Planificación, IAC's y equipos

1. Título de sección
IFR y HELICÓPTEROS
Planificación, IAC’s, equipos

Álvaro Espejo-Saavedra

Jornadas Técnicas de Helicópteros: Factores Operacionales
Madrid, 17 y 18 de abril de 2012

Índice
 Planificación aproximación y uso de IAC’s

 Velocidades de aproximación IFR

 Entrenamiento instrumental

 Uso automatización

 TAWS – EGPWS

 Uso GPS en IFR


S-61N PH-NZG
 30 noviembre 2004

 De plataforma L10A a Den Helder (EHKD)

 3 crew + 12 pax

 PIC (PM) 9000 hrs aprox (2750 tipo); F/O (PF) 1600 hrs aprox (1445 tipo)

 Próximos a MTOW

 Problemas con el canal de pitch AFCS


Schreiner 3
 La tripulación se había presentado a las 08:00. Tuvo que esperar
hasta las 13:00 para que mejorara el tiempo

 Despegan a 14:27 hacia L10A.

 Notan oscilaciones en canal de pitch del AFCS

 Durante la toma10A no se da briefing (Ambos pilotos vuelan
también en operaciones HHO, llevando pilotos a barcos)

 Llevan un mes sin volar el S-61N

 En L10A embarcan un pasajero más de lo previsto, y combustible
para proceder al alternativo, caso de frustrada. Salen a peso
máximo (Dutch Safety Board calcula 20.139 lbs)


Schreiner 3
 Despegue a 14:59. No se leen before ni after take-off. Ascenso a
3000 ft, sobre las nubes.

 Consulta meteo en frecuencia de operaciones. Ligeramente por
encima de los mínimos requeridos.

 Comentan que harán un ILS completo, volando a 70 KIAS “para
que de tiempo a ver…”. El PIC comenta también sobre hacerlo un
poco por debajo de la senda

 El PF pasa los controles al PIC para que compruebe el mal
funcionamiento del canal de pitch. Confirma que no funciona
correctamente, pero no se consulta la lista de emergencia ni se
discute la influencia durante el ILS. Esta conversación afecta a la
preparación de la aproximación

 Aceptan un procedimiento de aproximación corto sin cuestionar al
ATC. No se leen las listas de aproximación ni final

La víctima…


HALLAZGOS
Dutch Safety Board: La tripulación
(…)
• No había operado en el S-61N desde hacía tiempo, aunque cumplía
los requisitos del JAR-OPS 3

• No se puede excluir la posibilidad de que la falta de experiencia
reciente de ambos pilotos en el tipo de helicóptero haya afectado al
desarrollo del incidente.

• La tripulación se había levantado temprano, había viajado en coche
y tuvo que esperar en Den Helder durante cinco horas
aproximadamente. Es posible que la fatiga haya sido un factor en el
incidente.

• Se le prestó mucha atención al funcionamiento del AFCS, lo que
afectó de manera adversa a la atención a las operaciones de vuelo.

• Se condujo el vuelo de una manera rutinaria, sin seguir listas de
comprobación ni procedimientos.


HALLAZGOS
Dutch Safety Board: La tripulación
• La tripulación creó mayor carga de trabajo y estrés en cabina al no aplicar
los procedimientos estándar, listas de comprobación ni briefing apropiados
durante la aproximación.

• Aceptaron un procedimiento acortado que fue asignado por el ATC sin ser
solicitado.

• Durante el vuelo no se aplicó el concepto de coordinación de tripulantes.
Esto fue consecuencia de la cultura de compañía en SNH.

• Al decidir realizar la aproximación con una velocidad relativamente baja
de 70 kts, la tripulación creó una situación más complicada.

• La aproximación se llevó a cabo por debajo de la senda a propósito.

• El PF recibió la instrucción de descender por parte del PM 4 veces en 40
segundos. La naturaleza de está instrucción se transformó gradualmente en
una orden.

• La tripulación no era lo suficientemente consciente de las consecuencias
de en las operaciones de vuelo de su modo de hacer rutinario.

HALLAZGOS
Dutch Safety Board: El incidente
• La velocidad del helicóptero decreció durante la aproximación desde
aproximadamente 70 kts hasta aproximadamente 20 kts. Esta pérdida de
velocidad ocurrió en un periodo aproximado de 20 sg.

• En contra de lo establecido por la requerida coordinación de tripulantes,
ambos pilotos no apreciaron el descenso de velocidad.

• El cíclico se movió hacia atrás y el colectivo hacia abajo, por lo que puede
deducirse que fue el PF el que inició personalmente la reducción de
velocidad.

