VELOCIDADES

1. VELOCIDADES
La atmósfera es un fluido incomprensible en su comportamiento y muy variable en sus
características de densidad, presión y temperatura lo que ocasiona un cambio constante en
su densidad, afectando directamente el desarrollo del vuelo de las aeronaves que se
desplazan dentro de su masa.
Aspectos tan relevantes como la altitud del vuelo, la presión
atmosférica y las corrientes de viento pueden resultar en una
alteración importante en los estimados de vuelo y consumos de
combustible, afectando directamente los costos de operación y
el desarrollo del control de tránsito aéreo.
Es por eso que en la actualidad la planeación de vuelos de gran escala lleva
consigo un impresionante estudio previo de las presiones y corrientes de viento que son
vitales para la llegada a tiempo al destino y con los mínimos costos de operación.
DEFINICIONES
MILLA NAUTICA
Es la unidad de medida que equivale a un minuto de arco de círculo máximo terrestre
medido al nivel medio del mar (MSL). Esta distancia equivale aproximadamente a 1860 m.
NUDO
En Inglés KNOT (KNOTS en plural), es una unidad de VELOCIDAD, que equivale a una
milla náutica por hora
Por lo tanto, si una aeronave expresa su velocidad como 320 Knots, esto nos indica , que
por cada hora de vuelo, la aeronave está recorriendo 320 Millas Náuticas.
M.P.H.
Millas por hora (MILES PER HOUR, en Inglés), es una unidad de VELOCIDAD, que
equivale a una milla terrestre (1.609 m) por hora. Por lo tanto, si una aeronave expresa su
velocidad como 240 MPH indica que por cada hora de vuelo, la aeronave está recorriendo
240 millas terrestres.
NUMERO MACH
Es la razón existente entre la velocidad verdadera de la aeronave y la velocidad del sonido a
la misma altitud en que vuela la aeronave. La velocidad del sonido varía con la altitud y la
temperatura. Se considera aproximadamente 583 Knots al nivel en que vuelan los reactores.

2. En la actualidad es importante el conocer correctamente el concepto de número mach, ya
que de acuerdo a reglamentaciones de OACI se está utilizando como un medio muy eficaz
para mantener separaciones longitudinales entre aeronaves, por los servicios de Tránsito
Aéreo en específicas áreas de aplicación.
Conociendo la velocidad verdadera de la aeronave y utilizando el promedio de número
mach (583 Knots) podemos conocer , en forma aproximada, la velocidad de cualquier
aeronave, expresada en número mach . Veamos :
Ejemplo No.1 Una aeronave está desarrollando una velocidad verdadera de 480
Knots. Cómo expresará su velocidad en número MACH ?
Para resolver este problema, efectuamos una sencilla regla de tres:
Normalmente el numero MACH se expresa máximo con dos dígitos
después del punto (o coma).
Por lo tanto la respuesta será :
“Se lee punto ochenta y dos de MACH “
NOTA: Para obtener el número mach o su equivalencia en Knots en forma más
precisa, se utiliza el computador de vuelo. Este implemento es de gran utilidad
para los pilotos y permite efectuar cálculos de corrección de la velocidad por los
diferentes factores que lo afectan; temperatura, presión, viento, Cálculos de
estimados, consumos de combustible, etc.
VELOCIDAD
En física se conoce velocidad como el espacio recorrido en la unidad del tiempo:

3. Sería fácil de medir si un vehículo parte de un punto A hacia un punto B separados una
determinada distancia;
sabiendo el tiempo gastado
durante su recorrido de ese
lugar, dividimos la distancia
por el tiempo y obtenemos la
velocidad.
Pero para hallar la velocidad
instantánea no podríamos
averiguarla por este método.
Existe un aparato llamado
velocímetro que en los vehículos nos muestra la velocidad a cada instante. Como lo hace ?
Veamos: Las ruedas giran a determinadas revoluciones en la unidad del tiempo de acuerdo
a los movimientos del cigüeñal.
La rueda tiene un radio determinado o sea que en una revolución recorre una distancia
igual a 2ΠR. Conociendo las revoluciones de la rueda en un minuto, sabemos cuantos 2Π R
recorremos en ese minuto, que al multiplicar por 60 daría la velocidad en Km. por hora,
pero nadie hace esa multiplicación.
Con un sistema de cable en rotación en contacto con el eje o la caja de velocidades, en la
rotación podemos producir una corriente eléctrica que deflecte una aguja que sobre una
escala nos indique el valor de la velocidad.
Pero, en el avión que las ruedas no están en contacto con el suelo como hacemos para
establecer las revoluciones?, ¿podríamos pensar en las rotaciones del motor?.Cuando
estamos quietos, el motor esta girando, por lo tanto nos indicaría una velocidad aunque no
nos estemos moviendo. La única manera sería midiendo la cantidad de aire que vamos
encontrando durante el movimiento.

