despachantes de voo

hoje vamos falar, em forma de homenagem, sobre a importância e o que os despachantes de voo fazem, una posición clave para las operaciones aéreas.

Pocos oficios son tan ingratos como ser despachador de vuelo de una aeronave de transporte aéreo de carga, nadie se acuerda de ellos cuándo el avión sale como un ángel de algún aeropuerto crítico (altura, temperatura pista corta, obstáculos etc.), tampoco se acuerdan de ellos cuándo la aeronave sale tan pesada o mal cargada que el piloto siente que se le viene el planeta azul encima y recurre a toda su pericia y experiencia para poder obtener un ascenso exitoso aunque precario; en ese momento no es el propio despachador quien se nos viene a la mente sino el ser que lo trajo al mundo.

postagem escrita por: William Casalins
Engenheiro aeronáutico
Fundación FIA

Despachadores de vuelo

Casi nadie les da la importancia que tienen, ¡ni ellos mismos!. Muchas aeronaves y vidas se han perdido por malos procedimientos de despacho, porque las aeronaves estaban más pesadas que lo reportado, mal cargadas (mal ubicada la carga), la carga estaba suelta o eran mercancías peligrosas mal embaladas etc.

Los aviões, ya sean ultralivianos o un jumbo jet, son máquinas que deben estar perfectamente balanceadas; el fabricante da instrucciones exactas de peso y de posición del centro de gravedad (C.G.) y los márgenes de tolerancia donde este puede ir sin perjudicar el rendimiento, la estabilidad o la estructura del avión.

O manufatureiro, O que mais, de acuerdo con las características del aeropuerto de salida y destino (altura, temperatura, humedad relativa, vento, longitud, inclinación y tipo de superficie de pista, etc.) da unos pesos máximos de operación; cabe anotar que estos pesos son calculados con el motor critico inoperativo en V1, ósea el motor que más lo afecte´(cuando falla) en el momento más crítico,  donde el piloto debe decidir si despega o aborta despegue y frena, para quedar dentro de lo que le queda disponible de pista.

Los primeros vuelos criollos se hacían de acuerdo al manual, después el piloto (que normalmente era el dueño del avión o de la aerolínea) cuando obtenía confianza le decía al despachador (casi siempre empírico)  “SALI SOBRAO, échale una toneladita más”  y después una más y así hasta que el avión salía realmente mal, en el límite de la pista y librando por muy poco loa obstáculos (con todos los motores operando a máxima potencia) entonces decía “bueno bájale media toneladita y listo”, esos eran los análisis de pista que usaban y que nunca tuvieron en cuenta condición de motor inoperativo en V1.

A mi juicio, un avión mal cargado es más peligroso que un avión muy pesado; y si se combinan esos dos eventos ¡DIOS NOS GUARDE DE UNA PERDIDA DE MOTOR EN EL DESPEGUE! Ya se les ha escuchado decir nerviosamente a algunos pilotos “como se nos vaya un ADF (radio localizador) nos caemos”, lo anterior haciendo alusión que si llega a haber un paro de motor no habría nada que hacer, como efectivamente ha pasado en algunos bimotores que son tan difíciles de controlar y aunque estén correctamente cargados, se necesita una pericia excepcional y más que ello, lo que realmente necesitan es un lugar donde caer, el cual desafortunadamente no siempre está disponible por la gran cantidad de edificios cerca de las pistas.

La trayectoria de un objeto que se desplaza en el aire es realmente la de su centro de masa o centro de gravedad (C.G.) y una aeronave no es la excepción, por su C.G. passe o 3 ejes de control del avión, lo que es conseguido por superficies aerodinámicas que ejercen una fuerza proporcional a la velocidad y al ángulo de dicha superficie o estabilizador referente al viento relativo y de la distancia (brazo de palanca) desde donde se aplica esta fuerza al centro de gravedad (C.G).

Desde los principios de la aviación existió un problema grave de estabilidad y control, casi todas las partes aerodinámicas del avión son desestabilizantes (el avión tiende a empeorar la situación en función del tiempo) el piloto tenía que mantener este control todo el tiempo con gran esfuerzo y concentración; el piloto es humano y solo podía realizar esta acción por pequeños intervalos de tiempo antes de terminar exhausto física y mentalmente.

