL AIRE La densidad de cualquier cuerpo, sea cual sea su estado, expresa la cantidad de masa del mismo, por unidad de volumen (𝑑 = ). En los apartados anteriores se indicó que la presión y temperatura cambian con la altura, para saber cómo cambia la densidad nada mejor que ver cómo afectan a ésta las variaciones de aquellas. Si se comprime, una misma masa de gas ocupará menos volumen, o el mismo volumen alojará mayor cantidad de gas. Este hecho se conoce en Física como ley de Boyle: “A temperatura constante, los volúmenes ocupados por un gas son inversamente proporcionales a las presiones a las que está sometido”. De esta ley y de la definición de / 49 densidad dada, se deduce que la densidad aumenta o disminuye en relación directa con la presión. Por otra parte, sabemos que si se aplica calor a un cuerpo éste se dilata y ocupa más volumen, hecho conocido en Física como Ley de dilatación de los gases de Gay-Lussac: “La dilatación de los gases es función de la temperatura e independiente de la naturaleza de los mismos”. De acuerdo con esta ley y volviendo de nuevo a la definición de densidad, si una misma masa ocupa más volumen su densidad será menor. Así pues, la densidad del aire cambia en proporción inversa a la temperatura. Se plantea ahora un dilema, ¿por qué si al aumentar la altura, por un lado, disminuye la presión (disminuye la densidad) y por otro disminuye la temperatura (aumenta la densidad)? ¿cómo queda la densidad? Pues bien, influye en mayor medida el cambio de presión que el de temperatura, resultando que “a mayor altura menor densidad”. La OACI ha definido el concepto de Atmósfera Estándar (ISA) como modelo de referencia atmosférico para poder referenciar las actuaciones de cada avión y todo lo relacionado con la operación de la aeronave. Es un modelo de atmósfera basado en medidas climatológicas medias, caracterizado por:  La temperatura del aire a nivel del mar es 15℃.  La presión atmosférica a nivel del mar es: 1.013,2 ℎ𝑃𝑎 o 29.92 𝑖𝑛𝐻𝑔.  Densidad a nivel del mar: 1,35 𝑘𝑔/𝑚.  El aire es seco y se comporta como un gas perfecto.  La aceleración de la gravedad es constante e igual a 980.665 𝑐𝑚/𝑠.  Desde el nivel del mar hasta los 11 𝑘𝑚 la temperatura decrece con la altura a razón de 6,5℃/𝑘𝑚 (1,98℃/1000𝑓𝑡).  Desde los 11 a los 20 𝑘𝑚 la temperatura se mantiene constante e igual a −56,5℃.  Desde los 20 km en adelante la temperatura aumenta.  Un descenso de presión de 1 𝑖𝑛𝐻𝑔 por cada 1.000 𝑓𝑡 de ascenso, o 1 ℎ𝑃𝑎 por cada 9 𝑚, ó 110 ℎ𝑃𝑎 por cada 1.000 𝑚. / 50  / 6.5. LA ATMÓSFERA ESTÁNDAR En la Tabla 2 se indican valores de presión y temperatura en función de la altura, según la atmósfera estándar. Presión Temperatura Altura (km) (hPa) (ºC) 0 1013.25 15 0.5 954.61 11.75 1 898.75 8.5 1.5 845.56 5.25 2 794.95 2 3 701.09 -4.5 4 616.40 -11 5 540.20 -17.5 6 471.81 -24 Temperatura 7 410.61 -30.5 Disminuyendo 8 356.00 -37 9 307.43 -43.5 10 264.36 -50 11 226.32 -56.5 12 193.30 -56.5 13 165.10 -56.5 14 141.01 -56.5 Temperatura Constante 15 120.44 -56.5 20 54.74 -56.5 25 25.11 -51.5 30 11.72 -46.5 35 5.59 -36.1 Temperatura 40 2.78 -22.1 Aumentando 45 1.43 -8.1 50 0.76 -2.5 Tabla 2. Variación de presión y temperatura en función de la altura en la ISA / 51  / 6.6. LA INDICACIÓN DE ALTURA Según se ha expuesto en el capítulo 5 de este módulo formativo, el altímetro presenta la altura de la aeronave mediante la medida de los cambios de presión. Este instrumento está calibrado para trabajar según la variación de presión en la Atmósfera Estándar, sin embargo, en general, estas condiciones ideales no se presentarán en un vuelo real, por lo que se hace necesario tomar algunas medidas correctoras para disminuir, en la medida de lo posible, los errores debido a esta circunstancia. Previamente a exponer los ajustes de altímetro es conveniente definir los términos más utilizados en altimetría como son: Altitud, Altura y Elevación. La OACI define estos términos de la forma siguiente: Altitud. Distancia vertical entre un nivel, punto u objeto considerado como punto, y el nivel medio del mar (Mean Sea Level, MSL). Altura. Distancia vertical entre un nivel, punto u objeto considerado como punto, y una referencia especificada. Elevación. Distancia vertical entre un punto o un nivel de la superficie de la Tierra, o unido a ella, y el nivel medio del mar (MSL). La Figura 21 representa la relación entre estos términos. Figura 21. Relación entre Altitud, Altura y Elevación / 52 La indicación del altímetro dependerá de la presión de referencia que se haya calado en él mediante la ventanilla de Kollsman. Recuérdese que este instrumento mide el