Presentación Operaciones Aeronauticas

TECNICO PROFESIONAL EN AERONAVES Y MOTORES E
INGENIERO DE VUELO DEL HELICOPTERO MI-17.
JORGE A. RIVERA BLAS

IMPORTANCIA DE LAS OPERACIONES AERONAUTICAS

Es de vital importancia para el desarrollo de la aviación, la creación de empresas aéreas
cada vez más comprometidas a cumplir con responsabilidad, eficiencia, calidad y un
alto grado de seguridad, los servicios que proporcionan, apegándose a través de sus
procedimientos a todas las leyes y reglamentos que marca el estado y a las normas y
métodos recomendados por las organizaciones civiles internacionales.

Las empresas aéreas logran este objetivo con sus ejecutivos, técnicos y especialistas, a
través de su Departamento de Operaciones, dependiente de la Dirección Técnica. Este
Departamento, es el encargado de establecer normas y directrices a seguirse para
lograr la realización óptima de sus vuelos, dentro de los márgenes de seguridad
calificados por la Autoridad Competente.

Una empresa de aviación debe estar debidamente organizada y constituida de
acuerdo al procedimiento de la Ley de Sociedades Mercantiles, la cual
establece las normas generales, dentro de las cuales, las empresas
estructurarán y coordinarán sus funciones y actividades encaminadas al logro
de sus objetivos.

Es muy importante que, como personal aeronáutico que preste los Servicios
de Tránsito Aéreo, se tenga el conocimiento de la estructura básica de una
empresa aérea.

Esto, con el propósito de tener una ubicación adecuada de las Jefaturas o
Departamentos con los cuales se debe mantener un continuo intercambio de
información para el logro de un objetivo común: operaciones aéreas seguras y
eficientes.

LA OFICINA DE DESPACHO Y CONTROL DE VUELOS

La principal responsabilidad de la Jefatura de Despacho y Control de Vuelos es la de
planear y ejecutar los vuelos desde su inicio, hasta el cumplimiento de los requisitos al
finalizar los mismos. Para cumplir con este objetivo, esta Jefatura tiene autoridad para
ejercer el control
en las operaciones; y en conjunto al piloto al mando de la aeronave, cuando se
requiera tomar decisiones de común acuerdo.

Para la planeación de sus operaciones, ésta Jefatura deberá contar con los medios
necesarios para mantener una estrecha comunicación con los Servicios a la navegación
Aérea, concernientes a Tránsito Aéreo, Meteorología e Información Aeronáutica, así
como de Despacho e Información de Vuelo. Estos servicios le serán muy útiles para
cumplir con su responsabilidad de operar sus vuelos con seguridad, regularidad y
eficiencia. En México, estos servicios son proporcionados por SENEAM (Servicios a la
Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano), Órgano Desconcentrado de la Secretaría de
Comunicaciones y Transportes, establecido desde 1978 para cumplir con estos fines.

Las labores necesarias para la planeación de un vuelo, son ejecutadas por un Oficial de
Operaciones, cuyas funciones principales son las de auxiliar al Comandante o Piloto al
Mando de la aeronave en la elaboración del plan de vuelo, la preparación del plan
operacional de vuelo y la del manifiesto de carga y balance, recabando y analizando
toda la información necesaria relacionada al vuelo proyectado, con el objeto de
garantizar la seguridad de los pasajeros, la aeronave y la carga.

El plan operacional es sometido a la consideración del Piloto al Mando, quien analiza el
criterio aplicado por el Oficial de Operaciones, verificando mínimos de combustible,
altitud/nivel de vuelo seleccionado, aeródromo alterno propuesto, consumos de
combustible calculados, ruta a seguir y procedimientos aplicables en caso de posibles
cambios al plan de vuelo original, que pudieran presentarse durante la ejecución del
mismo.

La comunicación entre el Piloto y el Oficial de Operaciones debe ser continua por
medio de una frecuencia asignada a la empresa, ya que se deberá intercambiar toda la
información que se genere después de iniciado el vuelo y que sea de interés para
mantener la seguridad de la operación y, en caso de situaciones especiales o de
emergencia; poder asistir al piloto en todo lo necesario, de acuerdo a los
procedimientos establecidos por el concesionario o permisionario en el Manual
General de Operaciones aprobado por la autoridad competente.

RELACIÓN DE LOS ATS CON LA OFICINA DE DESPACHO.
Esta es una relación que se deberá llevar en ambos sentidos y
en conjunto de los servicios de transito aéreo con las oficinas
de despacho con la finalidad de salvaguardar cada una de
las operaciones aéreas.

MARCO CONCEPTUAL DE LAS OPERACIONES AÉREAS.

Las labores necesarias para la planeación de un vuelo, son ejecutadas por un
Oficial de Operaciones, cuyas funciones principales son las de auxiliar al
Comandante o Piloto al Mando de la aeronave en la elaboración del plan de
vuelo, la preparación del plan operacional de vuelo y la del manifiesto de
carga y balance, recabando y analizando toda la información necesaria
relacionada al vuelo proyectado, con el objeto de garantizar la seguridad de
los pasajeros, la aeronave y la carga.

LIBROS, MANUALES Y OTROS DOCUMENTOS DE LA AERONAVE

MANUAL DE VUELO

ART. 88.-El manual de vuelo de la aeronave se dividirá en dos partes.
La primera contendrá íntegramente las especificaciones que la casa constructora
formula para cada tipo de aeronaves, y la segunda los cálculos, tablas y
recomendaciones que indiquen los límites seguros de la operación de la aeronave en
función de sus diferentes pesos, posiciones del centro de gravedad, altitudes, longitud
necesaria de las pistas en relación con los pesos máximos de aterrizaje y despegue de
la aeronave, régimen ascensional normal correspondiente a todas las altitudes en que
será permitido y es posible el movimiento con uno o más motores sin funcionar y con
los pesos comprendidos en los límites autorizados en el certificado de
aeronavegabilidad.