• Como resultado de una gran carga de trabajo mental, el PF
probablemente no llevó a cabo correctamente la vigilancia de instrumentos.
A consecuencia de ello, el descenso de la velocidad, el aumento del
régimen de descenso y la baja potencia no fue observada.

• A consecuencia de la urgencia en tener las luces de aproximación a la
vista lo antes posible, el PM no dividió su atención de manera correcta.


HALLAZGOS
Dutch Safety Board: El incidente

• El PM no realizó correctamente su tarea de monitorización del PF durante
la aproximación.

• La pérdida de la velocidad resultó finalmente en un aumento del régimen
de descenso del helicóptero hasta 1000 fpm.

• Cuando el PM(PIC) se dió cuenta del alto régimen de descenso, intervino
en los controles aplicando potencia máxima.

• El helicóptero llegó a tocar el agua.

• La intervención del PM previno un grave accidente.

• La meteorología fue un factor en el incidente.

• No puede excluirse la posibilidad de que el AFCS fuera un factor en el
incidente.


Causas
(Dutch Safety Board)
The occurrence was caused, because the airspeed of the helicopter
decreased unnoticed as a result of a high pitch attitude without taking
timely corrective action.

The causal factors were:

• Deviation of cockpit procedures and failure to use checklists
• Inadequate monitoring and instrument scan of both pilots

The underlying factors were:

• Failure of the management of SNH to give safety priority when
balancing out flight operations against safety.
• Inadequately addressing the personal responsibility by the
management of SNH.
• Inadequate verification of the follow up of agreements and
observations by the Transport


ILS RWY 22 EHKD
Uso de fichas de aproximación
Heading information
Communications
Pre-Approach MSA
Briefing Information

Approach Plan View
Graphic

Profile View Graphic

Conversion tables Icons

Landing Minimums


Cartas Jeppesen
Briefing Pre-aproximación


Curva P/V S-61N


Velocidad mínima IFR

POTENCIA

EXCESO DE POTENCIA

VELOCIDAD



POTENCIA

DEFECTO DE POTENCIA

VELOCIDAD


Otras consideraciones a tener en cuenta en la parte inicial de la
curva de P/V:

 Fiabilidad del sistema pitot-estática

 Estabilidad direccional. La bola no da buenas indicaciones y
pequeños errores de trimado pueden dar lugar a grandes cambios
de rumbo

 Estabilidad longitudinal. Pequeños cambios de la posición de
cíclico provocan amplios cambios de velocidad

VMINI

Sección 8 Doc 8168
When helicopters use procedures designed for Category A aeroplanes, and
when no special helicopter procedure has been promulgated, the following
operational constraints must be considered:

a) Range of final approach speeds. The minimum final approach speed
considered for a Category A aeroplane is 130 km/h (70 kt). This is only
critical when the MAPt is specified by a distance from the FAF (e.g. an
“off aerodrome” NDB or VOR procedure). In these cases (if the FAF to
MAPt distance exceeds certain values dependent on aerodrome
elevation), a slower speed when combined with a tailwind may cause the
helicopter to reach start of climb (SOC) after the point calculated for
Category A aeroplanes. This will reduce the obstacle clearance in the
missed approach phase. Conversely, a slower speed combined with a
headwind could cause the helicopter to reach the MAPt and any
subsequent turn altitude before the point calculated for Category A
aeroplanes, and hence depart outside the protected area. Therefore, for
helicopters, speed should be reduced below 130 km/h (70 kt)
only after the visual references necessary for landing have been
acquired and the decision has been made that an instrument
missed approach procedure will not be performed.

Entrenamiento instrumental


Cortinillas


S-76A++ N579EH
 23 marzo 2004

 Golfo de México (En 2004, 561 helicópteros, 1,3 millones de vuelos,
2,3 millones de pasajeros)

 Vuelo GLS (Galveston) – High Island A-557 – Discoverer Spirit (180
NM al SSE de GLS)

 PIC, ex-Army, ex-Coast Guard, 7288 hrs totales, 1489 hrs modelo,
1028 hrs noche

 SIC 1941 hrs totales, 483 hrs modelo, 63 hrs noche. No habían
volado juntos antes

 Viento 110º/ 11 kt, más de 10 km de visibilidad, FEW028, OVC040,
8% de luna

 Despegue hacia la plataforma (80 NM SSE GLS) a 18:45 LT poco
después del ocaso (EET 45 min, 2 horas de combustible a bordo) 2
crew+8 pax

S-76A++ N579EH
 Traza radar indica ascenso a 1800 ft. A 18:58 inicia un descenso a
300 fpm

Informes de posición cada 15 min, transmisiones normales

 Última traza radar a 19:00 LT (35 NM de GLS) 1100 ft amsl, 250
fpm. El helicóptero aún volará 18 minutos más (5 min si hubiera
continuado a ese régimen de descenso)

