manual piper pa 11

Manual de vuelo del PIPER

Juan Zitnik

JUAN ZITNIK

Manual de vuelo del PIPER PA-11

Este manual trata de ofrecer a todos aquellos principiantes de aprendizaje de vuelo en una CUB sobre los conceptos bsicos al iniciarse en esta rama. Sin embargo el autor no asume ninguna responsabilidad derivada de su uso, ni tampoco por cualquier violacin de patentes ni otros derechos de terceras partes que pudiesen ocurrir. Bibliografa consultada para la edicin de este manual:INTRODUCCION A LA METEOROLOGIA ENCARTA 98 MANUAL DE VUELO PIPER PA-11 MANUAL PARA PILOTO PRIVADO DE AVION AVIACIN DEPORTIVA ALBATROS (*) Apuntes sin registro alguno. Sverre Petterssen Microsoft Atilio Sale (*) Escuela de Vuelo Albatros (*) Manuel Moure - (*)

Manual de vuelo del PIPER PA-11 Juan Zitnik Prlogo: Juan Zitnik Primera Edicin 1999

Diseo de cubierta, disposicin tipogrfica, composicin, compaginacin ilustracin y edicin: Juan Zitnik Revisin:1 Queda hecho el depsito que previene la Ley 11.723 el 19 de nov. De 1998 Expediente N 951622 Derechos Reservado de todas las ediciones y su publicacin en cualquier idioma. Prohibida la reproduccin total o parcial de este libro, incluido el diseo de portada, en cualquier forma que sea, idntica o modificada, escrita a mquina, por el sistema Multigraph, mimegrafo, fotocopiado, microfilm, scanner, grabada en sistemas de almacenamiento o transmitida en forma alguna, ya sea mecnica, electrnica, reprogrfica, magntica, ptica, qumica, etc,. Cualquier utilizacin debe ser solicitada al autor, previamente y por escrito.

Est permitido bajar e imprimir este contenido exclusivamente para uso personal sin fines de lucro.

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PrlogoEste manual propone presentar y resolver al alumno novicio todos los interrogantes que se le generarn al comenzar el curso de Piloto Privado de Avin, de forma altamente grfica, con lenguaje sencillo y utilizando la mayor cantidad de tablas posibles para resolver los interrogantes primarios. Como alumno se me han presentado dichos interrogantes y cre la necesidad de volcar en forma compilada y ordenada la informacin bsica del PA-11 y su entorno. Por qu un manual de una aeronave en especial? Por que en esta aeronave comenc las primeras prcticas y entiendo cuando un alumno aborda un modelo de aeronave para la instruccin desea resolver los interrogantes que se le presentarn sobre dicho avin. En la incursin de las comunicaciones con la torre se refiere a un aerdromo imaginario al igual que la matrcula del avin utilizado, toda similitud es mera coincidencia. Para los casos particulares el alumno deber cambiar dichos parmetros al lugar y a la matrcula de la aeronave en uso. Este manual agrupa los temas en meteorologa, navegacin area, aerodinmica, instrumentos de vuelo, lecciones bsicas de vuelo, maniobras bsicas, reglamento de vuelo y apndice. Las ilustraciones estn dibujadas en forma esquemtica y bsica ya que no es objetivo de este manual ir al detalle sino a la idea bsica de cmo se componen y comportan las diferentes partes de la aeronave. El lector deber considerar que los parmetros que encontrar en este manual corresponden para este modelo de aeronave, no siendo aconsejable tomarlo como base para otros modelos de aeronaves, debiendo consultar manuales orientados a las aeronaves interesadas. Las caractersticas principales son: Avin biplaza con asientos en tandem y doble comando, monoplano de ala alta arriostrada con tren de aterrizaje convencional fijo, equipado con motor Continental A-65-8 de 65 Hp de potencia o con un C-90-8 de 90 Hp. Constructivamente el fuselaje es una viga reticulada tipo Warren realizada en tubo de acero Cr-Mo soldados con largueros de madera para dar forma exterior al mismo. El perfil alar es el USA-35B con que Taylor diseaba el primer E-2 Cub, teniendo largueros de aluminio con costillas estampadas del mismo material. El conjunto de toda la estructura del avin es entelada y pintado con dope aeronutico con la nica excepcin del carenado del motor y parallamas, que estn construidos en chapa de aluminio. El tren de aterrizaje consta de un par de patas principales divididas con estructura tubular en V, abisagradas a ambos lados de la parte inferior del fuselaje, unidas a un sistema de amortiguadores tipo Rusco, de cuerdas de goma. La rueda de cola es del tipo de soporte giratorio. El motor en todos los casos es de cuatro cilindros horizontales opuestos refrigerados por aire, accionando una hlice bipala.

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HISTORIAGilbert Taylor y su hermano Gordon fundaron en 1929 la Taylor Brothers Aircraft Corp. En Rochester, Estado de Nueva York. All se ha fabricado el primer diseo, el Arrowing A-2 Chummy, un monoplano biplaza de ala alta que es el antepasado directo del Cub. Al haber perspectivas de buenas ventas hicieron que a fines de ese ao se mudaran a instalaciones mayores en Bradford, Pensylvania, y es aqu donde se unieron a la sociedad William T. Piper, un emprendedor industrial con intereses en el rea petrolera que buscaba inversiones en otros rubros. En 1930 Piper sugiri el diseo de un avin mucho ms sencillo, naciendo as el Taylor E-2, el primer Cub. El vuelo inicial de este aparato se realiz el 12 de septiembre de 1930 al mando del piloto Kirkendall, una fecha histrica considerando que por primera vez se elevaba en el aire un avin cuyos descendientes vuelan an hoy. A consecuencia de la gran depresin econmica en el ao 1931 la empresa quebr. Piper decidi adquirir el paquete mayoritario, naciendo as la Taylor Aircraft Company. Al estar el mercado deprimido en una situacin econmica del pas exiga un diseo ms barato, naciendo as el Cub, cachorro en ingls, transformndose en un verdadero xito. Al existir serias divergencias entre Taylor y Piper en 1936 C. G. Taylor vende las acciones que an posea a W. T. Piper. Piper sigui con la Taylor Aircraft Company, hasta que en marzo de 1937 la fbrica de Bradford fue totalmente destruida por un incendio, transladndose a una nueva planta en Lock Haven, siempre en Pensylvania y el cambio de su nombre al de Piper Aircraft Corporation. Debe destacarse que el J-2, el primer Cub que realmente recibi la forma que caracteriza hasta hoy a estos aviones, siendo rediseado a partir del H-2 por Walter Jamoneau rediseando el tren de aterrizaje e hizo un cuerpo ms limpio aerodinmicamente, con lo cul ha creado un clsico de la aviacin. La genealoga del PA-11 es la siguiente: Modelo Motor Ao Taylor E-2 Cub Continental A-40 1931-1936 Taylor F-2 Cub Aeromarine AR-3-40 1934 Taylor G-2 Cub Taylor T-50 1935 Taylor H-2 Cub Szekely SR-3-35 1935 Taylor I-2 Cub desconocido 1935 Taylor / Piper J-2 Cub Continental A-40 1936-1938 Piper J-3C-40 Cub Continental A-40 Piper J-3C-50 Cub Continental A-50 Piper J-3C-65 Cub Continental A-65 Piper J-3F Cub Franklin 4AC-150-S40 Piper J-3F-50 Cub Franklin 4AC-150-S50 1938-1947 Piper J-3F-60 Cub Franklin 4AC-171 Piper J-3F-65 Cub Franklin 4AC-176 Piper J-3L Cub Lycoming 0-145-A1 Piper J-3L-65 Cub Lycoming 0-145-B1 Piper J-3 motores varios en forma experimental4

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Transformaciones: Modelo J-3 J-4 Cub Coupe J-5 Cub Cruiser J-3 Cub PA-11 Cub Special Pas a: J-4 Cub Coupe J-5 Cub Cruiser PA-12 Super Cuarares Piper PA-11 Cub Special PA-18 Super Cub.

