Estudio de la viabilidad de la ruta

Barcelona-Japón en función de los

aeropuertos y aeronaves

ACTIVIDAD DIRIGIDA 1 Estudio preliminar de una ruta

David Duran, Alberto Rivas Cid

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1. Comprobar si hay alguna limitación al TOW de las aeronaves seleccionadas por

longitud de pista de despegue en alguno de los aeropuertos.

Para comprobar si hay alguna limitación del TOW se calcula la longitud básica de cada pista a través

de las TORA y de ahí se saca la TOW de cada aeronave en el despegue (se necesita la básica porque las

gráficas de las aeronaves estás en condiciones estándar).

Para mostrar el proceso de descorrección, ponemos el ejemplo del caso de Barcelona, con la pista de

aterrizaje 02. Esta pista tiene una longitud total, determinada por la TORA, de 2528 m. En otras

palabras, con todas las correcciones tiene una longitud de 2528m. En consecuencia su Lp, su longitud

con la corrección de pendiente, la última de las correcciones, es también 2528m.

𝑅𝑊𝑌 → 𝑇𝑂𝑅𝐴 = 𝐿𝑝 = 2528 𝑚

Haciendo las descorrecciones:

Descorrección de la presión:

𝐿𝑝 = 𝐿𝑡 · {1 + 0.1 (𝑇𝑟𝑒𝑓 − 15 +6.25 ⋅ ℎ

1000)}

𝐿𝑡 = 𝐿𝑝

1 + 0.1 (𝑇𝑟𝑒𝑓 − 15 +6.25 ⋅ ℎ

1000 )= 2512.92 𝑚

Descorrección de la temperatura:

𝐿𝑡 = 𝐿ℎ · {1 + 0.01 · (𝑇𝑟𝑒𝑓 − 𝑇𝑠ℎ)}

𝑇𝑠ℎ = 15º𝐶 −6.5·ℎ

1000

𝐿ℎ = 𝐿𝑡

1 + 0.01 · (𝑇𝑟𝑒𝑓 − 𝑇𝑠ℎ)= 2241.07𝑚

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Descorreción de la elevación:

𝐿ℎ = 𝐿0 (1 +0.01 · ℎ(𝑚)

300)

𝐿0 = 𝐿ℎ

(1 +0.01 · ℎ(𝑚)

300)

= 2241.07 𝑚

Comprobamos ahora que la corrección por elevación y temperatura no superen en más del

35% la longitud original de la pista:

𝐿𝑡

𝐿0− 1 = 12% < 35%

Por lo tanto las correcciones aplicadas están dentro de los márgenes permitidos.

En la tabla 1 se muestran los valores de las diferentes pistas en las condiciones estándar.

Aeropuerto Pista TORA (m) L0 (m) LEBL 02 2528 2242.11

20 2528 2242.11

07L 3352 2972.92

25R 3352 2972.92

07R 2660 2366.24

25L 2660 2366.24 RJTT 16L 3000 2575.55

34R 3000 2575.55

16R 3000 2562.77

34L 3000 2562.77

04 3000 2110.52

22 3000 2110.52

05 3000 2118.83

23 3000 2118.83

RJAA 16R 4000 3427.51

34L 4000 3427.51

16L 2500 2141.13

34R 2500 2141.13

Tabla 1 Longitud de pistas en condiciones estándar

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Una vez obtenida la longitud de las pistas en las condiciones estándar, utilizamos las gráficas de “Take

off weight limitation” para conocer la limitación del TOW con sus respectivas longitudes de pista.

Para saber si el TOW se encuentra limitado, comparamos el valor obtenido con la tabla, y si este es más

pequeño que el MTOW de la aeronave, se encuentra limitado. Sin embargo, si este es igual, no hay

limitación.

Las gráficas utilizadas para obtener el TOW se encuentran incluidas en el anexo, junto con los resultados

del TOW.

Con estos resultados se puede observar:

En Barcelona únicamente el A330 no se encuentra limitado, en las pistas LEBL 07L y LEBL

25R.

En Haneda no hay ningún avión que no se encuentre limitado por la pista al despegue.

Narita no introduce ninguna limitación en ninguno de los tres aviones en la pista 16R y 34L.

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2) Calcular si hay alguna limitación al LW de las aeronaves seleccionadas por longitud de pista

de aterrizaje en alguno de los aeropuertos.

