INTRODUCCION AL VUELO POR INSTRUMENTOS

Qué es volar por Instrumentos?

Volar por Instrumentos es la practica de volar una aeronave sin utilizar referencias visuales naturales tales como el horizonte, el terreno o el agua. Sin estas referencias es imposible orientar o mantener volando con la actitud apropiada una aeronave.

Como es posible que usted este acostumbrado a mantener la actitud de su aeronave tomando como referencia el horizonte natural, el hecho de intentar buscar dentro de la cabina una referencia artificial puede causar temor inicialmente. De hecho el Vuelo por Instrumentos implica tener completo control de la navegación y del manejo de la aeronave utilizando como única referencia, los instrumentos que se encuentran en cabina.

Dentro de las nubes usted utiliza la misma tecnica para volar que utiliza en cielo despejado.La formula clave es:

Potencia + Actitud = Comportamiento

Ya sea que usted tenga visibilidad fuera de la cabina o no. La única diferencia es que su horizonte se presenta en forma artificial en el Indicador de Actitud u horizonte artificial en vez de verlo en su parabrisas. Esto implica que debera estar observando frecuentemente este instrumento, especialmente cuando esté efectuando giros o cambiando de altitud. Con el horizonte real es muy

sencillo mantener una actitud sin tener que concentrarse en el horizonte mismo, por ser un panorama muy abundante. Sin embargo como el horizonte tiene máximo 10 cm de diámetro en su instrumento, deberá ponerle mayor atención. Más adelante le explicaremos las técnicas utilizadas para lograrlo.

Navegación por Instrumentos

La navegación es mas fácil cuando se vuela IFR (por instrumentos) pues la información se presenta directamente en el panel de instrumentos. Lo anterior hace que ya no se requiera correlacionar lo que usted ve en tierra con un mapa, para poder determinar su localización. Usted

puede leer la distancia a la que se encuentra de una radioayuda localizada en tierra en sus instrumentos. De esta manera usted tiene una posicion representada por una distancia conocida desde una radioayuda siguiendo un radial especifico de la radioayuda. Los paneles mas modernos poseen instrumentos que nos dan la velocidad con respecto a la tierra y el tiempo que falta para llegar al proximo punto de referencia (waypoint).

Aunque algunas aerolineas modernas tienen equipos dotados de los instrumentos mas sofisticados posibles, que hasta permiten hacer aterrizajes y despegues en condiciones de cero visibilidad, la Cessna 182RG que generalmente volamos en el simulador requiere que dispongamos de unas condiciones mínimas de techo de nubes y visibilidad tanto para el despegue como para aterrizar. Muchas de estas comprobaciones las debemos hacer por referencia visual.

Hay muchos tipos de mapas y cartas de navegacion diseñadas específicamente para hacer IFR. Tenemos cartas para la etapa 'en ruta' que muestran vias predefinidas entre diferentes radioayudas localizadas en tierra conocidas como 'Radioayudas de Navegación'. Tambien tenemos cartas que explican los procedimientos de llegadas y salidas conocidos como (Departure and Approach Procedures DAPS). Los Procedimientos de Salida guian el aeroplano desde el despegue hasta colocarlo en la ruta de salida hasta el punto donde debera tomar la via de salida. Los Procedimientos de Aproximación guian la aeronave desde la via 'en ruta' hasta entrar y colocarlo en una posicion comoda desde donde pueda efectuar un aterrizaje en forma exitosa. La forma de llevar a cabo estos procedimientos los explicaremos en otras lecciones.

Instrumentos - Las herramientas del cambio

Cuando usted se encuentra volando en condiciones IMC (Instrument

Metereological Conditions) la mayor parte de su tiempo se debe pasar leyendo las indicaciones dadas por los instrumentos. Para llevar a cabo esta rutina efectuamos lo que denominamos un barrido de instrumentos por orden de prioridad. La maxima prioridad la tiene la actitud de su aeroplano es por esta razon que el instrumento mas importante es el Indicador de Actitud. Los demas instrumentos se clasifican por orden descendente de prioridad. En vuelos largos (donde se debe estar efectuando este barrido de instrumentos frecuentemente) usted reconocerá la comodidad que brinda tener un piloto automatico, pues le permitira hacer un chequeo de instrumentos mas descanzado, dandole tiempo para consultar los mapas, las cartas de navegación y similares.