Cantidad de mquinas fabricadas. Hasta 1935 en la planta de Bradford Modelo Taylor / Piper J-2 Cub Desde 1936 hasta 1938 en las plantas Bradford, Long Beach y Lock Haven Desde el modelo J3-C40 Cub en adelante en Lock Haven y Ponca City En Canad TG-8 planeador La mayora se motoriz posteriormente transformndolos en el standard del J-3 353 modelos

1207 ejemplares 19888 aviones

150 aviones 253

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METEOROLOGIALa meteorologa es el estudio cientfico de la atmsfera de la Tierra. Incluye el estudio de las variaciones diarias de las condiciones atmosfricas, el estudio de las propiedades elctricas, pticas y otras de la atmsfera; el estudio del clima, las condiciones medias y extremas durante largos perodos de tiempo, la variacin de los elementos meteorolgicos cerca del suelo en un rea pequea y muchos otros fenmenos. Atmsfera Se puede definir como atmsfera la mezcla de gases que rodea un objeto celeste (como la Tierra) cuando ste cuenta con un campo gravitatorio suficiente para impedir que escapen. La atmsfera terrestre est constituida principalmente por: Gas Nitrgeno Oxgeno Argn Dixido de carbono Vapor de agua, hidrgeno, ozono, metano, monxido de carbono, helio, nen, kriptn y xenn Porcentaje 78 21 0,9 0,03 0,07

La atmsfera se divide en varios niveles. En la capa inferior, la troposfera, la temperatura suele bajar 5,5 C por cada 1.000 metros. Es la capa en la que se forman la mayor parte de las nubes. La troposfera se extiende hasta unos 18 km en las regiones tropicales y hasta unos 10 km en latitudes templadas. El lmite entre la Troposfera y la Estratosfera se llama Tropopausa y es la zona de transicin entre estas dos. No es de mucho espesor y en algunas zonas est discontinuada. En la estratosfera la temperatura es prcticamente constante, o bien aumenta ligeramente con la altitud, especialmente en las regiones tropicales. Dentro de la capa de ozono, aumenta ms rpidamente, con lo que, en los lmites superiores de la estratosfera, casi a 50 km sobre el nivel del mar, es casi igual a la de la superficie terrestre. El lmite entre la Estratosfera y la Mesosfera se denomina Estratopausa. La mesosfera, que va desde los 50 a los 80 km, se caracteriza por un marcado descenso de la temperatura al ir aumentando la altura. La Ionosfera abarca desde los 80 km hasta los 640 Km. Tambin se la conoce como termosfera, a causa de las altas temperaturas (en torno a los 400 km se alcanzan unos 1.200 C). La regin que hay ms all de la ionosfera recibe el nombre de exosfera y se extiende hasta los 9.600 km, lo que constituye el lmite exterior de la atmsfera.

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La densidad del aire seco al nivel del mar representa aproximadamente un 1/800 de la densidad del agua. A mayor altitud desciende con rapidez, siendo proporcional a la presin e inversamente proporcional a la temperatura. La presin se mide mediante un barmetro y su valor, expresado en torrs, est relacionado con la altura a la que la presin atmosfrica mantiene una columna de mercurio; 1 torr equivale a 1 mm de mercurio. La presin atmosfrica normal a nivel del mar es de 760 torrs, o sea, 760 mm de mercurio. Aproximadamente a los 5,6 km es de 380 torrs; la mitad de todo el aire presente en la atmsfera se encuentra por debajo de este nivel. La presin disminuye ms o menos a la mitad por cada 5,6 km de ascensin. A una altitud de 80 km la presin es de 0,007 torr.

Como se puede observar y analizar la atmsfera est compuesta por 4/5 partes de Nitrgeno y 1/5 parte de Oxgeno y aproximadamente el 1% de otros gases mezclados con estos. Se puede observar que a los 5,6 km la presin es la mitad y por lo tanto el oxgeno que se respira es la mitad que en el mbito de mar, esto trae perturbaciones en los elementos motrices y decisivos del cuerpo humano pudiendo llegar a la inconsciencia. Debe tomarse muy en cuenta los cambios de altitud al iniciar un vuelo ya que a los 3000 m aproximadamente se comienza a reaccionar en forma subnormal.

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Observacin del clima desde la superficie La observacin del clima se puede realizar de dos formas: a) Visual b) Con instrumentos. a) Visual 1 Las nubes 2 La visibilidad 3 El estado del tiempo 1 Las nubes Son forma condensada de humedad atmosfrica compuesta de pequeas gotas de agua o de diminutos cristales de hielo. Las nubes son el principal fenmeno atmosfrico visible. Como tales, representan un paso transitorio, aunque vital, en el ciclo del agua. Este ciclo incluye la evaporacin de la humedad desde la superficie de la Tierra, su transporte hasta niveles superiores de la atmsfera, la condensacin del vapor de agua en masas nubosas y el retorno final del agua a la tierra en forma de precipitaciones de lluvia y nieve. En los primeros tiempos de la aviacin, la visibilidad estaba afectada por las nubes; con el desarrollo del vuelo con instrumentos, que permite al piloto navegar en el interior de una nube grande, este obstculo ha sido mitigado.

Clasificacin Las nubes suelen dividirse en cuatro familias principales segn su altura: nubes altas, nubes medias, nubes bajas y nubes de desarrollo vertical; estas ltimas

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se pueden extender a lo largo de todas las alturas. Estas cuatro divisiones pueden subdividirse en gnero, especie y variedad, describiendo en detalle el aspecto y el modo de formacin de las nubes. Se distinguen ms de cien tipos de nubes diferentes. A continuacin se describen slo las familias principales y los gneros ms importantes. Nubes altas Son nubes compuestas por partculas de hielo, situadas a altitud media inferior de 6 km sobre la tierra. Esta familia contiene tres gneros principales. Los cirros estn aislados, tienen aspecto plumoso y en hebras, a menudo con ganchos o penachos, y se disponen en bandas. Los cirro-cmulus forman globos y mechones pequeos y blancos parecidos al algodn; se colocan en grupos o filas. Los cirrostratus aparecen como un velo delgado y blanquecino; en ocasiones muestran una estructura fibrosa y, cuando estn situados entre el observador y la Luna, dan lugar a halos. Nubes medias Son nubes compuestas por gotitas de agua, tienen una altitud variable, entre 2 y 6 km sobre la tierra. Esta familia incluye dos gneros principales. Los alto-cmulus tienen el aspecto de globos densos, algodonosos y esponjosos un poco mayores que los cirrocmulos. El brillo del Sol y la Luna a travs de ellos puede producir una corona, o anillo coloreado, de dimetro mucho menor que un halo. Los alto-stratus parecen velos gruesos grises o azules, a travs de los que el Sol y la Luna slo pueden verse difusamente, como tras un cristal traslcido. Nubes bajas El nivel medio superior es aproximadamente de 2 km y el nivel medio inferior est definido cerca de la superficie. Estas nubes, tambin compuestas por gotitas de agua. Este grupo comprende tres tipos principales. Los strato-cmulos son grandes rollos de nubes, de aspecto ligero y de color gris. Con frecuencia cubren todo el cielo. Debido a que la masa nubosa no suele ser gruesa, a menudo aparecen retazos de cielo azul entre el techo nuboso. Los nimbo-stratus son gruesos, oscuros y sin forma. Son nubes de precipitacin, desde las que casi siempre llueve o nieva. Los stratus son capas altas de niebla. Aparecen, como un manto plano y blanco, a alturas por lo general inferiores a los 600 m. Cuando se fracturan por la accin del aire caliente en ascensin, se ve un cielo azul y claro. Nubes de desarrollo vertical Las nubes de esta familia alcanzan altitudes que varan desde 1,5 km hasta ms de 13 km sobre la tierra. En este grupo se incluyen dos tipos principales.