ART. 89.-El manual de vuelo de la aeronave será sometido al estudio y aprobación de la
autoridad competente.

MANUAL DE OPERACIONES

Manual elaborado y suministrado por el concesionario o permisionario
para uso y guía de su personal, el cual contiene toda la información técnica
y operativa, así como los procedimientos a seguirse, para la realización
segura de las operaciones aéreas, sometido al estudio y aprobación de la
autoridad competente.

BITÁCORAS.

ART. 97.-El explotador tendrá la obligación de que en cada una de sus
aeronaves se lleve al día el libro de bitácora correspondiente, el cual deberá
ser autorizado por la autoridad competente.

MANUAL MEL (LISTA DE EQUIPO MÍNIMO PARA DESPACHO)

Lista de equipo mínimo aprobada (MEL): lista de equipo que basta para el
funcionamiento de una aeronave, a reserva de determinadas condiciones,
cuando parte del equipo no funciona, y que ha sido preparada por el
concesionario, permisionario u operador aéreo, de conformidad con la Lista de
Equipo Mínimo Maestra (MMEL), establecida para el tipo de aeronave, o de
conformidad con criterios más restrictivos.

CERTIFICADO DE AERONAVEGABILIDAD

Documento oficial que acredita que la aeronave está en condiciones técnicas
satisfactorias para realizar operaciones de vuelo y tendrá como vigencia de un año. La
expedición y la renovación de la vigencia se otorgarán siempre y cuando cumpla las
condiciones y requisitos que señalan las normas oficiales mexicanas.

EQUIPO MÍNIMO DE NAVEGACIÓN Y COMUNICACIÓN.
COMUNICACIÓN

Toda aeronave que opere de conformidad con las reglas de vuelo por instrumentos, o
bien, con sujeción a las reglas de vuelo visual, cuando opere en el espacio aéreo
controlado debe contar con el equipo de de comunicación de conformidad con las
Normas Oficiales

La aeronave deberá contar con el equipo de navegación apropiado para la ruta y
aeródromo que pretenda utilizar y además asegure que en el caso de falla de un
elemento del equipo en cualquier fase del vuelo, el quipo restante sea suficiente para
permitirle cumplir con su plan operacional de vuelo y de conformidad con los requisitos
de los servicios de tránsito aéreo.

RENDIMIENTOS

VELOCIDADES CARACTERÍSTICAS

Las velocidades características son aquéllas en las cuales se basa el estudio
de las limitaciones de operación de las aeronaves de transporte comprendidas
en las categorías “A” y “D” de la OACI.

Éstas son conocidas como velocidades de pérdida o velocidades mínimas de
vuelo uniforme.

Como velocidad de pérdida se considera a la que se alcanza con un ángulo de
ataque mayor que el de sustentación máxima, o, en caso que fuese mayor, la
velocidad en que se producen movimientos de cabeceo y de balanceo de gran
amplitud, que no son controlables de modo inmediato.

La velocidad mínima de vuelo uniforme es la obtenida cuando el mando de
profundidad se mantiene en la posición más retrasada posible. Ésta velocidad
no se aplica cuando la velocidad de pérdida definida anteriormente se produce
antes de que el mando de profundidad llegue hasta el tope.

VsO
VELOCIDAD DE PÉRDIDA O VELOCIDAD MÍNIMA DE VUELO UNIFORME EN CONFIGURACIÓN
DE ATERRIZAJE

Es la velocidad calibrada de pérdida, o la velocidad mínima de vuelo a la cual se puede
controlar el avión, expresada en millas por hora o en nudos, en las siguientes condiciones:

1. Motores en marcha lenta, bien sea con el acelerador cerrado, o bien con no más de
la potencia suficiente para que la tracción sea nula a una velocidad no mayor de 110%
de la velocidad de pérdida.

2. Mandos del paso de la hélice en la posición recomendada para uso normal en el
despegue (paso bajo).

3. Tren de aterrizaje extendido.

4. Aletas de las alas (flaps) en la posición de aterrizaje.

5. Aletas de las tolvas y persianas del radiador cerradas o casi cerradas.

6. Centro de gravedad en la posición en que es máximo el valor de la velocidad
de pérdida o el de la velocidad mínima de vuelo uniforme, dentro de los límites
permisibles para el aterrizaje

7. Peso del avión igual al correspondiente a la especificación que se considera.

VsI
VELOCIDAD DE PÉRDIDA O VELOCIDAD MÍNIMA DE VUELO UNIFORME EN
CONFIGURACIÓN DE DESPEGUE

Es la velocidad calibrada de pérdida o la velocidad mínima de vuelo a la cual se
puede controlar el avión, expresada en millas por hora o en nudos, en las
siguientes condiciones:

1. Motores en marcha lenta, bien sea con el acelerador cerrado, o bien con no
más de la potencia suficiente para que la tracción sea nula a una velocidad
no mayor que 110% de la velocidad de pérdida.

2. Mandos del paso de la hélice en la posición recomendada para uso normal en
el despegue (paso bajo).

3. Tren de aterrizaje extendido o retractado.

4. Aletas de las alas en cualquier posición, exceptuando la de aterrizaje.

5. Aletas de las tolvas y persianas del radiador cerradas.

6. Centro de gravedad en la posición en que es máximo el valor de la velocidad
de pérdida o el de la velocidad mínima de vuelo uniforme, dentro de los
límites permisibles para el despegue.

7. Peso del avión igual al correspondiente a la especificación que se considera.

Los valores tanto de la VsO como de la VsI pueden variar, dependiendo de los siguientes
factores:

A) La configuración del avión.- Determinada por la posición del tren de aterrizaje, ya
sea extendido o retractado, y la posición de las aletas de las alas, las cuales a mayor
ángulo provocan una disminución del valor de dichas velocidades. Como la VsO es por
definición con las aletas extendidas totalmente, para igual peso, el valor de VsO es
menor que el de la Vsl, la cual considera cualquier otro ángulo de aletas.