 19:14 LT (4 minutos antes del CFIT) reportan que tienen
combustible suficiente para proceder directamente al barco, y piden
una actualización de las coordenadas

 Poco después la despachadora intentará contactar sin éxito. Llama
al barco para que lo intenten desde allí. Transcurrido el tiempo
correspondiente, se da la alarma y se activan los medios de rescate


S-76A++ N579EH

 Los helicópteros de rescate localizan restos en superficie a unas 70
NM al SSE de GLS y unas 10 NM al NW de High Island. En la zona se
localizan restos del fuselaje a 57 m de profundidad

 No se dispone de FDR (exención de FAA para Era Aviation). El CVR
estaba mal instalado y solo se grabó con muy poca calidad el
micrófono de la cabina. Tono normal de conversación y frecuencias de
elementos rotatorios y sonido de fondo (velocidad) normales.

 Análisis de restos revelan un impacto a alta velocidad contra el
agua, a unos 150 fpm, con una senda tendida de descenso y
prácticamente nivelado. Tren arriba y flotadores no inflados


Hallazgos NTSB
 La fatiga no fue un factor

 La meteorología no fue un factor

 No había referencias visuales externas

 El impacto fue a alta velocidad, ángulo de descenso suave, planos
casi nivelados. No se estaba intentando un aterrizaje de emergencia

 La tripulación no estaba vigilando adecuadamente la altitud del
helicóptero

 TAWS (Terrain Awareness Warning System) hubiera dado avisos
con suficiente antelación a la tripulación

 El entrenamiento adicional en el uso de los sistemas de vuelo
automático (SPZ7000/7600) dotará a los pilotos de conciencia
ampliada sobre el uso del sistema

Causa probable
(NTSB)
The National Transportation Safety Board determines that the
probable cause of this accident was the flight crewr
identify and arrest the helicopters ’s descent for undetermined
reasons, which resulted in controlled flight into terrain.


Indicaciones de descenso


Indicaciones adicionales de descenso
LDG GEAR UP
PUSH TO RESET

ALT HDG

ALT


SPZ 7000
 No indica en el ADI cual es el FD activo (sólo botón FD en el
pedestal y luz CPLT FD)

 Piloto y copiloto pueden tener activados modos de FD diferentes

 No muestra el estado de acople del AP en el panel central, y no
tiene aviso acústico de su desacople

 Aparecen ambas barras de mando con sólo un modo vertical u
horizontal enganchado


Uso automatización
Indicación estado FD

 Complacencia y exceso de confianza por la automatización,
puede degradar la vigilancia de los sistemas
UCPL

 Confusión sobre el estado del sistema (FD activo, modos
activo, estado de acople)

 Automatización puede ser un beneficio para la operación
segura del helicóptero…

 O un estorbo si no se conoce bien, o se programa o monitoriza
mal

S-92 AW-139

Uso automatización
 Considerar el AP/FD como un tercer piloto…

 Muy “fino”, pero…

 No conoce la normativa aeronáutica…

 No tiene ninguna conciencia situacional…

 No sabe lo que es el CRM…

 Puede soltar los mandos en el peor momento sin
avisar

 Necesita vigilancia constante por parte de ambos
pilotos


TAWS - EGPWS


Presentaciones EGPWS
Aproximación a cadena montañosa 2000-3000 ft

Altitud de la
Torre aeronave

Elevación máxima Elevación mínima
mostrada mostrada


Avisos EGPWS

Rising Terrain Descent to level
Obstacle

Descent after
takeoff Night VFR

Normal landing
Autorrotation

Glideslope* Tail strike
Bank angle*


S-61N G-ATFM
 24 de febrero 2008

 S-61N British International en leasing de Lufttransport

 2 tripulantes + 16 pax

 PIC (PM) ex RN, 14200 hrs / 9500 modelo / 5000+ IFR

 SIC (PF) 4700 hrs / 800 modelo / 528 IFR

 Væroy – Bodø (Noruega)

 Operación VFR / VFR especial (vis. minima 800 m, alt. mínima 500 ft)

 Navegación básica con GPS


Penzance – Scilly Islands


Væroy - Bodø


3 NM ENBO 25 kt GS
Ruta LTR004 Reportan que no ven
Hjartøya

TWR les informa que
Ascienden a 1500 ft y realizan están al N de la pista.
el ILS para helicópteros con Piden un rumbo
alguna dificultad para directo a la pista
TWR les informa que
interceptar el LOC. Aterrizan
van hacia la ciudad y
sin novedad
terreno elevado.
Piden un rumbo
TWR les informa que van
directo a la pista.
hacia terreno elevado y les
TWR declara situación
sugiere viraje inmediato a la
de alerta
izquierda en ascenso. PIC
toma los controles e inicia un
viraje. Solicitan ILS


CONCLUSIONES
Accident Investigation Board - Norway
Meteorología

 El tiempo pronosticado y el reportado antes de la salida desde Bodø
cumplía los requisitos para VFR especial para helicópteros.