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Los cumulo-nimbus son oscuros y de aspecto pesado. Se alzan a gran altura, como montaas, y muestran a veces un velo de nubes de hielo, falsos cirros, con forma de yunque en su cumbre. Estas nubes tormentosas suelen estar acompaadas por aguaceros violentos e intermitentes. Los cmulus tienen forma de cpula o de madejas de lana. Se suelen ver durante el medio y el final del da, cuando el calor solar produce las corrientes verticales de aire necesarias para su formacin. La parte inferior es, en general, plana y la superior redondeada, parecida a una coliflor El desarrollo de la aviacin a gran altura ha introducido un nuevo grupo de nubes artificiales llamadas estelas de condensacin. Estn formadas por el vapor de agua condensado que, junto a otros gases, es expulsado por los motores de los aviones. 2 La visibilidad Es de suma importancia para el piloto conocer hasta que distancia puede ver o identificar objetos prominentes osEspecificacin Visibilidad curos durante el da y objetos proNiebla muy espesa Menos de 50 m. minentes iluminados durante la noNiebla espesa Entre 50 y 200 m. che para poder evitarlos a tiempo. Niebla regular Entre 200 y 500 m. Niebla moderada Entre 500 m. Y 1 km. De esta forma puede determinar si Neblina Ms de 1 km. puede despegar desde el aerdromo de partida y aterrizar en el aerdromo destino, en base a las condiciones meteorolgicas dadas en dichos instantes, as como el trayecto que va realizar y poder determinar mediante elementos conocidos la trayectoria de la ruta area. La visibilidad se expresa en unidades de longitud. Los valores, medios o estimados, se transmiten en una escala convencional, dividida de 0 (cero) a 9. A continuacin se puede observar la tabla de visibilidad para luz diurna y luz nocturna. Para esta ltima tomando como referencia un foco luminoso de 100 bujas que puede divisarse todava.Cifra de la escala 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Observaciones nocturnas Distancia en que deja de ser visible una luz de 100 bujas 100 m. 330 m. 740 m. 1340 m. 2,3 km. 4,0 km. 7,5 km. 12 km.

Visibilidad con luz diurna Inferior a 50 m. 50 200 m. 200 500 m. 500 1000 m. 1 2 2 4 4 10 10 20 20 50 Ms de 50 km. km. km. km. km. km.

Para distancias mayores no es conveniente una luz de 100 bujas.

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3 El estado del tiempo Es la determinacin de la condicin meteorolgica, basada en el fenmeno de las precipitaciones, como ser lluvias, tormentas elctricas, granizo, etc. de extensin ms o menos localizada. A continuacin se presenta una tabla que relaciona la visibilidad con el estado del tiempo.Cifra de visibilidad 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Visibilidad con luz del da Niebla, neblina o bruma Extraordin. Muy fuerte Fuerte Moderada Ligera Muy ligera Muy ligera ------------------------Densa Moderada Ligera --------------------Tropical fuerte Tropical fuerte Muy fuerte Fuerte Fuerte Moderada Ligera Muy ligera ----Nevada Llovizna Lluvia

Menos de 50 m. Niebla muy espesa 50 200 m. 200 500 m. 500 1000 m. 12 24 4 10 10 20 20 50 Ms de 50 Niebla espesa Niebla regular Niebla moderada

km. Neblina km. Neblina dbil o bruma km. Neblina dbil o bruma km. km. km. -------------

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b) Con instrumentos 1 Temperatura 2 Humedad 3 Presin 4 Direccin del viento 5 Velocidad del viento 6 Techo 7 Precipitacin 1 - Temperatura Para la observacin de la temperatura se emplean muchos tipos diferentes de termmetros. En la mayor parte de los casos, un termmetro normal que abarque un rango habitual de temperaturas es ms que suficiente. Es importante situarlo de modo que queden minimizados los efectos de los rayos solares durante el da y la prdida de calor por radiacin durante la noche, para obtener as valores representativos de la temperatura del aire en la zona a medir.

2 Humedad El instrumento que se utiliza ms a menudo en los observatorios meteorolgicos es el higrmetro. Un tipo especial de higrmetro, consiste en dos termmetros: uno mide la temperatura con el bulbo seco y el otro con el bulbo hmedo. Un dispositivo ms reciente para medir la humedad se basa en el hecho de que ciertas sustancias experimentan cambios en su resistencia elctrica en funcin de los cambios de humedad. La humedad relativa se mide en % (porciento). El higrmetro de punto de roco mide la humedad relativa gracias al punto de roco. Se coloca una pequea cantidad de ter en una copa metlica, fina y muy pulida; su evaporacin, acelerada por el aire que sopla a travs de ella, hace disminuir la temperatura de la copa. Cuando se alcanza el punto de roco del aire circundante, aparece una pelcula de humedad sobre la superficie de la copa. Se mide la temperatura con un termmetro y, tras consultar una tabla, se obtiene la humedad relativa en funcin de las temperaturas atmosfricas y de roco. El punto de roco es por lo tanto una masa de aire que contiene vapor de agua en forma invisible baja la temperatura a un valor tal que dicho vapor es obligado a condensarse, transformndose en nubes, niebla o cualquier tipo de precipitacin. Este dato es sumamente importante para el piloto para anticipar el estado del tiempo en el aerdromo de destino y as anticiparse a tomar decisiones de aerdromos alternativos en el caso que sea necesario.13

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3 Presin Para la medicin de la presin atmosfrica se utiliza el barmetro de mercurio. Los barmetros aneroides, aunque menos precisos, son tambin tiles, en especial a bordo de los barcos. Todas las lecturas baromtricas empleadas en los trabajos meteorolgicos se corrigen para compensar las variaciones debidas a la temperatura y la altitud de cada estacin, con el fin de que las lecturas obtenidas en distintos lugares sean directamente comparables. En el mbito de mar la presin corresponde a 760 mm de columna de mercurio. 4 Direccin del viento El instrumento ms utilizado para medir la direccin del viento es la veleta comn, que indica de dnde procede el viento y est conectada a un dial o a una serie de conmutadores electrnicos que encienden pequeas bombillas (focos) en la estacin de observacin para indicarlo. 5 Velocidad del viento La velocidad del viento se mide por medio de un anemmetro, un instrumento que consiste en tres o cuatro semiesferas huecas montadas sobre un eje vertical. El anemmetro gira a mayor velocidad cuanto mayor sea la velocidad del viento, y se emplea algn tipo de dispositivo para contar el nmero de revoluciones y calcular as su velocidad. 6 TechoCifra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Altura en metros Inferior a 50 50 100 100 200 200 300 300 600 600 1000 1000 1500 1500 2000 2000 2500 Sup. a 2500

El instrumento empleado para medir la altura de las nubes es el globo inflado con hidrgeno o helio, lo que proporciona una velocidad ascenso conocida, que multiplicada por el tiempo en que tarda en desaparecer en la capa de nubes, da la altura de la misma. A los fines de la transmisin de los datos observados, el siguiente sistema codificado ha sido adoptado por convenio internacional.

