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poliBLOGS :: Ingeniería Aeroportuaria

TEMA 6. ORIENTACIÓN DE PISTAS

Publicada By  mabelgi1 - Sin categoría    

En esta entrada se realizará una visión general sobre la importancia de la correcta orientación dela pistas a la hora de diseñar un aeropuerto. Se comenzará introduciendo los factores quecondicionan que una orientación sea más apropiada que otra, para pasar a desarrollar el temarelacionado con los vientos, los principales causantes de la elección de una determinadaorientación. Por último se introducirán algunos métodos para trabajar con las distribuciones de losvientos y presentar los datos para analizarlos y poder tomar consideraciones.

Los principales condicionantes o factores que intervienen en la determinación de la orientaciónson los siguientes:

Condiciones meteorológicas, como el viento o la visibilidad. La pista principal debe estarorientada en la dirección del viento predominante, intentando evitar siempre el vientocruzado (ver figura inferior).Un avión necesita, según sus características de peso,aerodinámica y el empuje de sus motores, una velocidad determinada del aire a través de lassuperficies de sustentación para remontar el vuelo. Esto implica que la velocidad del avióncon respecto al terreno es distinta en función de si el viento sopla en una u otradirección.Cuando despegamos o aterrizamos con el viento en contra, la componente en contraque nos ofrece el viento se suma a la del aire respecto a las superficies del avión, de maneraque para una misma velocidad de despegue o aterrizaje, la velocidad con respecto al terrenoserá menor (una cantidad igual a la de la componente en contra del viento), con lo que senecesitará menor longitud de pista para despegar o aterrizar.

Este efecto sería el contrario si despegamos o aterrizamos con el viento a favor o en cola,aumentando la distancia necesaria para aterrizar/despegar.

Por ello en los aeropuertos la pista en uso cambia en función de la velocidad del vientodominante, usándose una u otra pista o dirección hasta que el viento supera una determinadacomponente a favor del sentido de despegue/aterrizaje, momento en el que se cambia la pistaactiva a la más favorable.

La otra componente del viento, la componente transversal, dificulta la maniobra de aterrizajeal sacar al avión de su alineación con el eje de la pista, por lo que debe evitarse.

Además todas las pistas deberían orientarse de modo que las zonas de aproximación y de despeguese encuentren libres de obstáculos y, preferentemente, de manera que las aeronaves nosobrevuelen directamente sobre zonas pobladas para evitar:

Ruidos, debidos a las actuaciones de las aeronaves. El nivel de ruido producido por lasaeronaves en el aeropuerto y en sus inmediaciones se considera generalmente una partidaprincipal del costo adscrita al medio ambiente y relacionada con la instalación. El terreno másexpuesto al ruido se encuentra directamente debajo y a ambos lados de las trayectorias deaproximación y despegue. En general, los niveles de ruido se miden aplicando una fórmula enla que intervengan el número de decibelios, las veces en que se perciben, y su duración.Existen numerosas técnicas para medir el ruido. La adecuada elección del emplazamiento yplanificación de la utilización del terreno circundante pueden contribuir enormemente areducir, y posiblemente eliminar, el problema del ruido inherente al aeródromo.

 

Además de desviar las trayectorias de salidas y aproximaciones, hay otras técnicas paraintentar minimizar el ruido sobre zonas pobladas como son las  aproximaciones en descensocontinuo, en la que se evitan los cambios de velocidad bruscos. Este sistema, implantado enaproximadamente unos 80 aeropuertos europeos, permitirá ahorrar 100 millones de eurosanuales en gasto de combustible en Europa, reducirá notablemente las emisiones de CO2, asícomo disminuirá el ruido entre uno y cinco decibelios por vuelo.

También se puede implementar la navegación de tipo P-RNAV en la zona terminal, que permiteque los aviones sigan trayectorias más ajustadas (con una precisión de 1 MN) y, por tanto,eviten mejor las zonas pobladas.

Topografía del emplazamiento del aeródromo y del terreno circundante, así como la presenciade obstáculos o de fauna.

