Generalidades
Normalmente existen dos tipos de tomas de aire en los aviones, la toma estática que normalmente está situada a los lados del fuselaje del avión, y sirve por ejemplo para medir la presión atmosférica, y la toma pitot que está situada en una ala para que el viento le impacte de cara y por ejemplo medir la velocidad indicada.
Indicador de Velocidad Aerodinámica (ASI)
Pincha el anemómetro para ver una página con detalleComúnmente se le llama Anemómetro, mide la diferencia de presión entre la de impacto (pitot) y la presión estática y nos indicará la velocidad indicada (IAS) con que el avión se mueve con respecto de la masa de aire que le rodea, pero no respecto al suelo. La lectura es directa, si la aguja indica el numero 120, la velocidad del avión será de 120 Nudos o Millas por hora. En la esfera de presentación del instrumento, varios colores, situados en su periferia, indican los márgenes de velocidades a tener en cuenta.
Verde. Velocidades de operación normal del avión. El final del arco verde indica entrada en perdida con flaps y tren retraídos. Amarillo. Margen de precaución que indica que estas velocidades sólo se puede volar si no existe turbulencia, debiéndose volver al margen de velocidades del arco verde en caso de entrar en aire turbulento, para evitarle daños estructurales al avión. Rojo. Velocidad que nunca debe ser rebasada por el avión, ya que tendría problemas estructurales. Blanco. Velocidades a las cuales el flap puede ser operado normalmente, ya que a velocidades superiores podrían sufrir estructuralmente. La velocidad que indica el final del arco blanco es la que con flap extraído y tren abajo el avión entrará en perdida.
Nota: En el simulador podemos escoger entre ver la velocidad verdadera y la indicada.
Existen dos tipos, las Turbinas de Gas y los Motores de Explosión. Explicar su funcionamiento sería demasiado, con lo que me conformo en comentaros que los motores de explosión, seguramente todos los que tengáis carnet de conducir los conoceréis y sabréis a grandes rasgos como funcionan.
Casi todos los motores en aviación usan un sistema basado en el aire para refrigerarse, existen controles para hacer pasar mas o menos aire por el motor, también existe normalmente un sistema de aceite para lubricar los componentes móviles y al mismo tiempo para refrigerarlos.
En los aviones de hélice de paso fijo, la palanca de gases controla, además de la presión de admisión, las r.p.m. del motor. Con hélice de paso variable, manteniendo fijo el mando de gases, las r.p.m. se controlan haciendo variar el ángulo de pala mediante la actuación de la palanca de mando de la hélice.
Sistemas de Combustible e Hidráulico
Sólo indicar los siguiente; los depósitos se alojan normalmente en las alas, así mismo existe un selector de depósitos y en los aviones que son de ala baja existen unas bombas para trasladar el combustible del ala al motor, en los de ala alta el combustible cae por su propio peso, aunque siempre existe un sistema auxiliar de bombas para casos anómalos.(Vuelo invertido?)
Indicador de Velocidad Vertical
Mide la velocidad vertical del avión en pies por minuto. Indicar que en el también denominado Variómetro, la escala del indicador de velocidad vertical esta graduada de cien en cien pies hasta un máximo de 2.000 pies, y que en aviones mayores suele ser de 6.000 pies con marcas de cien en cien hasta 1.000 pies y de 500 en 500 hasta los 6.000 pies por minuto. Una nota importante es que normalmente tienen un error de retraso, o sea que si nos ponemos a subir a 1.000 pies por minuto, aunque el Variómetro inmediatamente indicará que subimos, puede llegar a tardar entre 6 y 9 segundos en indicar 1.000 pies por minuto.