7 - Precipitacin Las precipitaciones se miden mediante el pluvimetro. El pluvimetro es un cilindro vertical abierto en su parte superior para permitir la entrada de la lluvia

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y calibrado en milmetros o pulgadas, de modo que se pueda medir la profundidad total de la lluvia cada. El nivmetro es tambin un cilindro que se hinca en la nieve para obtener una muestra. Despus se funde sta y se mide en trminos de profundidad equivalente de agua, permitiendo con ello que su medicin sea compatible con la de las precipitaciones. Las mediciones de la profundidad de la nieve cada se efectan con una regla similar a las reglas comunes. Vientos El viento es una masa de aire en movimiento. Este trmino se suele aplicar tanto al movimiento horizontal como vertical. Para el caso de movimientos verticales de las masas de aire se denominan tambin con el trmino de corrientes. Los vientos se producen por diferencias de presiones atmosfricas, atribuidas sobre todo por las diferencias de temperatura. Cuando la temperatura de las regiones adyacentes difiere, el aire ms caliente tiende a ascender y soplar sobre el aire ms fro. Los vientos pueden clasificarse en: dominantes, estacionales, locales ciclnicos y anticiclnicos. En 1805 el hidrgrafo irlands Francis Beaufort ha creado una escala de vientos para indicar la velocidad del mismo, pudindose encontrar en el mapa meteorolgico. La variacin del viento con la altura.Debido a la disminucin del efecto de friccin con la altura, se registra en la atmsfera libre un aumento gradual de la velocidad del viento en funcin de la elevacin. A la vez cambia tambin la direccin del viento, ajustndose ms a las isobaras. La capa comprendida entre el suelo y el nivel de 1000 metros, en la cual es apreciable la influencia de la friccin, se llama la capa de friccin. Se observa que en la proximidad del suelo el aumento de velocidad es ms pronunciado, luego se ajusta gradualmente al viento geostrfico. Sobre tierra, el viento de superficie alcanza en trminos medios una velocidad igual a un 40% del viento15

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geostrfico; sobre el mar dicho valor se eleva a 70%, debindose atribuir esta diferencia a la menor friccin que ejercen las superficies ocenicas. Los vientos geostrficos estn generados por fuerzas bricas o sea por diferencias de presiones. La turbulencia.El factor principal que da lugar a la turbulencia en la atmsfera es la friccin experimentada sobre la superficie terrestre. Los accidentes que se encuentran en sta y su aspereza provocan la formacin de remolinos, que luego son llevados a niveles ms altos. Si se registran con instrumentos los detalles de la estructura del viento, descbrese que el flujo turbulento del aire se caracteriza por interrumpidas fluctuaciones en la intensidad de la corriente, en intervalos irregulares, que duran unos pocos segundos, se intensifica el viento y amaina, alternadamente. La intensidad de las rfagas es aproximadamente proporcional a la rugosidad del suelo y a la velocidad del viento, y aumenta en la misma medida como disminuye la estabilidad del aire. A trminos generales tendremos entonces: A barlovento (del lado que sopla el viento) de una montaa u obstculo, tendremos corrientes de aire ascendentes. A sotavento (del lado a resguardo del viento) de una montaa u obstculo, tendremos corrientes de aire descendentes. Los remolinos originados en las montaas constituyen a menudo un serio peligro para la aviacin. Un aeroplano que vuela contra el viento, puede verse lanzado hacia la ladera de la montaa, y el piloto puede perder el control sobre el avin. Volando en el sentido del viento, el avin gana altura al acercarse a la cordillera. Si sta tiene un declive brusco, puede formarse un remolino estacionario sobre su flanco de barlovento, con las consiguientes dificultades para la aviacin. En tales condiciones el piloto que quiera hacer maniobras con un aeroplano con carga pesada, debe tener cuidado de tomar en cuenta las corrientes ascendentes y descendentes. Estos efectos son mayores a mayor velocidad del viento y pueden alcanzar hasta una altura igual al tercio de la elevacin total del obstculo (montaa, edificio, etc.). En distancia pueden extenderse hasta muchos kilmetros despus de cruzados los mismos. Los terrenos escarpados producen turbulencias en las corrientes de aire puesto que provocan ondulaciones dentro de su masa. Las ciudades, fbricas, reas boscosas, campos arados, ros, etc., debido al calentamiento irregular entre ellos y las zonas en que se hallan, producen corrientes convectivas (ascendentes durante el da y descendentes durante la noche).

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Clima Efecto a largo plazo de la radiacin solar sobre la superficie y la atmsfera de la Tierra en rotacin. El modo ms fcil de interpretarlo es en trminos de medias anuales o estacionales de temperatura y precipitaciones. Las reas de tierra firme y las marinas, al ser tan variables, reaccionan de modos muy distintos ante la atmsfera, que circula constantemente en un estado de actividad dinmica. Las variaciones da a da en un rea dada definen su climatologa, mientras que el clima es la sntesis a largo plazo de esas variaciones. El clima se mide por medio de termmetros, pluvimetros, barmetros y otros instrumentos, pero su estudio depende de las estadsticas. Hoy tales estadsticas son realizadas competentemente por ordenadores. Con todo, un resumen sencillo a largo plazo de los cambios climticos no proporciona una representacin exacta del clima. Para obtener sta es necesario el anlisis de los patrones diarios, mensuales y anuales. Aparte de los efectos de la radiacin solar y sus variaciones, el clima siempre est bajo la influencia de la compleja estructura y composicin de la atmsfera y de los mecanismos por los que sta y los ocanos transportan el calor. As pues, para cualquier rea dada de la Tierra, debe considerarse no slo su latitud (inclinacin del Sol), sino tambin su altitud, el tipo de terreno, la distancia del ocano, su relacin con sistemas montaosos y lacustres, y otras influencias similares Zonas climticas Los climas se describen con arreglo a cdigos previamente acordados o con trminos descriptivos un tanto imprecisos en su definicin que, no obstante, resultan tiles. A escala global se puede hablar del clima en trminos de zonas, o cinturones, que pueden trazarse entre el Ecuador y el polo en cada hemisferio. Para comprender stas hay que tomar en consideracin la circulacin de la atmsfera superior, o estratosfera, as como la de la atmsfera inferior, o troposfera, zona donde se manifiesta el clima. Los fenmenos de la atmsfera superior no fueron conocidos hasta el desarrollo de tecnologas avanzadas, como los cohetes, los vuelos a gran altitud y los satlites. En condiciones ideales, es posible suponer que el aire caliente asciende por conveccin a lo largo del Ecuador y desciende cerca de los polos. As pues, el cinturn ecuatorial tiende a ser una regin de baja presin y perodos de calma interrumpidos por tormentas elctricas, asociadas a enormes nubes llamadas cmulus. Debido a los perodos de calma, este cinturn recibe el nombre de17