Al principio esto era suficiente, pero a medida que los vuelos se hacían más largos y los aviones más grandes, se tornaba una prioridad que el avión se auto-estabilizara aerodinámicamente, esto se conseguía automáticamente solo si poníamos el C.G. por delante del centro de presiones (C.P.), punto donde se considera concentrada la sustentación)  y depende del área de las alas, la cola y sus distancias, pero eso como lo veremos más tarde tiene consecuencias nefastas en las prestaciones y en el peso, porque como decimos en ingeniería : “nada es gratis en la vida, y todo hay que pagarlo de una u otra forma”, en aeronáutica se le dice “compromiso” y es mejorar unas cosas importantes sacrificando otras que no son prioridad para ese diseño en particular.

El ala principal es la que aporta la mayor cantidad de sustentación en condiciones normales, proporciona una fuerza hacia arriba igual que el peso del avión o algunas veces mucho más (dependiendo la maniobra que se esté haciendo). En un vuelo recto y nivelado, como lo es en casi todo el crucero (es el que gasta casi la mayoría del tiempo de vuelo), el ala además de soportar el peso del avión tiene una carga adicional, que es la fuerza de la cola hacia abajo por tener el C.G. adelantado (ver grafica).

Es obvio que al estar el C.G. más adelantado o el avión más pesado, este valor tiende a aumentar y a exigir más fuerza hacia arriba de las alas y esto conlleva más resistencia al avance, más peso porque se tiene que hacer más fuerte la estructura y mayor consumo de combustible. Pelo contrário, si el peso estuviera por detrás del centro aerodinámico, el vector que proporciona el estabilizador horizontal apuntaría hacia arriba y si bien consume potencia adicional por la resistencia al avance añadida en la cola (igual que el caso anterior), esta fuerza es sumada a la sustentación creada por el ala principal, lo que significa que debe trabajar menos y por ese motivo tener una resistencia estructural más pequeña, más liviana y tener menos resistencia al avance, lo que se traduce en menos consumo de combustible y más velocidad, aunque en un detrimento sustancial de la estabilidad y control de la aeronave. Afortunadamente en la actualidad cuando los diseñadores de aviones le han dejado a la electrónica la “responsabilidad” de la estabilidad, la operación de las superficies de control y la posibilidad más remota de entrar en perdida de sustentación, se están construyendo aviones con estabilidad artificial y que dadas las ventajas en prestaciones y ahorro de combustible son muy deseables; realmente esto empezó en la aviación militar cuando los cazas requerían ser menos estables, que al final fueran más rápidos en las maniobras para que pudieran evadir más fácilmente a los aviones y misiles enemigos. Con sistemas de estabilidad artificial se pueden diseñar aeronaves ligeramente inestables que tendrían mejores rendimientos, que solo podrían mantenerlos en vuelo poderosas y redundantes computadoras.

La combinación de tener una aeronave sobre-pesada y con el C.G. muy adelantado es muy indeseable especialmente en las condiciones de despegue, aproximación y aterrizaje, cuando las superficies hipersustentadoras le imprimen un momento de cabeceo nariz abajo muy fuerte, además las bajas velocidades de esas maniobras hacen que el elevador y su estabilizador horizontal no tengan la suficiente autoridad (fuerza) para mantener la nariz en posición arriba, y las cargas impuestas en las alas y en el tren de aterrizaje de nariz podrían hacerlos colapsar.

Como dijimos anteriormente la posición del C.G. con respecto al centro aerodinámico es lo que más afecta la estabilidad en el avión; estable si está por delante, neutral sí coinciden e inestable si se encuentra por detrás.

Como una imagen vale más que mil palabras, vamos a usar varias gráficas (exageradas) para entender mejor todo este enredo. Empezaremos con la condición de despegue o aterrizaje, con el C.G. adelantado, y en crucero con C.G. atrasado.

Warning: matemáticas adelante

Jajaja es broma.

IMAGEN (1)                                     IMAGEN (2)

Estabilidad estática y dinámica

La estabilidad estática es la tendencia natural del avión en tratar de volver a su actitud original cuando es perturbado en su vuelo recto y nivelado por una ráfaga de viento o cualquier otro motivo.