B) Peso del avión.- Los valores de VsO y VsI varían de manera directamente
proporcional al peso del avión, o sea, a mayor peso, mayor será el valor de la
velocidad de pérdida para un ángulo de aletas determinado los valores de VsO y
de Vsl se deberán calcular con el peso real de despegue y el peso calculado de
aterrizaje, según corresponda.

C) Distribución del peso.- Para el cálculo de VsO y VsI se considera una distribución tal
del peso en la aeronave, que provoque el desplazamiento del centro de gravedad al
límite delantero permisible (posición más desfavorable para las maniobras de despegue y
de aterrizaje), por lo que en cualquier otra distribución del peso, será menos crítica.

El fabricante de la aeronave proporciona gráficas de desplome, las cuales permiten obtener
los valores de las velocidades de pérdida, conocidos el peso del avión y el ángulo de las
aletas de las alas.

V1
VELOCIDAD MÍNIMA DE CONTROL EN TIERRA O CRÍTICA
CON FALLA DE UN MOTOR.

Es la velocidad calibrada mínima a la que, al fallar el motor crítico y los demás
funcionando a potencia de despegue, el avión es controlable en tierra (con
auxilio de la rueda de nariz) y puede continuarse la carrera de despegue.

El valor de V1 es menor al de la Vmc, puesto que el control que el piloto tiene
sobre la aeronave, es mayor en tierra.

V1 ÓPTIMA
VELOCIDAD CRÍTICA ÓPTIMA CON FALLA DE UN MOTOR

Es la velocidad calibrada mínima a la cual, si falla el motor crítico y los demás
funcionando a potencia de despegue, la distancia de la pista necesaria para
cortar los motores y frenar el avión hasta detenerlo, es igual a la distancia
necesaria para acelerar hasta alcanzar V2 y ascender hasta una altura de 15 m
(50 ft), sobre el extremo de la superficie de despegue.
En el caso en que la distancia de aceleración y frenado y la distancia de
aceleración y ascenso hasta 15 m (50 ft) resulten desiguales, se trata de
velocidades críticas que no son óptimas.

Los factores que determinan el valor de la V1 óptima para una pista dada en
una maniobra de despegue son:
• Peso de la aeronave
• Elevación del aeródromo de despegue.
• Posición de las aletas de las alas.
• Viento de superficie.
• Pendiente de la pista.
• Temperatura ambiente.

Vr
VELOCIDAD DE ROTACIÓN
La velocidad de rotación es la velocidad a la cual el piloto empieza a levantar la nariz del
avión hacia la posición de despegue. Ésta velocidad deberá cumplir con las siguientes
condiciones:

• No deberá ser menor del 5% sobre la Vmc, o sea deberá ser igual o mayor que 1.05
Vmc, lo cual asegura un control adecuado de la aeronave para la porción de la
carrera de despegue inmediata al momento en que las ruedas dejan de tener
contacto con la pista y el avión comienza a sustentarse en el aire.

• Deberá ser igual o mayor que la velocidad de decisión V1 para asegurarse de que no
se hará ningún intento de detener la carrera de despegue después de que el piloto ha
empezado a levantar la nariz del avión.

• Deberá ser una velocidad tal que permita que se alcance la velocidad V2 a/o antes de
alcanzar los 35 ft de altura sobre la superficie de despegue.

• Al momento de alcanzar Vr, si el piloto levanta la nariz del avión en la posición
correcta (con un ángulo aproximado de 10 ), se tarda de 3 a 4 segundos para que el
avión despegue las ruedas de la pista.

Vmc.-VELOCIDAD MÍNIMA DE CONTROL EN VUELO

La velocidad mínima de control en vuelo con falla de motor para las aeronaves
propulsadas por turbinas es aquélla velocidad calibrada mínima a la que, al fallar el motor
crítico, es posible controlar el avión y mantenerlo en línea de vuelo con un ángulo cero de
guiñada y con una inclinación (banqueo) no mayor de 5 .

V2min
Es la velocidad que es 20% mayor a la velocidad de desplome.

VsO y Vsl
VELOCIDADES DE DESPLOME.

Las velocidades de desplome o de pérdida VsO y Vsl para aeronaves propulsadas por
turborreactores, tienen la misma definición que para las aeronaves propulsadas por hélice
explicadas anteriormente.
Para el cálculo de dichas velocidades, se toma en cuenta la misma configuración de la
aeronave, eliminando lógicamente en dicha configuración, todo lo concerniente a las
hélices y paso de las mismas.

V2
VELOCIDAD MÍNIMA DE ASCENSO EN DESPEGUE
Es la velocidad que se alcanza a/o antes de los 35 ft de altura, o una velocidad
de por lo menos 20% mayor que la Vsl (1.20 Vsl), o 10% mayor que la Vmc (1.10
Vmc). Se toma el valor que resulte mayor para determinar el valor de V2.

La velocidad que se alcanza a los 35 ft de altura, es un resultado directo de la
velocidad de rotación (Vr), por lo que v2 variará en forma directamente
proporcional respecto a Vr.

Cuando 1.2 Vsl ó 1.1 Vmc resultan ser el factor gobernante, entonces la
velocidad de rotación deberá ajustarse de tal manera que se alcance el mínimo
v2 establecido a los 35 ft de altura.

La V2 es el resultado de un procedimiento correcto de levantar la nariz, alcanzar
sustentación y despegar, lo cual permite a la aeronave mantener un requisito
ascensional específico durante la trayectoria de despegue.

VMCG
VELOCIDAD MÍNIMA DE SEGURIDAD EN TIERRA

Es la mínima velocidad en tierra en la cual es posible recuperar y continuar el
despegue con falla de motor crítico, usando únicamente la fuerza aerodinámica
del timón, la máxima desviación del centro de la pista es 30 fts.