En éste momento ya estamos en condiciones de estudiar los diferentes Instrumentos dentro del contexto de su utilizacion en IMC. Para estudiarlos los clasificaremos en categorias. En la gráfica que encabeza esta página hemos definido las categorias separandolos por lineas de colores.

INSTRUMENTOS DE NAVEGACION

Existen seis instrumentos de navegación que en conjunto dan al piloto un panorama completo del funcionamiento de la aeronave.

Estos instrumentos pueden dividirse en dos categorías:

Instrumentos Primarios: Incluyen el Velocimetro (Indicador de velocidad del aire), el indicador de Actitude (Horizonte Artificial), el altimetro y el indicador de rumbo o dirección. Estos instrumentos muestran los parametros del vuelo, tales como altura actual, velocidad y dirección.

Instrumentos Secundarios: En este grupo se encuentran el coordinador de giros y el indicador de velocidad vertical o variometro. Estos instrumentos presentan la rata de cambio de los parametros de vuelo, como rata de giro, de descenso o de ascenso.

OTROS INSTRUMENTOS

Instrumentos de Navegación: Incluye el Indicador VOR, el Automatic Direction Finder (ADF), Brújula o Compas, Radio Balizas de Marcación de aproximación, Equipos de medicion de distancia (DME) y un reloj. Estos instrumentos presentan información de navegación tales como rumbo, radiales y distancia. Mas adelante hablaremos sobre su funcionamiento.

Instrumentos de Motor: Incluyen mediciones de combustible, de temperatura y presion de aceite, temperatura de los gases del exhosto, medidor de presion manifold y tacometro. Estos instrumentos, algunos de ellos opcionales y otros de uso obligatorio, permiten estar pendientes del funcionamiento del motor y de otros sistemas mecanicos. Los analizaremos mas adelante.

A. HORIZONTE ARTIFICIAL - INDICADOR DE ACTITUD

Sin duda alguna, el instrumento mas importante del panel de instrumentos es el Indicador de Actitud (Horizonte Artificial). Este instrumento, aunque internamente es supremamente complejo es increiblemente facil de utilizar y remplaza completamente al horizonte natural. Esta compuesto por un simbolo que representa a su avion visto desde la parte de atras y por una linea horizontal movil con un area azul en la parte superior que representa el cielo y un area obscura o café que representa la tierra. Este horizonte sube o baja respondiendo a los

cambios de actitud de la nariz del aeroplano y se inclina a la izquierda o derecha respondiendo al angulo de banqueo del mismo, de esta forma refleja permanentemente el horizonte real. Todo esto se logra por medio de un mecanismo interno llamado giroscopo que mantiene el nivel del horizonte

fijo con respecto al horizonte natural. Por la razon anterior este instrumento se denomina 'Instrumento de Giro'.

En las graficas observamos la aeronave efectuando un giro de 30° a la izquierda con una actitud en la nariz relativamente plana. Sin embargo, no es posible

establecer de una forma segura establecer si el avion esta manteniendo la altura, descendiendo o aun ascendiendo sin hacer referencia al variometro o Indicador de Velocidad Vertical. Cualquiera de las opciones anteriores puede ser posible dependiendo de que potencia tengamos en los motores. Recordemos la formula:

Potencia + Actitud = Comportamiento Conocemos la actitud pues la podemos leer del Indicador de Actitud, pero no conocemos la potencia. Es por esto que desconocemos el comportamiento que el avion pueda tener en ese momento.

