CONTROL DE VELOCIDAD

Bien amigos ahora hablaremos un poco acerca del control de la velocidad y nos referiremos exclusivamente a los aviones jets comerciales... Para el caso de aviones a pistón o turbo-prop en ciertas fases existen ligeras diferencias que no las vamos a mencionar por ahora...

Iniciaremos desde el rodaje una vez que el remolque o push-back a terminado. Estamos entonces en la calle de rodaje o taxiway, alineados en dirección hacia la cabecera que vamos a usar para nuestro despegue, con los frenos de parqueo (parking brakes) puestos y ya con los motores funcionando y la lista de BEFORE TAXI checklist completa; es decir, los flaps están ya en el set de despegue seleccionado, el trim en el valor calculado, y se ha completado el chequeo de controles de vuelo.

Una vez que superficie, control terrestre, rodadura, ground o como se llame el control en tierra del aeropuerto nos ha autorizado a rodar, en la gran mayoría de los casos simplemente con soltar los frenos y esperar un poco el avión comenzará a moverse por si solo sin necesidad de aplicar para nada empuje de los motores...

En caso de que estemos bastante pesados, y al ver que el avión no empieza a moverse, habrá necesidad de ayudarle a romper la inercia aplicando un poco de empuje, lo suficiente para permitir que el avión empieze a rodar lentamente y una vez que el avión está en movimiento se regresaran los controles de empuje inmediatamente a la posición IDLE.

Para esto es necesario tener en cuenta que el empuje de nuestros poderosos motores puede ocasionar varios daños en la parte posterior y por lo tanto deberemos hacerlo con mucho cuidado y con mucha conciencia de lo que tenemos atrás...

El avión empezará a acelerar lentamente y lo dejamos que acelere hasta que alcance la velocidad máxima de rodaje en línea recta que son 30 nudos; en este momento aplicamos frenos suavemente hasta que la velocidad disminuya a aproximadamente unos 5 nudos... (La indicación de velocidad GS la tenemos en el EADI).

Soltamos los frenos y nuevamente dejamos que el avión lentamente acelere y repetimos el procedimiento. Para curvas, limitamos la velocidad a un máximo de 10 nudos.

Vale la pena enfatizar que el uso de potencia durante el rodaje es prácticamente nulo y en casos en que el avión está muy pesado es únicamente durante el inicio de rodaje hasta romper inercia.

Por supuesto existen tambien sus excepciones como sería una calle de rodaje con pendiente positiva (en ascenso) en donde con ciertos intervalos habrá que aplicar un poco de empuje para mantener la velocidad del avión.

Retornando al ambiente del simulador, esta es una de los cosas que no está bien modelada por lo que deberemos usar casi siempre un poco de empuje para simular esto. En el caso del Level-D generalmente basta con aplicar y mantener constante un 27% a 29% de N1 según el peso que tengamos para simular esto. Entonces la idea es aplicar empuje hasta un 28% de N1, soltar frenos y veremos como el avión lentamente empieza a acelerar y podremos aplicar el procedimiento descrito. La única diferencia entonces con la vida real sería que las palancas de empuje en lugar de permanecer en IDLE como en la vida real permanecerían en 27 a 29% de N1.

Bien, una vez que ingresamos a la pista activa y sin necesidad de detener el movimiento del avión (rolling takeoff) en la medida en que sea posible, aplicamos continuada y simétricamente empuje en ambos motores de tal manera de obtener una aceleración uniforme y, al momento en que la potencia pasa por un valor aproximado de 70% de N1 en ambos motores presionamos "N1" en el panel MCP (Mode Control Panel) del Autopilot (AP). En este punto el sistema de auto-thrust (AT) toma el mando de las palancas de empuje y seleccionará el empuje de despegue calculado de tal manera que antes de los 80 nudos deberemos ya tener seleccionado el empuje de despegue... en este punto aparecerá THR HLD en el FMA (Flight Mode Annunciator) del EADI. Esto significa que se remueve la energía de los servos que controlan las palancas de empuje de manera de poder manualmente incrementar empuje si es necesario (windshear, etc) o reducir empuje si es necesario (despegue rehusado o abortado). si todo ocurre en forma normal no es necesario ajustar el empuje que ha sido seleccionado por el sistema AT y que corresponde al calculado para cada despegue en particular.

En este momento entonces el avión está aumentando velocidad debido al empuje generado por los motores. una vez que se alcanza VR (velocidad de rotación), se inicia la rotación halando la cabrilla o caña o control wheel suavemente de manera de obtener una rotación aproximada de 3 grados por segundo hasta alcanzar un pitch estimado de 15 grados nariz arriba inicialmente.

Ya en el aire y ante la verificación de movimiento continuado en el baro-altímetro subimos el tren de aterrizaje y empezamos a seguir las indicaciones del FD (Flight Director) quien nos va a comandar en pitch para mantener una velocidad indicada de V2+15 a V2+25 o VR+15, el que sea mayor. Esto lo hacemos con pitch únicamente de manera que manteniento el empuje fijo (takeoff thrust), si la velocidad disminuye (speed trend vector hacia abajo) disminuimos pitch (bajamos la nariz) y si la velocidad aumenta (speed trend vector hacia arriba) aumentamos el pitch (subimos la nariz).