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doldrums (estancamiento). Se desplaza ligeramente hacia el norte del Ecuador durante el verano boreal y hacia el sur durante el meridional. Por contraste, el aire desciende en las regiones polares. Esto produce una elevada presin atmosfrica y vientos secos y helados que tienden a radiar hacia el exterior desde los polos. Para complicar este cuadro simplista, hay que tener en cuenta la rotacin de la Tierra, que desva los componentes norte y sur de la circulacin atmosfrica. As, los vientos tropicales y polares tienden a ser del este (vientos procedentes del este), y se desarrollan dos cinturones intermedios en cada hemisferio. A unos 30 de latitud norte y sur hay una zona de alta presin, en la que el aire de las capas superiores desciende y se divide, enviando corrientes hacia el Ecuador. En el hemisferio norte soplan vientos regulares del nordeste, y del sudeste en el hemisferio sur. Estas zonas de alta presin producen reas ridas en los continentes, pero hacen que el aire sea hmedo sobre los ocanos debido a la evaporacin. Si estos vientos regulares chocan con una isla o con la costa de un continente, el aire hmedo se eleva hasta zonas ms frescas, con lo que pueden producirse fuertes lluvias. Entre los 50 y los 60 de latitud norte y sur se encuentra un cinturn de baja presin caracterizado por los vientos dominantes del oeste, que son desviados al sudoeste en el hemisferio norte y al noroeste en el hemisferio sur. La precipitacin se caracteriza por los frentes polares, en los que el aire fro de los vientos polares del este penetra por debajo del aire clido y hmedo de los vientos del oeste que, al enfriarse, liberan la humedad que contienen. En invierno esta es la causa de la mayora de las nevadas en los continentes. Temperatura y escalas de precipitacin La temperatura es un aspecto importante del clima y puede emplearse para categorizar las zonas climticas en una escala de uno a cinco: 1) Tropical, con medias anuales y mensuales por encima de los 20 C; 2) Subtropical, con 4 a 11 meses por encima de los 20 C, y una media general de entre 10 y 20 C; 3) Templada, con 4 a 12 meses entre 10 y 20 C, y el resto ms frescos; 4) Fra, con 1 a 4 meses entre 10 y 20 C, y el resto ms frescos; y 5) Polar, con 12 meses por debajo de los 10 C. En trminos de precipitacin pueden identificarse ocho zonas climatolgicas bsicas en cada uno de los hemisferios: 1) Ecuatorial: lluvia en todas las estaciones; 2) Tropical: lluvia estival con inviernos fros; 3) Semirida tropical: ligeras lluvias en verano; 4) rida: seca en todas las estaciones; 5) Mediterrnea seca: ligeras lluvias en invierno; 6) Mediterrnea: lluvias en invierno, verano seco; 7) Templada: precipitaciones en todas las estaciones; 8) Polar: precipitaciones escasas en todas las estaciones. Cartas del tiempo Para seguir los distintos tipos de tiempo que transitan por lo alto de la superficie de la Tierra, es preciso recoger datos de un gran nmero de estaciones y anotarlos en las cartas. Cuando todas las observaciones se llevan a cabo en la misma hora, la carta en la cual se anotan los datos se llama carta sinptica

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del tiempo. Cada una de las estaciones sinpticas est representada en estos mapas por medio de un pequeo crculo alrededor del cual se asientan los valores y caractersticas de los elementos meteorolgicos tal como lo transmiten las estaciones meteorolgicas. Alguno de los elementos se asientan en cifras y otros por smbolos, tomndose como criterio que las observaciones hechas con instrumentos, como la temperatura o la presin, se anotan en cifras, expresando las lecturas con todas las correcciones aplicadas, en tanto que las observaciones visuales, como ser las nubes y el estado del tiempo, se asientan en forma de smbolos. La Organizacin Meteorolgica Internacional ha adoptado un sistema convencional de smbolos adecuados, especialmente apropiados para el uso internacional. La nubosidad observada en la estacin se indica llenando el crculo en mayor o menor grado, proporcionalmente a la fraccin del cielo cubierta por nubes. Adems se indican por smbolos especiales los rasgos caractersticos de las nubes. As por ejemplo las nubes de gnero Cmulus o Cmulonimbus se indican con smbolos en forma de cpula y as sucesivamente segn se puede observar en el cuadro en la parte superior. Los smbolos principales para representar el estado del tiempo se componen de rayas horizontales significando niebla o neblina, de comas para expresar llovizna, puntos para lluvia, asteriscos para nieve. Adems se indica tambin si la precipitacin es intensa y si es de carcter continuo. Dos smbolos puestos uno al lado del otro significa continuo, puestos uno encima del otro expresan gran cantidad. La combinacin de dos smbolos diferentes puestos uno encima del otro indica la coexistencia de los dos fenmenos expresados por dichos smbolos. As pues, el smbolo para la lluvia puesto una sola vez significa lluvia ligera e intermitente; dos de estos smbolos uno al lado del otro significa lluvia ligera continua; dos de estos smbolos uno arriba del otro significa lluvia intermitente de regular intensidad, y tres smbolos dispuestos en forma de tringulo expresan lluvia continua de regular intensidad. Si los tres smbolos se ponen alineados en una vertical, expresan lluvias fuertes de carcter intermitente y . . con cuatro smbolos dispuestos en la forma : se expresa lluvia fuerte y continua.

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Las mismas reglas pueden aplicarse a los smbolos para la llovizna, la nieve y el granizo. Si la precipitacin tiene carcter de chaparrn (inestabilidad), se agrega el smbolo respectivo un tringulo con el pice dirigido hacia abajo. El viento se indica mediante una flecha que siguiendo al viento est dirigida hacia el centro del crculo que representa la estacin. La fuerza del viento, a su vez, se expresa por la cola de la flecha con rayitas, indicando cada una de ellas las unidades correspondientes segn la escala de Beauford. Tambin se anota, por medio de otro sistema de smbolos, la caracterstica de la tendencia baromtrica. Con el fin de facilitar la interpretacin de las cartas del tiempo, se ha establecido un determinado orden en que los diferentes elementos o smbolos deben anotarse alrededor del crculo que representa la estacin. Asentada en forma grfica las observaciones, se procede a efectuar el anlisis sinptico, cuyo resultado, a su vez, se expresa mediante smbolos apropiados. En los mapas comunes de trabajo es conveniente utilizar lpices de colores, aunque en los mapas impresos para la distribucin es necesario recurrir a otros smbolos. Los smbolos utilizados para representar la tendencia de la curva del bargrafo durante las tres horas precedentes a la observacin. En caso de ascenso o descenso continuo no se emplea ningn smbolo. En la figura siguiente se representa el esquema internacional para graficar observaciones.

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Lneas utilizadas en las cartas del tiempo Isobaras: En cada punto de una isobara, la presin reducida a nivel de mar es la misma, se llama as a las lneas que en una carta de tiempo unen los puntos de igual presin atmosfrica. Estas lneas se dibujan separadas a intervalos de 5 milibar.

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Isalobaras: Estas lneas impresas en las cartas de tiempo indican los puntos de igual tendencia de presin. Se trazan como curvas cortas interrumpidas a intervalos de un milibar por cada tres horas y se utilizan en la previsin del tiempo. Isotermas: Las isotermas son lneas de igual temperatura y se trazan en color azul a intervalos de 10 grados. Su trazo es fino para no confundirlo con el trazo de los frentes fros que es de mayor espesor. Frentes: Son representados en las cartas de tiempo con lneas trazadas entre las masas de aire de diferente densidad o temperatura. Se denomina frente clido cuando el aire caliente reemplaza al fro en el suelo, y frente fro cuando el aire fro desaloja al aire clido en el suelo. Cambios adiabticos Los cambios adiabticos son aquellos en los cuales una masa de aire no recibe ni pierde calor en virtud del intercambio con el medio envolvente durante el proceso. La temperatura de una masa de aire sube cuando este es comprimido adiabticamente, ya que el trabajo de la compresin se transforma en calor, por otro lado baja cuando el aire se dilata adiabticamente. Puede observarse como ejemplo prctico la compresin en un motor diesel, al comprimir el pistn el aire que se encuentra en el cilindro, este eleva la temperatura a tal punto de encender la mezcla. Por otro lado podemos dar el ejemplo del escape de aire de un neumtico, el proceso de expansin enfra el pico de escape. Masas de aire Se define como un cuerpo de aire que se aproxima a la homogeneidad horizontal, es decir que en sus respectivos niveles sus propiedades permanecen constantes en un rea extensa. Estas masas de aire asimilan la temperatura y humedad caractersticas de las regiones en las cuales se originan, el fro de las regiones polares, el calor de los trpicos, la humedad de los ocanos y la sequedad de los continentes. Clasificacin de las masas de aire Teniendo en cuenta sus fuentes de formacin se clasifican en: Smbolo A Pc Pm Tc Tm E M S Denominacin Artico Polar continental Polar martimo Tropical continental Tropical martimo Ecuatorial Aire de monzn Superior Observaciones Sin importancia a mediados del verano Pronunciado en invierno Muy frecuente en verano