VMCA
VELOCIDAD MÍNIMA DE CONTROL EN AIRE

Es la mínima en vuelo a la cual el avión es controlable con un máximo de 5 de
inclinación, con falla de motor y el otro operando con empuje de despegue.

PESOS CARACTERÍSTICOS DE LA AERONAVE

Para una mejor comprensión de éste Capítulo es necesario conocer y
comprender los términos concernientes al peso y balance.

PESO. Consideraremos peso a cualquier fuerza aplicada en la aeronave a lo
largo de su eje longitudinal.

PESO VACÍO (PV). Es aquél cuyo valor lo determina y certifica el fabricante
para cada aeronave en particular, el cual no considera los pesos del
combustible, pasaje, carga, tripulación y equipo variable. El valor de éste peso
deberá revisarse cada vez que la aeronave sufra alguna modificación o
reparación mayor.

PESO DE OPERACIÓN (PO). Se determina por la suma del peso vacío más
el peso del equipo de operación, considerando éste último, como el peso del
aceite, tripulación, equipo variable y combustible no utilizable (el que se queda
en las líneas). Las empresas aéreas pueden considerar variantes en cuanto a
éste peso se refiere y su valor deberá estar especificado en el Manual de
Operaciones de la empresa, sección de carga y balance.

PESO TOTAL SIN COMBUSTIBLE (PTSC). Se obtiene de la suma del peso de
operación más el peso de los pasajeros y la carga que va a transportar la
aeronave. Éste peso nunca deberá exceder el valor del peso máximo sin
combustible determinado para la aeronave, ya que de otra manera, se reduciría
la capacidad de carga útil para la operación de la misma, o limitaría la capacidad
de carga de combustible necesaria para una ruta específica. Además, el peso
máximo sin combustible, conocido también como peso máximo cero
combustible, es impuesto para asegurar que las cargas causadas por las fuerzas
que producen el levantamiento sobre el ala, no sean excesivas.

CARGA ÚTIL (CU). Se considera a la parte el peso utilizable destinada para
pasajeros y carga.

PESO UTILIZABLE (PU). Es el que resulta de la diferencia entre el peso de
operación y el peso máximo de despegue.

MASA Y PESO
Cuando un cuerpo cae libremente hacia la tierra, la única fuerza que actúa sobre él es su
propio peso (W). Esta fuerza hace que el cuerpo experimente una aceleración (g), que es
la misma para todos los cuerpos que caen libremente. Aplicando la segunda ley de
Newton se puede determinar matemáticamente la relación entre masa y peso.
W=mg
Donde:
W = peso o fuerza de gravedad
m = masa
g = aceleración producida por la gravedad
Las cantidades físicas masa y peso se confunden frecuentemente, es fundamental
comprender la diferencia entre ellas.

DENSIDAD ()
Consideremos un cuerpo de masa (m) y cuyo volumen es (V), la densidad del cuerpo se
representa por la letra griega  (rho) y se define:

Cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
La representación matemática de la definición anterior, esta dada por:

donde:
 = Densidad del cuerpo( kg / m3 , lb / pie3 )
m = Masa del cuerpo.(kg, lb )
V = Volumen del cuerpo. (m3 ,pie3)

Ejemplo: un objeto pequeño y pesado, como una piedra de granito o un trozo de plomo,
es más denso que un objeto grande y liviano hecho de corcho o de espuma de
poliuretano.

La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y
el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por
metro cúbico (kg/m3), aunque frecuente se expresa en g/cm3. La densidad es una
magnitud intensiva.

DENSIDAD RELATIVA ()

Es la razón entre la densidad absoluta de la sustancia que se trate, entre la densidad
absoluta de otra sustancia que se tome como patrón.

 =  (sustancia) /  (patrón)

Nota:

• En los líquidos la sustancia patrón es el agua ( = 1 gr/cm3 ó 1000 Kg/m3 ).

• En los gases la sustancia patron es el aire ( = 1.29X10-3gr/cm3)

• La densidad relativa de una sustancia se expresa por el mismo numero en cualquier
sistema de unidades.

•El valor de la densidad relativa es un numero adimensional.

VECTOR

En la Física existen dos clases de cantidades llamadas escalares y vectoriales

CANTIDADES ESCALARES

Son aquellas que para quedar representadas únicamente requieren de la magnitud indicada con un
numero y su unidad correspondiente.

Ejemplo:
Longitud 13 m, 50 km, 60 cm
Masa 130 kg, 80 g
Tiempo 3 hr, 30 min, 10 s
Temperatura, 600 K, 30 C, 4 F.

CANTIDADES VECTORIALES

Son aquellas que para quedar definidas además de la magnitud expresada en número y unidad
requiere que se señale la dirección y el sentido

Ejemplo:

Desplazamiento 50 m 10 Norte
Velocidad 20 . 30 Noreste
Fuerza 10 N 20 Sur

El vector es un segmento de recta con la punta de flecha que indica la dirección y el sentido.

Un vector tiene las siguientes características:

Punto de aplicación u origen. Es el lugar en el que actúa la fuerza. Esta representada por el origen
del vector.

Magnitud ó módulo del vector. Indica su valor, y se representa por la longitud del vector de
acuerdo con una escala convencional.

Dirección. Es el ángulo que determina la línea de acción del vector.

Sentido. Nos señala hacia donde se dirige el vector (lo indica la punta de la flecha).