Cuando se realice el estudio de los vientos en la zona donde se va a construir el aeropuerto, seestudiarán tres características del viento: Dirección, intensidad y frecuencia con la que sopla elviento, agrupando estos valores en una tabla* como la mostrada en la figura inferior para suposterior análisis.

*Clicar sobre la tabla para verla correctamente.

 

De esta tabla podemos obtener:

Vientos dominantes: Son aquellos que están durante mayor cantidad de tiempo.Vientos reinantes: Son aquellos cuya intensidad es la mayor.

El número y orientación de las pistas de un aeródromo deberían ser tales que el coeficiente deutilización del aeródromo no sea inferior al 95% para los aviones que el aeródromo esté destinadoa servir.

Al aplicar el coeficiente de utilización del 95%, debería suponerse que en circunstanciasnormales, impide el aterrizaje o despegue de un avión una componente transversal del viento queexceda de:

  37 km/h (20 kt), cuando se trata de aviones cuya longitud de campo de referencia es de 1 500m o más, excepto cuando se presenten con alguna frecuencia condiciones de eficacia defrenado deficiente en la pista debido a que el coeficiente de fricción longitudinal esinsuficiente, en cuyo caso debería suponerse una componente transversal del viento que noexceda de 24 km/h (13 kt);

24 km/h (13 kt) en el caso de aviones cuya longitud de campo de referencia es de 1 200 m omayor de 1 200 pero inferior a 1 500 m; y

19 km/h (10 kt) en el caso de aviones cuya longitud de campo de referencia es inferior a 1 200m.

La elección de los datos que se han de usar en el cálculo del coeficiente de utilización deberíabasarse en estadísticas confiables de la distribución de los vientos, que abarquen un período tanlargo como sea posible, preferiblemente no menor de cinco años. Las observaciones deberíanhacerse por lo menos ocho veces al día, a intervalos iguales, y tener en cuenta lo siguiente:

1. Normalmente, las estadísticas sobre los vientos utilizadas para calcular el coeficiente deutilización vienen clasificadas por grupos según la velocidad y dirección, y la precisión de losresultados obtenidos depende en gran parte de la distribución supuesta de las observacionesdentro de esos grupos. A falta de toda información fiable acerca de la verdadera distribuciónde los vientos, se suele suponer una distribución uniforme, ya que, respecto a la pista

orientada más favorablemente, esto suele traducirse en una cifra ligeramente conservadoradel coeficiente de utilización;

2.  Las componentes transversales máximas del viento de costado medio comentadasanteriormente corresponden a circunstancias normales. Hay algunos factores que puedenexigir que se tome en cuenta una reducción de sus valores máximos en un aeródromodeterminado.

Para decidir la orientación de la pista se puede usar la técnica de la Rosa de los vientos para elanálisis de los vientos.

El método de la Rosa de los vientos permite representar simultáneamente la relación queexiste entre las características que componen el viento. La información de cada rosa de vientomuestra la: Frecuencia de ocurrencia de los vientos en 16 sectores de dirección (E, ENE, NE,NNE, W, WNW, NW, NNW, ESE, SE, SSE, S, SSW, N, WSW, SW ) y en clases de velocidad delviento para una localidad y un periodo de tiempo dado.

o el

Método Valenzuela. Es un método basado en relaciones trigonométricas de las componentesdel viento, concretamente el seno y sus ángulos. Se determina la influencia del viento en todoslos rumbos (N, NNE, EN, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSW, SW, WSW, W, WNW, NW, NNW), y seelige finalmente aquél par que cumple el criterio del 95%. Si no cumpliera ninguno, se podríafragmentar más la velocidad del viento en nudos, para obtener más valores y tener laposibilidad de encontrar alguno que satisfaciera el criterio. Se presupone que el sumatorio detodos los rumbos del viento deberían dar el 100 % del valor de la velocidad del viento, incluidala velocidad en calma.

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Autor: Mario Belmar Gil

Contribuye: María Morante Soria

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24 abril, 2013   |   Etiquetas: rosa de los vientos,  tema 6,  viento cruzado,  vientos,  vientospredominantes|  

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