Sin embargo podemos decir que el angulo de banqueo era de 30° pues el indicador de banqueo asi nos lo dice (la punta de flecha que encontramos sobre el icono que representa nuestro avion) al apuntar a la primera linea larga angular alrededor de la parte superior del instrumento. Los primeros 30° de banqueo generalmente estan subdivididos cada 10° con lineas mas cortas.

El indicador de actitud de la nariz del avion puede estar señalando una cualquiera de las marcas verticales que se encuentran por encima o por debajo del horizonte. En el instrumento que tenemos en la serie de tres gráficas tenemos cuatro arriba y cuatro abajo, sin embargo en el instrumento que aparece al comienzo de la pagina solo tenemos dos rayas arriba y dos abajo. Con lo anterior estamos haciendo notar que la forma de los instrumentos varia para cada tipo de avion sin embargo su funcionamiento es similar en todas las presentaciones. No podemos decir en forma exacta cuanto representa cada una de estas rayas pero podemos decir que cada rayita indica en general unos 2° de diferencia en el ángulo del cuerpo de la aeronave.

Ejercicio

Coloque su avion a unos 3000 pies volando con planos a nivel. Observe ahora su Horizonte Artificial. Debera ver el simbolo que representa su avion situado exactamente sobre el horizonte con los planos nivelados. Ahora gire a la derecha hasta que logre un giro de 30°. Note cuidadosamente la indicacion del instrumento particularmente el indicador de banqueo que debera estar sobre la tercera marca, y el indicador de actitude que debe estar ligeramente por encima del horizonte. Intente hacer varios giros a derecha e izquierda y observe el instrumento.

Es sorprendente ver como es de fina la respuesta del instrumento al movimiento vertical. Observe el pequeño circulo en el simbolo que representa nuestra aeronave. Podemos considerar que este es el fuselaje de nuestro avion imaginario. Cuando usted efectua ajustes finos en la actitud de la

nariz del avion (para mantenerse con planos a nivel) estos seran tan suaves que serán practicamente imperceptibles en el instrumento. De hecho deberan permanecer dentro del diametro del pequeño circulito. Este es el tipo de movimientos que usted debe hacer generalmente.

Recuerde: Podemos hacer cambiar la actitud de la nariz del avion por medio del estabilizador (pitch) o con el Joystick.

B. ALTIMETRO

El altimetro es un instrumento de vital importancia en el vuelo por instrumentos. Como no es posible mirar el terreno que tiene debajo, se debe volar a alturas que le aseguren que pueda pasar con holgura los accidentes geograficos mas elevados que se presenten en la ruta. Si tiene acceso a cartas IFR en-ruta podrá observar la Minima Altitud Segura (MSA - Minimum Safe Altitude) impresas en cada ruta. Esta altura le garantiza al menos 1000 pies por encima del obstaculo mas alto que se encuentra en la ruta. Asi que cuando esté volando IMC,

ponga especial cuidado al altimetro si quiere volar con seguridad.

Siempre asegurese de estar utilizando la subescala correcta. La subescala es la calibración de presión que debe ajustarse en el altimetro para que el instrumento muestre la altitud correcta. Observe la pequeña perilla con una B impresa encima en la parte inferior izquierda del instrumento. En la vida real, esta perilla gira hasta que muestra el valor correcto en la pequeña ventana que se encuentra entre los digitos '2' y '3' del dial. Al hacer uso periodico de este ajuste nos aseguraremos de estar utilizando la escala correcta en todo momento. La subescala es una medida de presión barométrica en pulgadas de mercurio. Utilizamos para nuestro caso Milibares. Este valor lo podra obtener de los ATIS en la mayoría de aeropuertos. En el simulador sencillamente haga click sobre la letra 'B' para ajustarlo.