La dirección de un vector puede darse como referencia a las direcciones de los puntos cardinales:
Norte, Sur, Este, Oeste. Por ejemplo:

VELOCIDAD

Es el desplazamiento que realiza un cuerpo, con respecto al tiempo que tarda en
efectuarlo.
Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
Se determina con la siguiente fórmula:

s
v
t
donde:
v = velocidad

 m ft 
 , 
s s

s = desplazamiento ( m, ft )
t = tiempo transcurrido ( s )

ACELERACIÓN

Cantidad vectorial que representa la variación de la velocidad de un cuerpo con respecto al tiempo.
Su expresión matemática es:

vf  vo
a
t

donde:
 m ft 
 2, 2
a = aceleración del móvil en s s 

 m ft 
vf = velocidad final del móvil en  , 
s s 

vo = Velocidad inicial de móvil en  m ft 
 , 
s s 

t = tiempo en que se produce el cambio de velocidad en segundos (s)

ENERGÍA
Es la capacidad que posee un objeto para realizar un trabajo.
Como la energía de un cuerpo se mide en función del trabajo que éste puede realizar, trabajo y
energía se representan con las mismas unidades. La energía al igual que el trabajo, es una magnitud
escalar.

ENERGÍA CINÉTICA

Es la capacidad que un cuerpo posee para realizar un trabajo debido a su movimiento.
También se define como una magnitud escalar asociada al movimiento de cada una de las partículas
del sistema.
Cualquier objeto en movimiento, desde un auto a gran velocidad hasta una hoja que cae, es capaz de
causar algún tipo de cambio en un objeto que toque. Es decir, los cuerpos en movimiento tienen una
forma de energía llamada energía cinética ( Ec ). La palabra cinética proviene del Griego kineticos,
que significa movimiento, entonces:
La energía cinética se mide en función de la ecuación:
Ec = ½ m v2
Donde:
Ec = Energía Cinética
m = masa del cuerpo
v = velocidad del cuerpo

ENERGÍA POTENCIAL
Es la capacidad que un cuerpo posee para hacer un trabajo debido a su posición o altura a que se
encuentra

El trabajo realizado para colocar un objeto a cierta altura es el mismo que realizará el objeto al caer
sobre otro. Es decir, el objeto tiene una energía potencial igual en magnitud al trabajo requerido para
levantarlo, esto es:
Ep = T.............(1)
T = m g h ......(2)
Sustituyendo (2) en (1)
Ep = m g h

Donde:
Ep = Energía Potencial
m = masa del objeto
g = aceleración gravitacional
h = altura del objeto

FUERZA

Se entiende por fuerza: al levantar un cuerpo, empujar un mueble, desviar la trayectoria de una
pelota, abrir una canilla, etc, se efectúan acciones donde intervienen fuerzas, en estos casos
evidenciadas por el esfuerzo muscular. desde el punto de vista físico, en cada uno de los ejemplos
se está aplicando una fuerza.

o sea que podemos definir: fuerza es todo aquello capaz de modificar la forma o la velocidad de
un cuerpo.

TRABAJO

Es el producto de la fuerza ejercida sobre un objeto por la distancia que éste se desplaza en la
misma dirección de la fuerza

La representación matemática de la definición anterior es:
T=Fd

Donde:

T = trabajo desarrollado
F = magnitud de la fuerza aplicada
d = magnitud del desplazamiento del objeto

Observa que el trabajo es una magnitud escalar, es decir, no tiene dirección ni sentido y se expresa
en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

CENTRO DE GRAVEDAD

Es el punto donde se encuentra concentrado el peso total de un cuerpo.
Limites del C.G. (C.G. Limits). Establecen los límites a la posición del C.G. dentro de los
cuales un avión con un peso determinado puede volar con seguridad. Se suelen
expresar en pulgadas contando a partir del datum.

DATUM (DATUM O REFERENCE DATUM)

Es el plano vertical imaginario a partir del cual se miden todas las distancias a efectos de
balance y determinación del centro de gravedad. La localización de esta referencia la
establece el fabricante.

BRAZO DE PALANCA
Es la distancia perpendicular desde el eje de rotación a la línea de acción de la fuerza.
A medida que éste aumenta será más fácil abrir la puerta o hacer girar el objeto con
respecto a su eje. El brazo de palanca es cero cuando la línea de acción de la fuerza
pasa por el eje de rotación y por lo tanto la puerta no girará.
Brazo (Arm). Es la distancia horizontal existente desde el datum hasta un elemento
(tripulante, pasaje, equipaje, etc..)
Brazo del C.G. (C.G.Arm). Distancia horizontal desde el datum hasta el centro de
gravedad.

MOMENTO (MOMENT).

Denominación simplificada para describir la fuerza de palanca que ejerce una fuerza o
peso. En este caso, es el producto del peso de un elemento por su brazo.
Su magnitud se determina como el producto de la fuerza aplicada y la distancia
perpendicular desde el eje de rotación a la línea de acción de la fuerza. Es el producto
de la fuerza por el brazo de palanca. Por lo tanto:
MFr

Donde:

M = Momento de fuerza ( Nm )
F = Fuerza aplicada ( N )
r = Brazo de palanca (m )

En el momento de certificar un avión, el fabricante debe proveer un registro en el cual
conste el peso básico, la localización del c.g. y los límites de este. Si se realizan
modificaciones en el avión, existe la obligación de registrar el nuevo peso y localización
del c.g.

En la figura se muestra un ejemplo de información proporcionada por el fabricante,
en la cual se muestra la localización del datum, los pesos máximo y estándar, y
los límites del C.G. dependiendo del peso del avión. Como la mayoría de aviones
ligeros son de fabricación estadounidense, las unidades de medida suelen ser
pulgadas para longitudes (brazo) y libras para el peso, los momentos reflejan
libras-pulgadas

CÁLCULOS BÁSICOS DE PESO Y BALANCE.
Antes de proceder al cálculo, tanto del peso como de la localización del c.g., primero debemos conocer
cual es el peso individual de cada uno de los elementos que transportará el aeroplano (tripulación,
pasaje, equipaje, combustible, etc..) y la situación de cada uno de ellos en el avión. Obviamente, también
debemos saber cuales el peso del avión en vacío y el brazo (c.g.arm) correspondiente. Seguidamente,
realizamos los cálculos mediante alguno de los procedimientos reseñados a continuación, y por último,
chequeamos los resultados con los límites dados. En caso afirmativo podemos salir a volar con el avión
estable y seguro, en caso contrario debemos aligerar peso y/o redistribuirlo.