La estabilidad dinámica consiste en la forma como el avión trata de llegar o llega a su estado de vuelo original después de dicha perturbación.

¿Cómo afecta la posición de C.G. la estabilidad y control?

Las infelizmente son las que vuelan y el peso total del avión debe quedar muy cerca del punto donde se produce la suma de todas las fuerzas sustentadoras (centro de presiones), de lo contrario el momento (el brazo de la palanca multiplicado por la intensidad de la fuerza) entre peso y sustentación sería tan grande que las superficies de los elevadores serían insuficientes para mantener un vuelo estable, sobre todo a bajas velocidades. Por ejemplo si existen las condiciones de mucho peso y muy adelantado sumado a las bajas velocidades de despegue y aterrizaje junto con el momento de cabeceo nariz abajo por las superficies hipersustentadoras desplegadas, sería el evento más desfavorable para el control, performance y la estructura, pero mejor para la estabilidad. La solución más probable es recurrir al aumento de la velocidad para hacer más efectiva la fuerza de la cola, usar menos grados de flaps y así disminuir el momento de cabeceo positivo.

En el performance (rendimiento)

Cuando el avión tiene un momento de cabeceo nariz abajo (positivo), la cola tiene que hacer cierta fuerza hacia abajo. Esto dependerá del tamaño del momento y de la longitud que existe entre el estabilizador horizontal y el C.G.) Esa fuerza hacia abajo la podemos considerar como un peso adicional que lógicamente tiene que ser soportada por las alas principales, eso requiere más resistencia al avance, es decir más potencia disponible de los motores.

En la estructura

Analizando el evento más desfavorable (pesado de nariz y sobre-pesado en el despegue), dijimos que el ala también tiene que hacerse responsable por el peso adicional, esto significa que el estabilizador este haciendo fuerza hacia abajo para contrarrestar en momento de cabeceo positivo (nariz abajo). Esto sugiere que las alas tienen que ser más fuertes y lógicamente más pesadas, en el aterrizaje se va a estresar mucho más el tren de nariz (y todo en general) ya que el piloto no tiene control suficiente para posarse suavemente sobre la pista; si es al revés (pesado de cola) sería un milagro que el piloto lo ponga en el lugar adecuado sobre la pista.

El despachador de aeronaves es un eslabón muy importante en la cadena de la operación de las aeronaves; así como lo son las auxiliares de vuelo quienes no están para cargar las maletas o servir el café, sino realmente están para sacarnos del avión en menos de 90 segundos en caso de una evacuación de emergencia. El despachador no está para cargar el avión, él es el encargado de que el vuelo se prepare correctamente, con el combustible adecuado para ir al aeropuerto de destino, al alterno y sobrevolar sobre el tiempo determinado antes de aterrizar, hacer el plan de vuelo por la ruta y a la altura más adecuada, dependiendo del peso y de los vientos, informando al piloto de las condiciones del tiempo en todos los aeropuertos y aerovías involucradas, del estatus del avión y de las anotaciones de mantenimiento, que las mercancías peligrosas estén bien embaladas, documentadas y su posición bien definida, personas a bordo etc. etc. ÉL, junto con el piloto al mando, son los que al fin y al cabo hacen el planeamiento del vuelo; es por eso que cada vez que un avión hace un aterrizaje seguro y a tiempo en un aeropuerto de destino, es porque en gran parte el despachador del vuelo HIZO BIEN SU TRABAJO.

Algunos ejemplos se pueden investigar:

• Sobre-peso sin consecuencias: Max Conrad, quien estableció récords mundiales de distancia a bordo de un Piper Twin Comanche que cargaba el doble de la carga útil permitida volando casi 12,700 Km entre Suráfrica y Florida.
• El accidente del Boeing 747 en Afganistán es un ejemplo de no exceder el peso sino la carga mal sujetada se desplazó hacia atrás durante el despegue.
• Uno que nunca falla en los cursos de CRM es el accidente del DC-9 de ValuJet que se incendió por mercancías peligrosas mal administradas.

Agradecimientos a mis amigos FIA, Jaime Sada y Freddy Higuera por la colaboración en este artículo.

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