En el caso del aterrizaje, únicamente es necesario hacer la descorreción por altitud:

𝐿ℎ = 𝐿0 (1 +0.01 · ℎ(𝑚)

300)

𝐿0 = 𝐿ℎ

(1 +0.01 · ℎ(𝑚)

300)

En la tabla 2 se encuentran los resultados de la longitud de pista de aterrizaje en condiciones estándar:

Aeropuerto Pista LDA (m) LDA0 (m) LEBL 02 2528 2525.64

07L 2922 2919.28

25R 3352 3348.87

07R 2660 2657.52

25L 2660 2657.52 RJTT 16L 3000 2995.53

34R 3000 2995.53

16R 3000 2995.53

34L 3000 2995.53

04 3000 2496.27

22 3000 2496.27

23 3000 2496.27

RJAA 16R 4000 3961.96

34L 4000 3961.96

16L 2500 2476.23

34R 2500 2476.23

Tabla 2 Longitud de pista de aterrizaje en condiciones estándar

Una vez obtenida la longitud de la pista de aterrizaje a nivel del mar y en condiciones estándar, se

compara la longitud de cada pista respecto a cada avión con la gráfica “Landing runway length

requirements”.

Al hacerlo, es notorio que la longitud de la pista al aterrizar no introduce en ninguno de los tres aviones

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limitación del LW. En consecuencia, se podrá aterrizar con el peso máximo siempre con el peso máximo

(MLW), como podemos ver en la tabla 2 del anexo.

Como conclusión de este aparatado deducimos que al aterrizar no importa la aeronave utilizada, porque

no hay ninguna limitación del peso.

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3) Estudiar cuál es la máxima carga de pago que pueden transportar en esa ruta las aeronaves

B777 y B787 según sea el aeropuerto de origen y destino.

Para obtener la máxima carga de pago permitida en estas rutas, se utiliza la gráfica “Payload/range” del

ACAP de cada aeronave.

Con el valor del TOW limitado por la longitud de pista (obtenido en el apartado 1), se traza una paralela

respecto al “Brake release gross weight”. En este estudio se considera el “Brake release gross weight”

igual al MTOW.

En segundo lugar, se encuentra el punto donde se interseque la recta inclinada del TOW con el valor del

eje de abscisas, el alcance (tomado en esta ruta de 6479.48NM). Seguidamente se traza una recta

horizontal para conseguir el valor del OEW más la carga de pago.

El OEW (operational empty weight) es un valor constante para cada aeronave dado por el fabricante,

apuntado en el ACAP.

Por ello, se puede obtener finalmente la carga de pago con la siguiente ecuación:

𝑃𝐿 = (𝑂𝐸𝑊 𝑝𝑙𝑢𝑠 𝑃𝐿) − 𝑂𝐸𝑊(𝑐𝑡. )

Los resultados de la PL que puede ser transportada por cada avión en relación a la pista de aterrizaje se

encuentran en la tabla 3 del anexo.

Aquí se expone una tabla resumiendo los resultados:

Aeropuerto PL 777-300R (T) PL 787-800 (T)

LEBL 02 /20 48.35 17.30

07L / 25R 76.45 32.80

07R / 25L 54.535 20.6

RJTT 16L / 34R / 16R / 34L 64.35 26.1

04 / 22 / 05 / 23 42.55 13.4

RJAA 16R / 34L 79.25 33.6

16L / 34R 34.45 15.9

Tabla 3 Payload de cada ruta y avión

A la vista de los resultados, se puede decir que el B777 tiene una PL más de 2 veces superior que el

B787. Por lo tanto, serian dos aviones destinados a rutas con diferente demanda, el 787 para una ruta

con demanda media y el 777 para rutas de demanda alta.

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4) ¿Cuál sería el número máximo de pasajeros que podrían llevar las aeronaves anteriores en

esas rutas? ¿Y cuántas toneladas de carga?

Para analizar el cómputo de pasajeros que cada aeronave permite transportar, se parte del valor de PL

obtenido en el apartado 3).

Al tratarse de un vuelo intercontinental y en consecuencia de largo alcance, se da un valor promedio de

75kg de peso por pasajero más 20kg de peso de equipaje. En otras palabras, cada pasajero comporta

95kg de PL.

Para este vuelo, se considera una configuración de una clase para el 787, completamente comercial. Así

pues, el número máximo de pasajeros que puede contener la aeronave son 381. Sin embargo, teniendo

en cuenta el alcance de la ruta no se aplica en la realidad muy comúnmente una configuración single

class.

Por lo que respecta al 777, se ha optado por una configuración bi-clase constituida por clase económica

y primera, la configuración con el máximo número de pasajeros dado por el fabricante. El límite de

pasajeros para esta configuración es de 378.

Como el objetivo de esta ruta es destinar el máximo de PL a pasajeros, se otorgara a estos el Payload

hasta llegar al cupo de pasajeros. Una vez sobrepasado este cupo, se utilizara el sobrante de PL en cargo.

La tabla con los resultados del número máximo de pasajeros que pueden llevar las aeronaves en cada

ruta se encuentra incluida en el anexo.