La gran mayoría de los manuales de vuelo de aviones ligeros, incluyen gráficos y tablas de ayuda para estos
cálculos. Veamos primero la matemática del cálculo y pasemos después a apoyarnos en estos gráficos y/o
tablas.

Basándose en una tabla similar a la mostrada a continuación como ejemplo, anotamos en la primera
columna los pesos de cada uno de los elementos. En la primera línea del avión en vacío, en la segunda
del piloto y el copiloto o pasajero en asiento delantero, en la tercera del pasaje en asientos traseros, en la
cuarta combustible...
En la segunda columna anotamos la distancia de los elementos (arm) al datum.
En la tercera anotamos el momento de cada fila, multiplicando el peso (col.1) por el brazo (col.2).
Sumamos la primera columna (peso total) y la tercera (momento total).

Dividiendo el momento total de la columna tercera por el peso total de la columna primera, resulta el
brazo (arm) del centro de gravedad con este peso y esta distribución, es decir obtenemos la posición del
c.g. desde el datum. Lo anotamos en la fila de totales, en la columna 2.

Ahora, solo resta chequear que el peso total (columna 1) y la posición del c.g. (columna 2) están dentro
de los límites aprobados.

El Basic Empty Weight y su Arm están dados por el constructor en el Manual de
Vuelo.
El peso de piloto y pasajero del ejemplo, supone que ambos van sentados en los
asientos delanteros.
El peso estándar del combustible es de 6 libras por galón.
Para simplificar los cálculos los constructores establecen el datum de forma que
los números calculados siempre son positivos. Pero puede suceder que en algún
caso no sea así y entonces obtengamos algún valor (momento) negativo, estos se
valores restan.
El peso total del aeroplano del ejemplo es de 1670 libras y su Centro de Gravedad
estaría situado 78.3 pulgadas a contar desde el datum

130739 / 1670 = 78.3

Comprobamos si están dentro de los límites dados por el constructor; si esto no
sucediera, debemos reajustar la carga y/o su balance para dejarlos dentro de
límites.

Localizacion del CG con respecto a la cuerda aerodinamica media
(MAC)
El mecanico o reparador debera estar familiarizado con la localizacion
del CG en relacion al Datum , una localizacion fisica identificable
desde la cual las medidas pueden se efectuadas

Pero como la cuerda fisica de una ala que no tiene forma rectangular
rectangular el plano es dificil de medir

Las alas expresan el rango permisible del CG en porcentaje de MAC

El rango del centro de gravedad se expresa en porcentaje de la cuerda
aerodinamica media

El MAC es la cuerda de un perfil aerodinamico imaginario tiene todas
las caracteristicas de un perfil moderno. Esto tambien es tambien
pensado como la cuerda dibujada atraves del centro geografico del
area plana del ala.

El MAC es la cuerda dibujada a traves del centro geografico del area plana
del ala.

Las posiciones relativas del CG y el centro aerodinamico de levantamiento del
ala tienen efectos criticos en las caracteristicas de vuelo de una aeronave

Consecuentemente la relacion de la localizacion CG de la cuerda del ala es
conveniente desde un punto de vista de diseño y operaciones

Normalmente una aeronave tendra caracteristicas de vuelo aceptables si el CG
esta localizado en un lugar cerca del 25% del punto de la cuerda media

Esto significa que el CG esta localizado a una cuarta parte de la distancia total
trasera desde la seccion del borde de ataque del ala.

Esta ubicación colocara el CG por delante del centro aerodinámico para la
mayoría de los perfiles.

Para relacionar el porcentaje de MAC al Datum, toda la informacion de
peso y balance incluye 2 elementos: la longitud del MAC en pulgadas y
localizacion del borde de ataque de la cuerda aerodinamica del borde de
ataque (LEMAC) en pulgadas desde el Datum

Los datos de peso y balance del aeroplano en la figura establecen que el
MAC es desde la estacion 144 a la 206 y el centro de gravedad esta
localizado en la estacion 161.

MAC = 206" - 144" = 62" pulg.

LEMAC = estación 144

CG esta a 17 pulg detrás del LEMAC

(161 - 144 = 17.0 pulg.)

CG en % de MAC= distancia de LEMAC x 100
MAC

CG en % de MAC= 17 x 100
62

CG en % de MAC= 27.4 %

El CG está localizado a 27.4 % de distancia del MAC

Algunas veces es necesario determinar la localizacion del CG en
pulgadas desde el Datum cuando su localizacion se conoce en % de
MAC.

El CG de la aeronave esta localizado a 27. 4 % de MAC

MAC= 206-144= 62

LEMAC= estacion 144

Determine la localización del CG en pulgadas desde el Datum usando está
formula:

CG en pulg.desde el Datum= LEMAC+ MAC x CG% MAC
100

CG en pulg.desde el Datum= 144 + 62 x 27.4
100

CG en pulg.desde el Datum= 160.9

El CG está localizado en la estación 160.9 detrás del Datum

Es importante para estabilidad longitudinal que el CG este localizado delante
del centro de levantamiento del ala.

El centro de levantamiento es expresado como un porcentaje de MAC la
localización del CG es expresado en los mismos términos.

AEROPUERTOS

Vista aérea del aeropuerto de Zúrich.

Los aeropuertos son estaciones para los pasajeros de las aerolíneas y para el transporte de
mercancías. Ahí los aviones reciben combustible, mantenimiento y reparaciones.

Los grandes aeropuertos cuentan con pistas de aterrizaje pavimentadas de uno o varios kilómetros de
extensión, calles de rodaje, terminales de pasajeros y carga, plataformas de estacionamiento y
hangares de mantenimiento.

AREA DE ATERRIZAJE
La parte de un área de movimiento que esta destinada al aterrizaje o despegue de las aeronaves.