INDICADOR DE RUMBO

El Indicador de Rumbo, tambien conocido como Indicador de Direccion o Giro Direccional, es un instrumento giro utilizado para indicar el rumbo que lleva la aeronave. El instrumento se alinea manualmente con la brújula magnetica (compas) al comienzo del vuelo e indica el rumbo magnético que lleva la aeronave. Debido a que utiliza un giro para mantener su información puede sufrir de error giroscópico de vez en cuando. Este tipo de eventos se presentan debido a la rotación de la tierra, pero esto es tema que no tocaremos por ahora. Por lo pronto solo nos interesa saber que el Indicador de Rumbo debe ser alineado

periodicamente con el compas o brujula presionando la tecla 'D' (en el caso de nuestro simulador). Acostumbrese a hacerlo cada 10-15 minutos.

La razon mas importante para que el Indicador de Rumbo exista es por la inestabilidad del compas. Este flota en fluido y puede llegar a ser imposible de leer salvo en casos de vuelo a nivel. Si quiere comprobarlo mire el compas a la entrada o salida de un giro.

El hecho de que el Indicador de Direccion tenga una presentación de 360° completos hace que la orientacion sea mas facil, particularmente durante una aproximacion por Instrumentos. Las marcas localizadas alrededor del perimetro del instrumento indican desplazamientos de 45°, 90° y 180° con respecto al rumbo actual. Si observa el Indicador de Rumbo que tenemos en la figura del lado, note que estamos llevando un rumbo de 230°. La marca de referencia de 45° esta alineada con 185° y 275° respectivamente. Mas adelante vera como estas marcas pueden ayudar cuando se esta utilizando el ADF.

VELOCIMETRO

El último de los Instrumentos de Vuelo Primarios es el velocimetro. Este es un Instrumento de Presión, esto significa que obtiene su medición de unos sensores de presión externa del aire. De hecho toma tanto la presión del aire ambiente como el efecto del flujo de aire que llega para producir una lectura exacta de la velocidad del aire. Esta lectura se refiere al comportamiento actual de la aeronave pero debe tomarse en el contexto de cambio de altitud.

Usted puede utilizar el velocimetro en la misma forma que esta acostumbrado en condiciones visuales pero le sera de muchisima importancia cuando este efectuando aproximaciones por instrumentos. En estas condiciones usted debe ceñirse a estrictos máximos y mínimos de velocidad.

COORDINADOR DE GIROS

En los primeros tiempos de la aviación, este tipo de instrumentos se consideraban un lujo. Usted podia y aun lo puede hacer, calcular la rata de giro simplemente observando la rata de rotación del Indicador de Rumbo, o correlacionando el ángulo de banqueo. Entre más banqueo, mayor la rata de giro.

El Coordinador de Giro es otro instrumento de los denominados 'instrumentos de giro' y el primero de los instrumentos del grupo

denominado 'instrumentos de rata de cambio'.

El Coordinador de Giro es muy bueno para hacer lo que su nombre implica. Al observar la posición de la bola de balance y aplicando pedales para contrarestar es posible lograr un vuelo balanceado todo el tiempo. Adicionalmente las dos marcas angulares ubicada debajo de la horizontal se utilizan para marcar un 'Giro Rata Uno'.

Un Giro Rata Uno es un giro de 180° por minuto la cual es muy frecuente para maniobras de instrumentos. Tambien se conoce como 'giro de dos minutos' pues toma dos minutos para girar los 360°. La ultima gráfica que vemos en ésta página nos muestra un giro rata uno a la izquierda.

VARIOMETRO

El último pero no menos importante de los Instrumentos Basicos (Primarios y Secundarios) es el variometro y nos indica la rata de ascenso o de descenso en pies por minuto. Es muy práctico cuando vamos a hacer la transicion de vuelo en ruta al comienzo de la etapa de aproximación. Algunos pilotos consideran que el buen manejo de la velocidad vertical es un arte. Los procedimiendo de aproximacion establecen velocidades mínimas y máximas de descenso que deben ser celosamente guardadas si queremos estar seguros de no ir a tener

coliciones con obstaculos en tierra.

El Instrumento de nuestro ejemplo esta mostrando una rata de ascenso de 350 pies/min.