Indicador de Inclinación y de Viraje
El Indicador de Inclinación y Desplazamiento Lateral (Bastón y Bola) nos indica la inclinación y el desplazamiento lateral del avión. En la mayoría de avionetas que vuelan a poca velocidad, un régimen normalizado de viraje es de 3 grados/segundo. Este régimen de viraje también es llamado viraje de 2 minutos, ya que es lo que tardaríamos en realizar un viraje de 360 grados a 3 grados/segundo. Durante un viraje actúan fuerzas centrifugas que tienden a tirar de la bola horizontalmente hacia fuera de la dirección del viraje, en un Viraje Coordinado, la bola permanece en el centro del tubo y entre las marcas de referencia, en un Derrape el régimen de viraje es demasiado grande para la inclinación que tenemos, entonces la fuerza centrifuga es excesiva haciendo que la bola se desplace hacia el lado contrario del viraje, y en un Resbale, el régimen de viraje es demasiado bajo para el ángulo de inclinación lo que hace que la gravedad empuje la bola hacia el lado interior del viraje. Actualmente se sustituye el bastón por el Coordinador de Viraje pero el funcionamiento es el mismo.
La Hélice, Combustible y Alimentación.
La Hélice. Solo comentaros que existen tres tipos, de Paso Fijo, de Paso Variable y de Velocidad Constante. Combustible. Os pongo algunas especificaciones: Densidad a 15 Grados Centígrados varia entre 0,72 y 0,76 Poder Calorífico que oscila alrededor de 10.500 calorías, Punto de Congelación alrededor de -60 Grados Centígrados.
Alimentación. La mezcla debe ser regulada por el piloto conforme a la fase y a la altitud del vuelo, ya que al aumentar la altura , la densidad del aire disminuye y si no se regula la mezcla podría producir sobrecalentamientos en el motor.
Magnetos. Mediante estos se proporciona la energía para arrancar el motor, teniendo cinco posiciones, Off para poner el interruptor a masa, R para probar la magneto derecha, L para probar la Izquierda y Both que da corriente y es la posición durante el vuelo, la posición Start se emplea para arrancar el motor volviendo automáticamente a la posición Both.
El Tren de Aterrizaje es el sistema mediante el cual el avión se soporta y permite 'rodar' por tierra, agua o nieve según el tipo, así mismo algunos pueden retraerse y ocultarse en vuelo. Pueden disponerse en dos tipos principalmente, en forma de triciclo y en forma de patín de cola, aunque este ultimo tipo actualmente esta reservado casi exclusivamente a aviones acrobáticos. Todos los tipos de trenes van equipados con sistemas de amortiguación y disponen de frenos independientes. Los frenos se pueden actuar mediante los pedales, y en el simulador los podemos accionar mediante F11 Freno rueda Izquierda y F12 Freno rueda Derecha, mediante el punto '.' se accionan los dos a la vez y mediante Control + Punto '.' ponemos el freno de estacionamiento.
Principalmente el sistema eléctrico se basa en un generador de corriente mediante el motor del avión, y de baterías para su acumulación, todos los aviones disponen de un interruptor principal (master) que al ponerse a on da corriente a todos los equipos eléctricos del avión.
El altímetro funciona mediante las tomas de presión estática y mide los cambios de presión en estas fijando así la altitud del avión en todo momento. Sobre como está diseñado internamente solo os comento que se mide mediante unos metales y el instrumento viene ya calibrado para que marque correctamente. Así mismo nosotros podemos regular esta calibración mediante una ventanilla de calibración y un botón de reglaje llamados de Kollsman y sirve para poder indicar la presión a nivel del mar o del aeródromo para que el altímetro nos mida la altura correctamente. También tiene un altímetro de precisión que es el que usa el transponedor.
Normalmente se presenta con tres agujas y una esfera graduada de 0 a 1.000 pies la pequeña nos indica las decenas de millares, la mediana los millares y la pequeña las centenas, aun así existen varios tipos, puede ser que tengamos solo dos agujas, para centenas y millares, y que su fondo se mueva para representar mediante un símbolo las decenas de millares.Existen otros tipos con una sola aguja y contadores.
Debemos tener en cuenta los factores que influyen en el altímetro, por ejemplo, si despegamos de un lugar cálido a uno de más frío, teniendo el altímetro regulado en el aeropuerto de partida, cuando lleguemos a la zona cálida el altímetro marcará una altitud mayor que la real con el peligro que eso supone. Lo mismo pasa cuando cambian las presiones, si vamos de una zona de altas presiones a una de bajas presiones. Debemos tener en cuenta la calibración que hemos realizado en el altímetro para saber corregir los cambios que se puedan producir. Vamos a ver ejemplos de altitudes que nos podemos encontrar:
IA o Altitud Indicada que es la que estamos leyendo en el Altímetro independientemente de la presión que tengamos en la ventanilla Kollsman.