Aquí se expone una tabla resumiendo los resultados:

Aeropuerto Pax 777-300R Cargo 777-300R

(T)

Pax 787-800 Cargo 787-

800 (T)

LEBL 02 /20 378 12.44 182 0

07L / 25R 378 40.54 345 0

07R / 25L 378 18.44 216 0

RJTT 16L / 34R /

16R / 34L

378 26.44 274 0

04 / 22 / 05 /

23

378 6.64 140 0

RJAA 16R / 34L 378 43.34 353 0

16L / 34R 378 7.54 167 0

Tabla 4 Pasajeros y mercancías de cada ruta y avión

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5) A la vista de los resultados anteriores, ¿qué ruta se consideraría la más rentable? Justificar la

respuesta.

A la vista de los resultados anteriores y considerando que el Payload de pasajeros es el más rentable

seguido del PL de carga, la ruta más rentable es la ruta entre 16R/34L de Narita (RJAA) y la pista

07L/25R de Barcelona con el B777-300ER.

Específicamente el vuelo de Narita a Barcelona permite el transporte máximo de pasajeros (378) y

máxima carga de entre todos los aviones y aeropuertos (43.34 Tn). Precisamente, el PL que puede

transportar dicho avión en dicha ruta es de 79.25 Tn.

En sentido contrario, la ruta desde 07L/25R de Barcelona (LEBL) a cualquier aeropuerto y pista de

Japón, con el B777-300ER, también es muy rentable (PL=76.45 Tn, 378 pasajeros y 40.54 Tn de carga).

Por lo tanto, como en ida como en vuelta, esta es la ruta más rentable de todas las rutas estudiadas.

Cabe decir que la ruta más rentable es aterrizando en cualquier pista de Barcelona o Narita porque en

el aterrizaje no se causan limitaciones.

El B787-800, por su parte, no causa tanta rentabilidad como el 777, ya que no se llena nunca al máximo

de pasajeros (381) y la carga permanece siempre a 0.

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6) Anotar las consideraciones y conclusiones que se consideren oportunas.

En el apartado anterior se ha supuesto que lo que prima para la ruta más rentable es el número de

pasajeros seguido de la carga.

Otra suposición importante hecha ha sido que los aeropuertos de Japón están suficientemente cerca para

considerar la misma rentabilidad con el mismo PL. Si alguno estuviera considerablemente más lejos

que el otro, en el criterio de la rentabilidad se tendría que ver el PL/distancia.

También se ha supuesto que el B787 tiene configuración exclusivamente económica, mientras que el

B777 se ha considerado con una configuración de dos clases (primera clase y económica).

Finalmente, cabe decir que se ha supuesto que un pasajero pesa 75kg de media con un equipaje medio

de mano de 20kg.

Teniendo en cuenta todas estas consideraciones, las conclusiones que se sacan de esta actividad son:

La ruta que transporta el máximo número de pasajeros y carga, y en consecuencia la más

óptima, sería entre 16R/34L de Narita (RJAA) y la pista 07L/25R de Barcelona con el B777-

300ER.

Limitaciones en el TOW o LW afectaran negativamente al PL, disminuyendo su valor.

La disminución de PL, a su vez, afectará negativamente al número máximo de pasajeros y la

masa máxima de carga, haciendo de esa ruta, una ruta menos rentable que en condiciones

óptimas.

Según el avión, el PL cambiará. Sin embargo, en casos de aviones con diferente MTOW, puede

llegar a ser igual o incluso más rentable al considerar el menor consumo de combustible que

comportaría la aeronave. Este sería el caso del 787, que al incorporar materiales compuestos

más ligeros y la tecnología más actual, tiene un consumo de combustible remarcablemente

inferior.

La ruta más rentable es la que transporta más pasajeros. Si hay diversas rutas que aceptan el

número máximo de pasajeros, la más óptima será aquella que permita una carga mayor. Por

ello, en este caso la ruta más económicamente viable coincide con la que transporta la máxima

carga de pago.

Si se aumenta el MZFW (Maximum Zero Fuel Weight) del avión, se podría llevar más payload.

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También se podría llevar más payload si se lleva la cantidad justa de Reserve Fuel (RF).

Aunque Narita es la ruta más rentable, su lejanía en relación a la ciudad de Tokio puede

comportar un inconveniente, porque incrementaría el tiempo del viaje terrestre para los

pasajeros.

Se podría plantear un estudio más profundo del gasto de combustible, por el hecho que si el

avión despega con el MTOW, éste peso máximo puede producir un consumo mayor de

combustible en la ruta que en otra configuración con menos peso.

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1. Tabla de las limitaciones de TOW.

2. Tabla de las Limitaciones de LW.

3. Tabla de Payload /Pax/Cargo.

4. Gráficas del “Take off weight limitation”.

5. Gráficas del “Payload/range”.