Se forma en la atmsfera libre, por movimiento descendente en latitudes medias22

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Dos clasificaciones adicionales se basan en la temperatura: k w Fra Clida

Si el aire es ms fro que la superficie, ser calentado desde abajo y se producirn corrientes convectivas que originarn turbulencia. El polvo, humo y la contaminacin atmosfrica cercanos a la superficie sern ascendidos a niveles superiores, aumentando la visibilidad en los niveles ms bajos. Esta clase de aire se denomina inestable. Cuando el aire es ms caliente que la superficie, no habr tendencia a la formacin de corrientes convectivas y ser calmo. El polvo, humo, etc. se encontrarn en los niveles inferiores disminuyendo la visibilidad. Esta clase de aire se denomina estable. Las condiciones de vuelo en masas de aire fro o clido pueden apreciarse en la tabla siguiente: Masa Tipo de nubes Techo Visibilidad Aire de aire Fro Cmulus Ilimitado (1) Excelente (1) Inestable Cmulo-nimbus Tipo de precipitacinOcasionales tormentas elctricas con chaparrones, granizo, lluvia helada, nieve, etc.

Clido Stratus Bajo Strato-cmulus (niebla o bruma)

Pobre

Estable (2)

Llovizna

(1) Excepto durante la precipitacin (2) Vuelo calmo con poca o ninguna turbulencia.

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Masas de aire fro y clido

Frentes Las superficies de discontinuidad atmosfrica forman los lmites de las masas de aire y cuando una de ellas comienza a moverse, su parte delantera est limitada por un frente que lleva el nombre de la masa de aire en movimiento. El lmite frontal de una masa de aire fro en movimiento se denomina frente fro y el de una masa de aire caliente, frente clido. Por lo tanto el frente fro desaloja al aire clido y el frente clido desaloja al aire fro. Caracterstica de un frente clido Cuando un frente de este tipo se mueve hacia delante, el aire clido resbala hacia arriba sobre el aire fro que queda abajo y delante de l. El aire clido es usualmente de una elevada humedad. A medida que es ascendido por el aire

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fro, su temperatura desciende. Este proceso contina hasta llegar a la condensacin y se forman nubes del tipo nimbo-stratus y stratus producindose lloviznas o lluvias. La lluvia al caer a travs del aire fro que est debajo, aumenta su contenido de humedad de modo que ste se satura. Cualquier reduccin de la temperatura en este aire fro causada por el movimiento hacia arriba a consecuencia del mayor enfriamiento de la tierra despus de la puesta del sol, resultar en formacin de niebla. A medida que el aire progresa hacia arriba con un descenso constante de la temperatura, aparecern nubes alto-stratus y cirrostratus (si el aire clido es estable). Si no es estable en los niveles superiores, las nubes que se formarn sern cumolo-nimbus y alto-cmulus con tormentas elctricas en muchas ocasiones. Finalmente cuando el aire es forzado hasta alcanzar la estratsfera, en las temperaturas extremadamente bajas de esta, el mismo se condensar apareciendo los cirrus. El ancho de un frente clido puede variar de unos 150 a 500 km., en tanto que su envergadura puede pasar de 1500 km. Como lmite para su altura puede indicarse valores aproximados de 1800 y 7000 metros.

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Caractersticas de un frente fro Un frente a lo largo del cual el aire fro desaloja al aire clido, recibe el nombre de frente fro. Los cambios ms marcados en el tiempo tienen lugar a lo largo de ellos, por esta razn el tiempo ms peligroso para la aviacin se encuentra en las zonas don de ocurren los mismos. Lo que hoy se conoce como un frente fro activo, se conoca anteriormente con el nombre de lnea de turbonada. Este trmino est todava en uso pero su significado corriente denota una mala visibilidad, turbulencia fuerte, frecuente formacin de hielo y, a menudo tempestades elctricas. Siempre van seguidos del tiempo fro y ms seco, perodos de fro fuerte y tempestades de polvo. Detrs de uno de ellos que se mueva rpidamente, aclarar pronto, con rfagas y turbulencias en los vientos de superficie y temperaturas ms fras que lo normal. Estos frentes se mueven generalmente a una velocidad entre 40 y 60 km/h, an cuando se dan casos que lo hagan con una velocidad de hasta 95 y 100 km/h. El cambio del tiempo en ellos es ms violento y comnmente tiene lugar en su lnea frontal que es muy empinada. An cuando raramente son muy

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anchos (generalmente 80 a 150 km.), pueden extenderse en cientos de kilmetros a lo largo de una lnea que en nuestro pas corre de noroeste a sudeste. Las nubes alto-stratus se forman algunas veces un poco delante de estos frentes, pero raramente exceden una distancia de 150 km. de ellos. Despus que pasaron totalmente, el aire fro y seco que va detrs proporciona techos y visibilidad ilimitados, condiciones casi perfectas para el vuelo. Caracterstica de un frente ocluido Se habla de oclusin en el caso de que un frente fro, avanzando con mayor velocidad que un frente caliente delante de l, termina por alcanzar a ste ltimo. El aire clido que al principio se halla entre el frente fro y el frente caliente, ha sido empujado hacia arriba. Si el aire delante del frente ocluido es ms fro que el aire que le sigue se obtienen las condiciones representadas en la figura (a), se habla entonces de una oclusin del tipo frente caliente. Si por otro lado, el aire detrs del frente ocluido es ms fro, figura (b), tenemos una oclusin del tipo del frente fro. La sucesin de nubes que se observan al acercarse un frente en oclusin, se asemeja mucho a la que corresponde a los frentes calientes.

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NAVEGACION AEREALa forma de la Tierra En cualquier sistema de navegacin que se emplea, es necesario un conocimiento elemental de la Tierra, superficie de referencia para resolver los problemas del navegante. La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de pera. Clculos basados en las perturbaciones de las rbitas de los satlites artificiales revelan que la Tierra es una esfera imperfecta porque el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte est dilatado 10 m y el polo sur est hundido unos 31 metros. Como los problemas de navegacin se resuelven con la suficiente aproximacin considerando que es verdad una esfera perfecta, con dicha conviccin se analizarn los mismos. Eje terrestre

Se denomina as a un eje imaginario alrededor del cual gira la Tierra y cuyos puntos extremos llevan los nombres de polos: norte (N) y sur (S), estando los mismos en hemisferios opuestos. Crculos mximos, Ecuador y meridianos: El centro de la tierra, perpendicular al eje de sta, es un crculo mximo que lleva el nombre de Ecuador. Posee todos sus puntos equidistantes de los polos y la divide en dos hemisferios: norte y sur. Perpendiculares al Ecuador, es decir pasando por los polos, estn los crculos mximos que se denominan meridianos. Crculos menores Paralelos Paralelos al Ecuador existen una cantidad de crculos menores que por tal razn se denominan paralelos.