CA o Altitud Calibrada que es la lectura que tendríamos si en la ventanilla Kollsman le ponemos el nivel del mar (QNH).
TA o Altitud Verdadera corregida por el error de densidad TA = CA±.
PA o Altitud de Presión que la obtendremos cuando en la ventanilla pongamos la presión standard 29.92 pulgadas o 1.013 milibares.
DA o Altitud de Densidad altitud verdadera sobre 29.92 pulgadas corregidas por el error de densidad*.
AA o Altitud Absoluta que es la altitud verdadera sobre el terreno que sobrevolamos.
*Los errores de densidad son debidos a que la densidad de aire en el que volamos seguro que es distinta de la del aire en condiciones estándar, que es como calibraron el altímetro. (Estándar recuerdo que es 15ºC al nivel del mar)
Tipos de Presiones
QFE Presión Atmosférica en un punto cualquiera de la superficie de la tierra. Si ponemos esta presión en el altímetro, en el momento de tocar el suelo nuestro altímetro debe marcar cero.
QNH Presión a nivel del mar deducida de la que tenemos en el aeródromo (QFE), considerando la atmósfera en condiciones estándar, o sea que QNH = QFE - ELEVACION (convertida en unidades de presión claro). Por cierto, hablando de unidades me olvidaba, aquí tenéis las necesarias:
1mb = 9m
1mb = 30 ft (pies)
1 inch. (pulgada) = 1.000 ft.Entonces, dada la presión de un aeródromo podéis saber con un poco de calculo, el QNH sabiendo la altitud del aeródromo que viene en las cartas de navegación. Así mismo este ajuste es el que se emplea siempre, ya que los obstáculos, pista, etc. que vienen en las cartas están en estas altitudes, así podemos tener una referencia clara sin tener que hacer cálculos.
QFF Seria la presión al nivel del mar deduciéndola de la presión del aeródromo, pero esta presión no se una casi nunca.
QNE Esta presión seria la altitud del aeródromo con un altímetro calado a 29,92 pulgadas (1.013 mb) tampoco se usa casi nunca.
QFD A ver, mmm..., es la separación en unidades de altitud entre la capa isobárica de 28,10 y la del aeródromo. A veces se usa esta presión de referencia porque la ventanilla de Kollsman tiene unos limites que van de 28,10 a 31,00 pulgadas, entonces si en el aeródromo tenemos una presión inferior a 28,10 pulgadas, por ejemplo 27,10", como podremos saber la altitud real que tenemos si en la ventanilla como mínimo nos admite 28,10? Pues bien, el altímetro lo calibraremos a 28,10" (el mínimo) y deberíamos restar a 28,10" las 27,10" quedándonos 1" que se corresponde a 1.000 pies con lo que cuando nuestro altímetro marcase 2.500 pies sabríamos que estamos realmente a 1.500 pies de altitud, debiendo corregir esta diferencia mentalmente ya que como dije el altímetro nos marcará la altitud a 28,10". OK?
Presión Estándar. Cuando se llega a ciertas altitudes, todos los aviones deben calar su altímetro a 29,92", asi todos los aviones tienen la misma altitud de referencia, pudiendo así mantener las separaciones verticales de seguridad.
Errores. A veces, se pueden taponar las tomas estáticas por hielo u otro motivo (una avispa?) con lo que entonces el altímetro empieza a indicar lo que le da la real gana, si no tenemos tomas alternativas (por ejemplo en las ruedas) de presión estática, se puede obtener una toma rompiendo el cristal de algún instrumento que trabaje con aire (SI SI ROMPIENDO), normalmente se recomienda el Variómetro. (ATENCION: No me hago responsable si a alguien se le pasa por la cabeza de romper el monitor de su PC! por lo que he dicho ;-)
Venga, vamos a hacer un par de ejercicios:
Problema: En un Aeródromo a 1.150 pies de altitud sobre el nivel del mar, calamos el altímetro a 0 (cero) pies y la torre nos indica que la presión QFF es de 27.80 pulgadas, calcular QFE, QNH, QNE y QFD.