ÁREA DE MOVIMIENTO.
Parte del aeródromo que ha de utilizarse para el despegue, aterrizaje y rodaje de aeronaves, integrada por el área
de maniobras y plataformas.

AREA DE MANIOBRA
Parte del aeródromo que ha de utilizarse para el despegue aterrizaje y rodaje de aeronaves, excluyendo las plataformas.

PISTA

Área rectangular definida en un aeródromo terrestre preparada para el aterrizaje y el despegue de las aeronaves.

La pista de aterrizaje es la superficie de un campo de aviación o de un aeropuerto, así como también
de un portaaviones, sobre la cual los aviones toman tierra y frenan. La pista de aterrizaje es al mismo
tiempo la pista de despegue, en la que los aviones aceleran hasta alcanzar la velocidad que les
permite despegar. En español es más habitual hablar de pista de aterrizaje que de pista de despegue.

En inglés existe una única palabra para ambos términos, que es "runway". El piloto y el controlador
aéreo utilizan simplemente la expresión "pista" cuando se comunican entre ellos.

UMBRAL
El comienzo de la parte de pista utilizable para el aterrizaje.

ZONA DE TOMA DE CONTACTO.

Parte de la pista, situada después del umbral, destinada a que los aviones que aterrizan hagan el primer contacto con la pista.

CALLE DE RODAJE.

Vía definida de un aeródromo terrestre, escogida o preparada para el rodaje de las aeronaves.

PLATAFORMA

Área definida, en un aeródromo terrestre, destinada a dar cabida a las aeronaves. Para los fines de embarque y
desembarque de pasajeros correo o carga reaprovisionamiento de combustible, estacionamiento o mantenimiento.

ZONA DE PARADA. (STOPWAY - SWY)

La zona de parada es un área al final de la pista que la prolonga y tiene al menos su misma anchura. Además, es capaz
de soportar el peso de una aeronave sin sufrir daños.

Sin embargo, lo que caracteriza a la zona de parada es que no ha sido proyectada para su utilización normal en el
despegue, sino que se encuentra allí solamente para ser de ayuda en caso de un despegue abortado.

De este modo, la aeronave contará con una longitud adicional de frenado, pero que no se puede tomar en cuenta si se
decide ir al aire. Es como operar simultáneamente con dos pistas de longitudes diferentes: Una para frenar, y otra para
volar.

Existen diversas razones para la existencia de un stopway, pero una de ellas es que la existencia de algún objeto en las
vecindades del aeropuerto desaconseje su uso como parte de la pista utilizada para irse al aire.

ZONA LIBRE DE OBSTÁCULOS. (CLEARWAY - CWY)
Es una zona más allá del umbral de la pista que está libre de obstáculos y por tanto
constituye un espacio adicional para ser utilizado solamente en el ascenso.

Existen unos requisitos que debe cumplir:
• Debe tener al menos 150 m de anchura y extenderse a lo largo de la prolongación del
eje de la pista.

• Cualquier obstáculo que exista en ella no deberá sobrepasar un plano que tiene una
pendiente del 1,25% a partir del final de la pista, a excepción de las luces de umbral de
pista siempre y cuando éstas se encuentren a los lados y no sobrepasen los 66 cm.

• La zona libre de obstáculos debe estar bajo el control de las autoridades del aeropuerto.

• Esta zona no debe exceder el 50% de la longitud de la pista.
Note que no se indica cuál es la naturaleza de la zona libre de obstáculos, ni se obliga a
que sea capaz de sostener el peso de la aeronave. Podría ser, por ejemplo, un lago.

DISTANCIAS DECLARADAS

La OACI exige que todos los aeropuertos tengan debidamente publicadas sus longitudes de pista reales.
Debido a las combinaciones posibles de stopways y clearways, existen varios tipos de distancias
declaradas:

TORA (Take-Off Run Available - Carrera de despegue disponible): Es la longitud de pista disponible y
adecuada para el recorrido del avión en tierra durante el despegue.

TODA (Take-Off Distance Available - Distancia de despegue disponible): Consiste en la carrera de
despegue disponible (TORA) mas la zona libre de obstáculos (clearway), en caso de que exista.

ASDA (Accelerate-Stop Distance Available - Distancia disponible de aceleración-parada): Es la
carrera de despegue disponible (TORA) mas la zona de parada (stopway), en caso de que exista.

LDA (Landing Distance Available - Distancia de aterrizaje disponible): Es la longitud de pista
disponible y adecuada para el recorrido del avión en tierra durante el aterrizaje.

Habitualmente la TORA y la LDA son iguales a la longitud de pista, y por tanto iguales entre sí.

Sin embargo, existen casos en que una pista tiene el umbral desplazado, es decir, hay una zona al inicio
de la pista que está disponible para la carrera de despegue pero no para el aterrizaje. En estos casos, la
TORA es mayor que la LDA.

AYUDAS VISUALES

Para poder guiar al piloto en su aproximación al aeropuerto o en los movimientos dentro del mismo, se han diseñado
numerosos tipos de ayudas visuales, cuya instalación en un aeropuerto dado dependerá de la categoría del mismo.

Estas ayudas se dividen en:

Sistema de luces de aproximación

Hay de varios tipos, según la pista sea para aproximaciones visuales, instrumentales de no precisión e instrumentales de
precisión. En los más complejos, se proporciona una guía direccional del eje de la pista, así como una guía vertical que
indica la senda de planeo correcta.