 El nivel de engelamiento pronosticado era 2000-3000 ft.

 Durante la aproximación a ENBO, la meteorología empeoró por debajo de
los mínimos para VFR especial.

Planificación

 La tripulación había planificado el vuelo como VFR con una aproximación
VFR especial a ENBO.

 La planificación no incluía ningún plan alternativo para una aproximación
ILS en caso de reducirse la visibilidad por chubascos de nieve durante el
VFR especial.


CONCLUSIONES

 El nivel de engelamiento pronosticado no se aplicó en la percepción de la
tripulación de la altitud máxima segura en relación con el riesgo de
engelamiento en el rotor.

La tripulación

 Al inicio de la aproximación, la visibilidad estaba al límite para el VFR
especial. La tripulación voló a una altura de 300 ft para mantener
referencias visuales.

 Al inicio de la aproximación, la tripulación fue informada de que la
meteorología había empeorado en ENBO, y se les ofreció hacer un ILS, lo
que se aceptó inicialmente, pero luego se rechazó debido al riesgo de
engelamiento. La investigación ha revelado que este rechazo se debió a la
confusión del PIC al entender “2500 ft” en vez de “500 ft”


CONCLUSIONES
 La tripulación tuvo que volar a altitudes por debajo de la altitud mínima
para VFR de 500 ft. La navegación estuvo basada en el GPS sin el apoyo de
otras ayudas estándar como el NDB o ILS (VOR estaba inoperativo)

 Se ofreció por segunda vez un ILS, pero fue igualmente rechazado
debido al riesgo de engelamiento, a pesar de que el nivel pronosticado de
engelamiento era de 2000-3000 ft

 El resto de la aproximación se llevó a cabo en IFR/IMC a 1500 ft, con un
procedimiento combinado por guía radar e ILS con un buen apoyo por parte
del ATC. La aproximación, a juicio del controlador, fue un tanto errática.

 La investigación ha revelado que el estrés y los malentendidos durante
las radio comunicaciones, probablemente hicieron que el PIC
malinterpretara “500 ft” como “2500 ft”. El hecho de que el PIC no se
hubiera familiarizado y no hubiera recibido instrucciones sobre el ILS para
helicópteros a la pista 07 en Bodø puede haber sido un factor. El PIC creía
que tendría que ascender a 2500 ft y temía el engelamiento.


GPS en IFR

TSO-C129a, Airborne Supplemental Navigation Equipment Using the Global
Positioning System (GPS)

Receiver Autonomous Integrity
Monitoring (RAIM)
 Los receptores GPS para aplicaciones críticas
(como el vuelo IFR) tienen algoritmos RAIM
que comprueban la integridad de los datos GPS

 Integridad = La integridad es la capacidad
que tiene un sistema de hacer disparar una
alarma en un tiempo máximo especificado al
usuario si la información proporcionada no
cumple con el rendimiento de uso previsto.

 Para usar la función RAIM es necesario al
menos el seguimiento de un satélite extra
además de los usados para la navegación.


RAIM
 Los algoritmos RAIM necesitan un mínimo de
5 satélites, 4 para la determinación de la
posición más uno extra. Si existe una gran
discrepancia entre las posiciones calculadas, se
activa una alarma

 Como alternativa puede utilizar 4 satélites
más una entrada de altura barométrica. Es
Sin capacidad
obligado introducir manualmente el reglaje de
RAIM el piloto
altímetro no tiene certeza
sobre la
 Algunos receptores son capaces de precisión de la
posición GPS
determinar qué satélite está dando una señal
corrupta y eliminarlo de la solución de
posición. Estos equipos necesitan 6 satélites a
la vista o 5 más altitud barométrica

Predicción de RAIM


RAIM prediction tool
EUROCONTROL AUGUR (augur.ecacnav.com)


Precisión vertical GPS
 WGS-84 (World Geodetic System 1984)
es el sistema de coordenadas utilizado por
el GPS

 En el sistema de coordenadas WGS-84, se
define un elipsoide para representar
aproximadamente el nivel medio del mar

 La altitud que calcula el GPS es la altura
sobre el elipsoide WGS-84, no la altitud MSL
verdadera


Altitud GPS

 La altitud sobre el elipsoide
WGS-84 puede diferir en cientos
de pies de la verdadera altitud
MSL. ¡Usa el altímetro!

 Normalmente, la posición vertical
del GPS es menos precisa que la
posición horizontal.


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