Problema: En un Aeródromo a 6.750 pies de altitud sobre el nivel del mar, la torre nos indica QNH de 30,02 pulgadas. Ale calcula todas las presiones que te faltan, QFE, QNE, QFD, QFF.
Bueno, para el que no sepa como funciona una brújula, pues básicamente es gracias a que la tierra se comporta como un imán con dos polos, uno a cada extremo entre los que circulan unas líneas magnéticas, entonces la brújula está construida de forma que sigue estas líneas y siempre indica el polo norte magnético.
Una cosa importante a tener en cuenta es que la brújula siempre indica el polo norte magnético que es distinto al polo norte geográfico, esta diferencia viene marcada en las cartas de navegación como DECLINACION.
Por ejemplo, si en la carta de navegación nos ponen un rumbo geográfico, deberemos corregir este rumbo a magnético según la declinación que nos pongan en la carta (por ejemplo 20 grados oeste). Entonces si queremos ir hacia un punto situado en un rumbo geográfico de 100 grados respecto de nuestro avión, deberemos mantener un rumbo magnético de 120 grados. Si la declinación es hacia el este, el rumbo magnético seria de 80 grados.
La brújula se comporta de forma errónea cuando se están haciendo ascensos, descensos o virajes, por lo que normalmente existen aparatos situados en sitios en donde no influyan campos magnéticos dentro del avión que mediante giróscopos corrigen estos problemas.
Horizonte Artificial (Indicador de Actitud)
El Horizonte Artificial, nos da una referencia en cabina correspondiente al horizonte visible y nos da referencias iguales que si mirásemos el horizonte real. El Horizonte Artificial nos proporciona sin casi esfuerzo mental la posición del avión en alabeo y profundidad, o sea que si está inclinado y si tenemos el morro arriba o abajo. Internamente se basa en un giróscopo que tiene en su interior, además dependiendo del tipo irá más rápido o menos rápido en ajustarse cuando encendemos el motor del avión. También tiene unos limites que no se pueden pasar y dependen del tipo que tengamos, normalmente los limites son de 100 Grados en inclinación y 60 Grados en profundidad. Algunos Horizontes Artificiales son eléctricos y casi en todos los eléctricos nos permite cualquier actitud de vuelo o maniobra de vuelo (loopings, toneles, etc.).
El Avioncito en miniatura que está pintado en el instrumento, puede moverse mediante un botón situado al lado del instrumento, asi podemos subir o bajar la posición de éste. Esto nos sirve cuando manteniendo una actitud de vuelo recto y nivelado, poder alinear el avioncito con el horizonte artificial, esto se hace porque a veces según el peso o la velocidad de vuelo, la actitud necesaria para mantener el vuelo recto y nivelado cambiará.
Por ejemplo, si llevamos el avión muy cargado o estamos manteniendo velocidades muy bajas deberemos subir el morro, en cambio si tenemos poco peso o llevamos una velocidad muy alta, deberemos bajar el moro, siempre para mantener una actitud de vuelo recto y nivelado.
Además del avioncito y el horizonte artificial que vienen pintados en el instrumento, existen unas marcas que nos señalan de 0 a 90 Grados el ángulo de banqueo o inclinación con respecto del horizonte, normalmente vienen separadas de 10 Grados en 10 Grados hasta 30 Grados y marcas más anchas para 60 y 90 Grados, además tiene unas marcas encima y debajo del horizonte que vienen de 5 en 5 Grados, una línea corta que indica 5 Grados, una larga 10 Grados, y asi sucesivamente. Por supuesto, la parte de arriba del horizonte esta pintada de azul (cielo) y la de abajo de color marrón (tierra) para hacer mas intuitivo su uso.
Instrumentos Básicos del Motor
Tacómetro
Básicamente se usa para saber la potencia que da el avión, siempre y cuando no llevemos un avión con paso de hélice variable, ya que nos indicará exactamente las revoluciones por minuto que da el motor o la hélice que es lo mismo, con lo que sabremos la tracción que nos dará esta.Tiene una ventanilla en donde nos muestra el numero de horas de vuelo que ha realizado el motor (aunque en el simulador no nos lo da). Asi mismo, pueden tener unas marcas para indicar la potencia máxima del motor (en rojo) y el numero máximo de revoluciones del motor en distintas fases de vuelo.