Siguiendo ciudadosamente las indicaciones del FD, generalmente será suficiente para que la velocidad quede fija. Luego de seleccionar un modo de navegación lateral que puede ser LNAV, HDG SEL o HDG HLD, y una vez que llegamos a la altitud de retracción de FLAPS (usalmente 500, 800 o 1500 pies según las regulaciones locales), seleccionamos VNAV para con esto reducir empuje a empuje de ascenso (climb thrust), lo que se verá reflejado en el EICAS sobre los indicadores de N1 que deberá salir CLB y el empuje disminuirá a empuje de ascenso. Paralelamente las indicaciones de THR HLD/TO en el FMA cambiarán a N1/VNAV SPD.

Esto nos indica que el AT estará manteniendo un empuje fijo y que corresponde a CLB thrust o empuje de ascenso y el AP estará comandando mediante el PITCH para mantener la velocidad comandada por el FMC (Flight Management Computer). En otras palabras durante el ascenso estamos en un régimen de empuje fijo (empuje de ascenso) por lo tanto solamente contamos con el pitch para controlar nuestra velocidad, por lo que si queremos aumentar la velocidad, bajamos la nariz para disminuir el pitch y permitir que la velocidad aumente (manteniendo siempre un régimen de ascenso), en cambio si queremos disminuir la velocidad, subimos la nariz para aumentar el pitch y de esta manera lograr que la velocidad disminuya. Para mantener una velocidad constante, por ejemplo 250 KIAS bajo los 10.000 pies, simplemente ajustamos el pitch hasta que la velocidad se mantenga constante... Para esto es de mucha ayuda la flecha del airspeed trend vector que nos indica si el avión está acelerando o desacelerando.

Si estando en VNAV es necesario por alguna razón que puede ser por ejemplo una instrucción del ATC para aumentar nuestra razón de ascenso (o descenso) simplemente presionamos el selector de SPD en el MCP y seleccionamos una velocidad mayor o menor a la que tenemos a fin de forzar al avión a cambiar de pitch para buscar la nueva velocidad seleccionada.

Una vez en crucero, nuevamente habrá un cambio en el EICAS, pero esta vez la indicación pasará de CLB a CRZ y el empuje se reducirá a empuje de crucero. Igualmente las indicaciones del FMA que estaban en N1/VNAV SPD cambiarán a SPD/VNAV PTH, lo cual nos indica que las funciones cambiaron y que ahora es el AT quien controla la velocidad y el AP mediante cambios de pitch ahora es responsable por mantener la altitud de crucero seleccionada.

Para el descenso, las indicaciones en el FMA cambian nuevamente de SPD/VNAV PTH a IDLE/VNAV PATH y posteriormente a THR HLD/VNAV PATH. Esto nos indica que el empuje va a IDLE y con esto nuevamente entramos a un régimen donde el empuje es fijo y la velocidad se controla con el pitch. Sin embargo en este ejemplo vemos qu el PITCH estará buscando mantener la trayectoria calculada para el descenso (VNAV PATH) por lo que podría ocurrir, especialmente si los vientos no concuerdan con lo programado, que la velocidad empieze a aumentar o a disminuir. Si la velocidad disminuye mucho automáticamente el sistema AT aumenta la potencia para volver a la velocidad seleccionada, y si la velocidad aumenta mucho nos aparecerá un mensaje en el CDU de "DRAG REQUIRED", con lo que el FMC nos avisa que se requiere de speedbrake para regresar la velocidad a la calculada.

Entonces y como resumen, básicamente existen dos formas de controlar la velocidad del avión en vuelo, con empuje o con pitch. Usamos el empuje para controlar la velocidad básicamente en vuelo de crucero en donde con el pitch mantenemos la altitud; es decir, en este caso estamos en una condición de empuje variable ya que habrá que constantemente ajustar el empuje para mantener la velocidad deseada. Mientras tanto, usamos el pitch para controlar la velocidad básicamente en régimenes donde el empuje es fijo, es decir durante el ascenso y el descenso. En el ascenso el empuje está fijo en CLB Thrust (mismo que va cambiando de acuerdo a las condiciones atmosféricas, pero que siempre corresponde al máximo empuje disponible para ascenso bajo las condiciones sensadas), en tanto que durante el descenso el empuje está siempre en IDLE; por lo tanto, si no podemos variar el empuje, nos queda el PITCH para controlar la velocidad. En estos casos el speed trend vector es de mucha utilidad.

En tierra por otro lado controlamos la velocidad del avión en la mayoría de los casos con los frenos de la manera que hemos explicado anteriormente...

Para finalizar y contestando a varias personas que preguntan (cuantos pies por minuto debo mantener durante el ascenso/descenso?); me gustaría aclarar el hecho de que la velocidad vertical en FPM (pies por minuto) es irrelevante ya que por lo general buscamos mantener una cierta velocidad (IAS) tanto durante el ascenso como durante el ascenso y los profiles están construidos de esta manera. Es decir lo importante es mantener la velocidad calculada (IAS) y dejar que las FPM varien segun los cambios de pitch necesarios para mantener la IAS deseada.

Espero que este tema sea de su agrado y quedo como siempre en espera de sus inquietudes y comentarios... hasta la próxima.