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Navegacin area

Coordenadas geogrficas Longitud y latitud Retcula bidimensional que define la posicin de un punto en el mapa. Las coordenadas aparecen sealadas en la mayora de los mapas topogrficos modernos. Comprenden dos conjuntos de lneas paralelas, separadas por distancias iguales, que se cruzan formando ngulos rectos y dividen el mapa en cuadrados. No deben confundirse con las coordenadas geogrficas de posicin que definen la latitud y longitud que, debido a los efectos de la proyeccin de los mapas, a menudo no se representan ni rectas ni paralelas entre s. Para determinar la posicin de un punto en el plano se parte de un punto de

origen, tomado aleatoriamente pero siempre situado en la interseccin de dos ejes perpendiculares convenientemente localizados. De este modo, y gracias a la superposicin de la retcula o cuadrcula creada, es posible conocer la posicin de cualquier punto en relacin con el de origen conocido, obteniendo una distancia horizontal (coordenada X), hacia el este, y otra vertical (coordenada Y), hacia el norte. En las coordenadas cartogrficas se indica primero el valor X. Cada dgito que se aade hacia el este y hacia el norte aumenta la resolucin de la coordenada por un factor de diez. Se define como longitud al arco del Ecuador medido entre el meridiano origen y el meridiano local, en grados, minutos y segundos de cero (0) a ciento ochenta (180) grados. La longitud se mide al este (E) u oeste (O) del meridiano de Greenwich y su valor mximo alcanza 180 grados. La latitud es el arco de meridiano comprendido entre el Ecuador y los paralelos. Tambin se mide en grados, minutos y segundos, pero tomando como base al Ecuador hacia el norte (N) o sur (S) de ste, y su valor mximo es 90 grados. Magnetismo terrestre Su influencia sobre la brjula magntica: La Tierra se comporta como un gran imn y al igual que ste tiene dos polos magnticos: norte y sur. La posicin del polo magntico no coincide con la correspondiente del mismo polo geogrfico. De esta manera, las brjulas marcan un norte magntico que puede diferir en forma notable con el norte verdadero o geogrfico. Este efecto vara segn los lugares y puede tener el mismo valor en30

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puntos que se encuentran a gran distancia entre s. En navegacin area es designado este efecto como declinacin magntica. La declinacin puede ser este (E) u oeste (O). En el primer caso la brjula indicar a la derecha del norte geogrfico, en el segundo, a la izquierda. Su importancia es tal, que en todas las cartas aeronuticas sus valores vienen sealados por las lneas isognicas. Cartas aeronuticas Su empleo Son representaciones grficas en escala de diferentes lugares de la tierra. Indican mediante smbolos sus accidentes planimtricos y altimtricos. Estos smbolos figuran al dorso de cada una e indican al piloto en forma directa todos los accidentes del terreno, conjuntamente con toda la informacin que pueda ser de utilidad para el reconocimiento del terreno. Por tal motivo es necesario estudiar y comprender completamente las indicaciones en estas antes de iniciar el vuelo. De esta manera ser posible interpretar rpida y eficazmente sus indicaciones con respecto a la regin que se desea sobrevolar. Es de vital importancia el empleo de estas cartas durante cualquier vuelo de navegacin; independientemente del mtodo que se aplique, las mismas son las que permitirn al piloto situarse en forma segura en cualquier parte de su travesa, reconocer las zonas prohibidas, la ubicacin de los aerdromos y su denominacin, su altura sobre el nivel del mar, el indicativo de llamada o designacin de las diferentes ayudas radioelctricas y todas las dems ayudas terrestres para facilitar la navegacin area. Escalas Se denomina escala de una carta a la relacin entre una medida determinada de la misma con igual cantidad de terreno. En las cartas aeronuticas esta relacin es igual a 1:1.000.000; o sea que para cada centmetro de ellas correspondern diez kilmetros de terreno. Para obtener la distancia real entre dos puntos del terreno respecto a lo medido sobre cualquier carta o mapa, deber multiplicarse dicha medida por su escala. Representacin grfica Trazado de los rumbos y medida de la distancia en las cartas aeronuticas. Para trazar un rumbo sobre una carta aeronutica simplemente debe unirse con una lnea los puntos de partida y llegada. Como stas se realizan de aeropuertos o aerdromos, primeramente debern situarse los mismos y a partir de ellos trazar dicha lnea. La razn de esta medida es la de evitar prdidas de tiempo buscando el lugar de aterrizaje al llegar a destino, situacin esta que puede ser crtica, si la llegada se efecta cuando se aproxima la noche, la existencia de combustible es escasa o simplemente cuando la visibilidad est reducida y no se conoce la zona. Cuando el lugar de llegada no ser un aeropuerto o aerdromo importante o dada su reciente habilitacin no figura en la carta, deber siturselo previamente por sus coordenadas que siempre figuran en los NOTAMS POSTALES. Para realizarlo se proceder como se indica:31

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a) Entre cada una de las lneas que denotan los paralelos y meridianos, existen sesenta pequeas marcaciones que sealan otros tantos minutos de longitud y latitud, por lo tanto, conociendo el valor de ambas, bastar buscar el lugar donde se cruzan para situar el lugar deseado. b) Nunca se deber contar los grados o minutos hacia el este (E) o norte (N) de la carta, en razn de que la Argentina se encuentra al oeste (O) de Greenwich y al sur del Ecuador. c) Para medicin de los rumbos se utilizar un transportador haciendo coincidir su centro con el cruce de la lnea que los define con un meridiano, con su cero en direccin al norte (N), que siempre ser la parte superior de la carta. d) El valor de la distancia ser siempre igual a la cantidad de centmetros existentes entre los puntos de partida y llegada, multiplicados por su escala. Vuelos de travesa Condiciones meteorolgicas que deben evitarse en los mismos Se considera vuelo de travesa, aquel que se cumple entre dos puntos distantes por lo menos diez millas nuticas (18 km.). Las condiciones que deben evitarse durante los mismos son las formaciones de niebla, tormentas elctricas, fuertes precipitaciones y los frentes de cualquier tipo. Si se tiene en cuenta lo estudiado en la parte precedente a meteorologa, contando con un informe previo ser posible prevenir la formacin de niebla y elegir un aerdromo de alternativa al alcance de la autonoma de la mquina antes de iniciar el vuelo. Las precipitaciones fuertes y los frentes, son fcilmente identificables an para el piloto novicio, de all que solamente la imprudencia pueda originar problemas. En cuanto a las tormentas elctricas, son las ms difciles de prever y muchas veces el piloto poco experto puede internarse en ellas sin advertirlo. Sin embargo, conociendo las caractersticas de las nubes es posible evitar ese riesgo con slo prestar atencin a las mismas. Si las nubes son cmulos chatos no hay por qu preocuparse; generalmente no estn acompaados por corrientes verticales, ofrecen condiciones de vuelo favorables y cuando estn dispersas es fcil volar por encima de ellas. Cuando estas mismas nubes se apilan en grandes masas blancas, son un indicio seguro de tormentas elctricas con las consiguientes y peligrosas corrientes verticales. Estas corrientes tienen en algunos casos fuerza suficiente para destrozar un avin liviano. Su velocidad vertical Hace que cualquier mquina de este tipo quede a merced de ellas, con la probabilidad si as ocurre, de sufrir graves averas. Por lo tanto cuando en vuelo se descubre una tormenta de dicha clase, lo ms conveniente es cambiar de inmediato el rumbo y alejarse de ella. No debe intentarse bordearla ya que los efectos consignados alcanzan hasta sus extremos, en el frente y los costados, donde puede encontrarse granizo, lo mismo que debajo de las capas de nubes prominentes. La presencia de ste ltimo puede preverse por la coloracin verdosa de la atmsfera que es distinta del azul oscuro o negro que indican solamente lluvia.32