Los tres sistemas definidos son:
Sistema de iluminación sencillo

Consiste en una hilera de luces que prolongan el eje de la pista hasta al menos 420 m más allá del umbral. Estas luces
estarán separadas entre sí por 30 ó 60 m.
Es posible que las luces de la línea central estén constituidas por barras de al menos 3 m de ancho.
A 300 m del umbral se colocará una fila de luces perpendiculares a las anteriores, con una anchura de 18 ó 30 m y una
separación entre luces de 1 a 4 m.
Sistema de iluminación sencillo

Sistema de iluminación de Categoría I (CAT I)

Semejante al anterior sistema sencillo, pero las luces deben prolongarse hasta 900 m del umbral. En
los 300 m más cercanos a la pista la fila central consistirá en una hilera de una sola luz, en los 300 m
siguientes la hilera tendra dos luces de ancho, y en los últimos 300 m habrá tres luces.
Otra diferencia es que en vez de una sola fila de luces perpendiculares, habrá varias y espaciadas cada
150 m. La barra que se encuentra a 300 m del umbral tendrá 30 m de ancho, y las demás serán más
largas o cortas según estén más lejos o cerca de la pista, formando un triángulo que apunta al punto de
contacto.
Una versión de este sistema es que en vez de luces se utilizan barretas de 4 m de ancho para señalar
el eje de la pista. Asimismo, habrá una sola barra perpendicular a los 300 m del umbral.
Adicionalmente, a menudo las barras se prenden y apagan en una secuencia tal que las luces parecen
apuntar a la pista.
Sistema de iluminación de CAT I

Sistema de iluminación de Categorías II y III (CAT I y CAT III)

Análogo al de CAT I, posee además dos filas laterales de luces rojas en los 270 m más cercanos al umbral, y dos barras
transversales a 150 m y a 300 m del mismo.

SISTEMAS VISUALES INDICADORES DE PENDIENTE DE APROXIMACIÓN

Estos complementan a los sistemas de luces de aproximación pues le proporcionan a la tripulación información sobre el
ángulo de descenso que lleva la aeronave.
Los sistemas habituales son:
T-VASIS y AT-VASIS

El sistema T-VASIS (Visual Approach Slope Indicator - Indicador visual de pendiente de aproximación) consiste en una barra
perpendicular al eje de la pista con 4 luces y una barra paralela al eje de la pista con 6 luces, y que intersecta a la anterior
en el punto medio. La única diferencia entre ambos sistemas es que este conjunto se encuentra a ambos lados de la pista
en el T-VASIS y de un solo lado en el AT-VASIS.

El funcionamiento es el siguiente: Cuando el avión va con la inclinación correcta solamente se verá la barra transversal y su
color será blanco. Si va por encima de la senda de planeo correcta, verá la barra transversal y también algunas de las luces
centrales que están por encima de la barra transversal, todas ellas de color blanco. Mientras se vuele más por arriba, más
luces centrales se verán.
Si la aeronave va por debajo de la senda, se verá la barra transversal y algunas de las luces centrales que están por debajo
de la barra, todas ellas de color blanco. Si está MUY por debajo, verá estas mismas luces pero de color rojo.

Sistema AT-VASIS

PAPI

El PAPI (Precision Approach Path Indicator - Indicador de precisión de ruta de aproximación): Consiste en una barra
transversal de 4 luces. Si el avión va alto verá todas las luces blancas, si va bajo, las verá todas rojas, y si va en la senda
correcta, verá dos blancas y dos rojas.

Sistema PAPI

SISTEMA DE LUCES DE PISTA

Una vez que el piloto ha hecho una aproximación adecuada, viene la fase de aterrizaje, y en este caso es necesario
proporcionarle también indicaciones visuales adecuadas. Este es el objetivo del sistema de luces de pista.

Este sistema está constituido por diferentes subsistemas:

Luces de borde de pista: Tiene como función indicar los límites laterales de la pista. Son de color blanco, excepto hacia
el último tercio de la pista donde pueden ser amarillas para indicar precaución. Su brillo es variable.
Se colocan a todo lo largo de la pista, con la excepción de las intersecciones, en donde habitualmente se suprimen.

Luces de umbral de pista: Se colocan transversalmente en el inicio de la pista para señalar el comienzo de ésta. Son de
color verde, de brillo fijo y unidireccionales, de manera que solamente deben ser vistas por la aeronave que se aproxima.

Luces de extremo de pista: Se colocan transversalmente en el extremo más alejado para indicar el final de la pista. Son
de color rojo y unidireccionales, de manera que solamente deben ser vistas por el avión que viene frenando. Su brillo es
fijo.

Luces de eje de pista: Tienen la finalidad de indicar el centro de la pista. Están empotradas en el pavimento y son de
color blanco al principio, alternadas rojo y blanco desde los 900 m hasta los 300 m de distancia del final, y rojas en los
últimos 300 m. Brillo fijo.

Luces de zona de contacto: Se utilizan en las pistas CAT II y CAT III para informarle a la tripulación en dónde deberían
posar las ruedas. Tienen forma de barra y se colocan en dos filas simétricas durante los primeros 900 m. Son blancas, y
de brillo variable.

Sistema de luces de pista

Colores de las luces de pista

FARO DE AERÓDROMO

Faro aeronáutico utilizado para indicar la posición de un aeródromo desde el aire.

SISTEMA DE LUCES DE CALLE DE RODAJE
Aparte de las pistas, las calles de rodadura o taxiways también necesitan iluminación. Éstas son menos
brillantes que las de pista y se caracterizan porque su ángulo es tal que sólo son visibles para las
tripulaciones que las miran desde la cabina del avión que está rodando, mientras que si el avión está
en vuelo son invisibles. Esto se hace para evitar confusiones.
En el eje de la calle son verdes, mientras que en las plataformas y zonas de espera son azules.
También existen barras de parada, de color rojo, colocadas transversalmente y cuyo encendido y
apagado se puede controlar desde la torre de control, como un semáforo.

• ESTUDIAR IMPORTANCIA Y LLENADO DEL PLAN
DE VUELO DE LA PAGINA 16 A LA 37 DEL LIBRO
DE OPERACIONES AERONAUTICA DEL SENEAM

• CONSEGUIR UN PLAN DE VUELO Y LLENARLO

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