Indicador de Presión de Admisión (Manifold Pressure)
Este reloj nos indica la presión absoluta en el colector de entrada de la mezcla aire-combustible. En un avión con una hélice de velocidad constante (o sea con paso de hélice variable), se debe ajustar conjuntamente con el indicador de r.p.m para ajustar la potencia del motor (a veces viene con un indicador de consumo de combustible por hora). Para cada avión existen unas tablas que siempre consulta el piloto para saber en todo momento los ajustes que tiene que hacer para no sobrepasar la presión máxima de admisión, si no se corre el riesgo de clavar el motor. Pueden venir acompañados por un indicador de mezcla que nos da el % de mezcla que se está aplicando.
Indicadores de Temperatura y Presión
En los aviones pequeños normalmente no vienen indicadores de temperatura de los cilindros, en ese caso nos fijaremos en el indicador de temperatura del aceite para saber en que limites se está moviendo el motor. Cuando acabamos de arrancar el motor, deberemos esperar a que la temperatura del aceite suba antes de hacer cualquier prueba del motor o el despegue. A veces viene acompañado por un indicador de la presión del aceite. Si durante el vuelo o en tierra vemos que la presión baja mucho, debemos aterrizar inmediatamente o parar el motor si estamos en tierra ya que puede causar graves daños en el motor.
Indicador de Temperatura de Salida de Gases (EGT)
Este instrumento es muy útil para conseguir la mejor mezcla de combustible-aire y asi conseguir la mejor y más optima mezcla para nuestro vuelo. Como se usa: Se aumenta la potencia del motor hasta alcanzar el máximo EGT permitido, a continuación con el mando de la mezcla, se hace bajar la temperatura unos 100 Grados F, obteniéndose la potencia ideal. Aun asi la más económica es haciéndolo bajar entre 25 y 50 Grados F.
Indicadores de Combustible
Los indicadores de combustible nos indican el combustible que tenemos disponible, lleva unos indicadores que nos señalan si el depósito esta lleno F (Full) o vacío E (Empty) y viene uno para cada tanque ya que están situados en las alas.
Este instrumento nos proporciona una referencia de la dirección del avión para poder seguir un rumbo determinado, además, este instrumento no es totalmente automático, se basa en un giróscopo y este no sabe detectar por si solo el norte magnético con lo que tenemos que graduarlo manualmente mediante la brújula magnética para poder orientar correctamente este instrumento, una vez orientado este instrumento nos proporcionará lecturas más estables que la brújula ya que no está tan afectado por influencias externas (campos magnéticos, aceleraciones, virajes, etc.)
Como nota os explico que el botón rojo de la parte inferior derecha en la Cessna corresponde al rumbo que se inserta en el piloto automático.
Indicador Radio Magnético (RMI)
Todos los aviones pequeños disponen de al menos dos instrumentos, el Radio Compás o ADF (Automatic Direction Finder) y de un Transmisor Omnidireccional de muy alta frecuencia o VOR (Very high frequency Omni-directional Range), mediante estos instrumentos podremos saber en cualquier momento nuestra situación exacta con respecto a radiobalizas situadas en tierra, el ADF (en la imagen), el RMI es una combinación de estos dos instrumentos en uno solo, y básicamente su funcionamiento es gracias a unas estaciones emisoras situadas en tierra, las cuales al ser sintonizadas por estos aparatos hacen que la aguja situada en su interior apunte hacia la radio emisora, asi en cualquier posición sabremos como estamos respecto de esas emisoras (que incluso a veces se aprovechan emisoras de radio comerciales). El dial interior se puede mover para situar la rosa con los rumbos para hacer cálculos en virajes (sobre todo en esperas)
Todos los aviones disponen además de muchos otros instrumentos para otras indicaciones complementarias como por ejemplo, indicadores luminosos y sonoros de entrada en pérdida, de sistemas eléctricos, termómetros, relojes para medir el tiempo, indicadores luminosos de situación de válvulas, indicadores duplicados de los que hemos hablado cuando se disponen de dos o más motores, y ya no hablemos de aviones comerciales, se podría hacer una auténtica Biblia, pero bueno, para empezar está bien no?