4. El instrumento que nos permite medirlo es el tubo de Pitot:
TUBO DE PITOT
Es en un tubo que debe colocarse en un lugar del avión de frente hacia la dirección del
movimiento. Este tubo establece la diferencia entre la presión de aire que entra por la boca
(Toma de Presión Dinámica) y la Presión Estática de la atmósfera.
Entre mayor sea la velocidad
del avión, que sería la misma
velocidad de la masa de aire
pero en sentido contrario,
mayor será la presión
dinámica, lo que hará mover
una cápsula en forma de
acordeón (aneroide), o
moverá por diferencia de
potencial una aguja que sobre
una escala indicaría esa
velocidad.
Sin embargo esto no es tan sencillo. Pensemos que a mayor altitud hay menos densidad o
sea que por la boca del tubo Pitot entrará menos masa de aire a medida que aumentemos la
distancia vertical sobre el nivel del mar.
Igualmente si la temperatura del aire varía, y la presión también, habrá indicaciones
incorrectas. Si además el viento atmosférico está en movimiento, va a producir más o
menos indicaciones si lo recibimos de frente o de cola.
Por esta razón en aviación la velocidad es algo muy inexacto y se necesita calcular algunas
velocidades básicas:
IAS (Indicated Air Speed) Velocidad indicada
CAS (Calibrated Air Speed) Velocidad calibrada
TAS (True Air Speed) Velocidad verdadera
GS (Ground Speed) Velocidad de tierra.
IAS : (Indicated Air Speed) - Velocidad Indicada del Aire.
Es la que muestra el instrumento y es realmente la velocidad de la masa de aire que va
encontrando la aeronave durante su movimiento en la atmósfera.

5. Como es el único tipo de velocidad que podemos medir en el avión directamente, todas las
velocidades que tienen que ver con la operación de esta, serán expresadas siempre en
KIAS (Knots Indicated Air Speed) Velocidad del Aire Indicada en Nudos.
CAS : (Calibrated Air Speed) - Velocidad Calibrada del Aire.
Es la misma Velocidad Indicada, corregida por errores del instrumento. La diferencia de
esta con la Velocidad Indicada es suministrada por el fabricante en el manual de operación
del avión. Se expresa en KCAS (Knots Indicated Air Speed).
Su uso en vuelo no es importante, solo se utiliza para efectuar cálculos más exactos de
Velocidad Verdadera TAS.
TAS : (True Air Speed) Velocidad Verdadera del Aire.
Es la Velocidad Calibrada corregida por altitud, presión y temperatura. Es la velocidad
real del avión con respecto a un punto fijo en el aire.
Como a mayor altura la densidad del aire es menor, se necesitara recorrer una mayor
distancia para recoger la misma cantidad de aire que a mas baja altura, por lo tanto para
obtener la misma velocidad indicada (IAS) la aeronave deberá ir a una mayor Velocidad
Verdadera (TAS).
También es importante entender que a mayor altura habrá una menor resistencia al avance
por existir una menor densidad atmosférica, lo que permite a la vez un mejor rendimiento
del avión. Es por esto que al volar a una mayor altura la aeronave tiene una mayor
Velocidad Verdadera, gasta menos tiempo y combustible para llegar a su destino.
Con el computador de navegación se puede calcular la Velocidad Verdadera, sin embargo
en forma muy aproximada se puede efectuar el cálculo incrementando la CAS o en su
defecto la IAS en un 2% por cada 1.000 de altitud:
En este caso por ser un cálculo aproximado no se tiene en cuenta la variación de
temperatura y presión reales pero la diferencia no es muy substancial.
Ejemplo: Que tiempo tardara una aeronave en recorrer un tramo de 150 NM si
vuela a una velocidad de 250 KIAS y a 18.000 pies de altitud?
1. Calculamos la TAS aumentando la IAS en 2% por cada mil pies de altitud:

6. TAS = 250 + (5 x 18)
TAS = 250 + 90
TAS = 340 Knots
2. Calculamos el tiempo dividiendo la distancia por la velocidad:
GS (Ground Speed) Velocidad con respecto a tierra
Es la Velocidad Verdadera TAS corregida por dirección y velocidad del viento
atmosférico. Es la velocidad real de desplazamiento de la aeronave con respecto a un punto
en tierra. Esta velocidad es la que nos permite calcular a que hora estaremos cruzando sobre
un punto de notificación o llegando a un destino y la duración del vuelo.
A una misma velocidad
verdadera (TAS) una aeronave
con viento de cola tardara
menos tiempo en llegar a su
destino ahorrando a su vez
combustible y disminuyendo
los costos. Su velocidad de
tierra GS será mayor.

7. Por el contrario una aeronave que vuela con viento de frente tardara mas tiempo en llegar.
Su Velocidad de Tierra será menor.
Ejemplo: Que tiempo tardara una aeronave en recorrer un tramo de 150 NM si
vuela a una velocidad de 290 KIAS Rumbo 060° y a 21.000 pies de altitud si
encuentra viento de los 06020KT?
1. Calculamos la TAS aumentando la IAS en 2% por cada mil pies de altitud:
TAS = 290 + (5,8 x 21)
TAS = 290 + 122
2. Calculamos la GS sumando o restando a la TAS el Viento.
El avión lleva rumbo 060° y el viento viene de los 060° por lo tanto es viento
de frente y se resta:
GS = 412 – 20
3. Calculamos el tiempo dividiendo la distancia en la GS.
Pero no todas las veces el viento viene de frente o de cola, a veces el viento es cruzado o
diagonal a la trayectoria del avión. En estos casos afecta tanto a la velocidad como a la
trayectoria de desplazamiento.

8. A una aeronave le es calculada una TAS y una trayectoria determinada, pero esta encuentra
viento el cual no es exactamente de frente ni de cola, al cabo del tiempo calculado para
pasar por un punto la aeronave se encontrará en una posición diferente.
Teóricamente estos casos son interesantes de resolver:
Ejemplo: Una aeronave sale
del punto A al
punto B separados
340 NM con una
velocidad de 250
KIAS, una altitud
de 17.000 Ft y
Rumbo 310° si
encuentra viento
en calma, ¿Cuánto
tiempo tardará en
llegar al punto B?
1. Calculamos la TAS
TAS = 250 + (5 X 17)
TAS = 250 + 85
TAS = 335 Knots
2. Como el Viento esta en calma, la TAS es Igual a la GS
GS = 335 Knots
3. Calculamos el EET (Estimated Enroute Time) tiempo estimado en ruta.

9. Ahora, que sucedería en el ejemplo
anterior si la aeronave encontrase en
ruta un Viento de los 27020KT?
Si analizamos la trayectoria de la
aeronave, esta se desviaría hacia la
derecha de la ruta y experimentaría una
disminución en la GS debido al viento
el cual viene del frente al izquierda.
Según el calculo hecho anteriormente,
al cabo de 1 Hora y 6 minutos donde se
encontraría la aeronave?
Este ejercicio se puede desarrollar ya sea utilizando el triangulo de vientos del Computador
de Navegación, o mediante un simple procedimiento trigonométrico:
1. El ángulo formado entre el rumbo de la aeronave y la
dirección del viento es de 40° y podemos imaginar un
triangulo rectángulo donde la hipotenusa (h) sea la trayectoria
normal, el Cateto adyacente (ca) sea la trayectoria desviada
por el viento y el cateto opuesto la distancia de desviación al
punto planeado inicialmente. Entonces tendríamos:
2. La función trigonométrica Coseno dice que:
3. Si despejamos Cateto Adyacente (ca) podemos averiguar la distancia que
recorrería la aeronave al cabo de 1 Hora y 6 minutos:
4. La función trigonométrica Seno dice que:

10. 5. Si despejamos Cateto Opuesto (co) podemos averiguar la distancia a la que se
encontraría la aeronave del punto planeado inicialmente:
EJERCICIO DE PRACTICA
1. Una aeronave vuela de un punto A hacia un punto B separados 80 NM con un
rumbo de 045° velocidad 180 KIAS y altitud 15.000 ft.
a. Cual será su EET con viento en calma?
b. Si encuentra viento de los 35014KT en que dirección y a que distancia se
encontrará del punto B con el anterior estimado?
c. Cual será su EET con viento de los 04520KT
d. Cual será su EET con viento de los 22520KT