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Si en alguna oportunidad, debido a desconocimiento o una simple falta de apreciacin, se es sorprendido en las cercanas de una de estas tormentas, recordar que lo primero que debe hacerse es reducir la velocidad del avin a la velocidad especificada para penetracin en aire turbulento. Si no se recuerda dicha velocidad, o no est especificada en el manual de la aeronave, se podr utilizar una velocidad igual a la velocidad de prdida incrementada en un 50%, a efectos de reducir la influencia de la turbulencia sobre la estructura del avin. Efectos en la topografa de los vientos La topografa o conformacin del terreno que se sobrevuela, tiene una gran influencia en los vientos, debido a que se desva su curso. Una corriente de aire interceptada por una cadena de montaas, rboles o edificios, es elevada o desviada, para luego descender o amoldarse a la forma del terreno. En trminos generales tendremos entonces: a) A barlovento (del lado que sopla el viento) de una montaa u obstculo, tendremos una corriente de aire ascendente. b) A sotavento (del lado resguardo del viento) de una montaa u obstculo, tendremos corrientes de aire descendentes. Estos efectos son mayores a mayor velocidad del viento y pueden alcanzar hasta una altura igual al tercio de la elevacin total de la montaa u obstculo. En distancia pueden extenderse hasta muchos kilmetros despus de cruzados los mismos. Los terrenos escarpados producen turbulencias en las corrientes de aire puesto que provocan ondulaciones dentro de su masa. Las ciudades, fbricas, rea boscosa, campos arados, ros, etc., debido al calentamiento irregular entre ellos y las zonas en que se hallan, producen corrientes convectivas (ascendentes durante el da y descendentes durante la noche). Clases de navegacin Existen varias clases de navegacin area: observada, a la estima, radioelctrica y satelital, tratndose en este manual tan solo las primeras dos ya que a las aeronaves a las que est destinado no poseen equipo original para la tercer y cuarta opcin. Navegacin observada Es el mtodo de conducir un avin de un lugar a otro, tomando como referencia puntos visibles sobre la superficie de la tierra, tales como ciudades, ros, vas, carreteras, etc. Con buena visibilidad y en zonas donde existan referencias tales como las mencionadas, bastar marcar sobre la carta la ruta a seguir y una vez en vuelo dirigir la aeronave guindose por las mismas. Por supuesto que no siempre el problema se reducir a trminos tan simples, ya que muchas veces la ruta donde existen buenas referencias puede no ser la ms segura o no contar con lugares para reabastecimiento dentro de la distancia a que alcanza el radio de accin del avin.33

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Asimismo, las condiciones meteorolgicas pueden ser las requeridas para el vuelo d contacto (VFR), pero dentro de mrgenes muy estrechos lo que entonces limitar la realizacin del mismo a distancias muy cortas. De all que nunca deber confiarse en este mtodo excepto para vuelos cortos o locales. Navegacin a la estima Es el mtodo que determina una posicin por medio del clculo del rumbo, distancia y velocidad mantenidos desde una posicin previamente conocida, llamada punto de partida. Por medio de ste mtodo un piloto puede volar muy prximo a los puntos de referencia terrestres, an cuando su informacin no sea exacta. Debido a que l sabe cundo y dnde buscarlos, le ser ms fcil ubicarlos cuando otro piloto no los encontrara. Cuando se conoce en forma completa y exacta el rumbo y la velocidad propios, as como el rumbo y la velocidad del viento, se podr continuar un vuelo con mal tiempo con ms seguridad que volando con menos experiencia con tiempo despejado. Si se tiene la precaucin de ejecutar previo al vuelo una serie de clculos sumamente fciles, dividiendo la ruta en pequeos segmentos y calculando la hora de llegada a cada uno de ellos, una vez en vuelo con slo mantener el rumbo y controlar el tiempo estimado, ser relativamente sencillo situarlos y transformar una distancia en pequeos saltos en cada uno de los cuales puede decirse que se termina y reinicia la navegacin. Deriva y correccin de rumbo: La deriva es el ngulo formado por el eje longitudinal del avin con respecto a la ruta que se sobrevuela. Es producida por el viento cuando ste no sigue una direccin coincidente con el eje citado (viento de costado) y su valor puede calcularse conociendo los siguientes factores: 1) Rumbo geogrfico. 2) Velocidad propia del avin. 3) Direccin y velocidad del viento. Con ellos y mediante una calculadora o efectuando por el mtodo grfico el llamado tringulo de velocidades, es posible aplicar las correcciones de rumbo para mantener una trayectoria determinada sin que el viento de costado lo afecte. Tringulo de velocidades Mtodo grfico Para su resolucin hacen falta, adems de los datos expresados precedentemente, los siguientes elementos: a) Un transportador34

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b) c) d) e)

Una regla milimetrada Una hoja de papel Un lpiz Un comps

Ejemplo: 1) Rumbo geogrfico 2) Velocidad propia 3) Direccin y velocidad del viento 4) Escala de dibujo 360 120 km/h 070/20 Nudos (37 km/h) 1 cm= 10 km.

Trazar un par de coordenadas en el sentido del rumbo de navegacin y direccin del viento, dividirlas cada 1 cm. que representar 10 km. Dibujar la recta A-B que representa la direccin del viento con su correspondiente ngulo. Marcar los 37 km en el eje x, con el comps en el centro de las coordenadas (punto A) trazar un arco que corte la recta A-B. En el cruce del punto B dibujar una recta paralela al rumbo de navegacin. Transportar la recta A-B que corte en el valor 120 obteniendo as la recta C-D. Con el comps en el centro A, trazar un arco que va desde D y cortando la recta del rumbo de navegacin. Trazar una recta perpendicular al rumbo de navegacin desde el punto D hasta cortar esta Puede observarse los siguientes resultados: a) La velocidad resultante de la aeronave es de 113,2 km/h. b) Si el rumbo previsto es de 360, el resultante real termin siendo de 342. c) La longitud real recorrida en una hora para una distancia de 120 km es de 108 km. d) A la hora de vuelo la aeronave se encontrar en el punto D, que est desplazado 37 km de rumbo de navegacin Para llegar al punto C el piloto podr tomar varios caminos: 1) Trazando el diagrama de velocidades segn el ejemplo podr llegar hasta el punto D y luego tomar el rumbo de la recta D-C hasta llegar al punto C. 2) Dibujar sobre el rumbo de navegacin varios paralelogramos, acortando las desviaciones producidas por el viento, realizando un tipo de serrucho. El piloto deber tener en cuenta para la situacin explicada el combustible necesario y la extensin del tiempo en llegar hasta el punto C. Para cada viaje el paralelogramo de velocidades cambiar en forma favorable o desfavorable, segn el rumbo de navegacin y la direccin del viento.

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Declinacin magntica Cmo corregirla Resuelto el tringulo de velocidad, para realizar una navegacin a la estima, al rumbo de navegacin (Rn) habr que aplicarle an dos correcciones: una por efecto de la declinacin magntica, que pasamos a detallar, y la otra por el desvo de la brjula, que se ver ms adelante. Supongamos que para nuestro caso buscamos en la carta la lnea isognica ms cercana al punto de partida que resulta ser 3 O. Esto significa que la diferencia entre el meridiano geogrfico y el magntico tiene esa magnitud en forma negativa, dado que el ltimo est a la izquierda del primero. Aplicando la regla algebraica de restar los positivos y sumar los negativos, al rumbo de navegacin Rn 342 le sumamos la declinacin 3 O, obteniendo as el rumbo magntico (Rm) de 345. NOTA: Para obtener el rumbo magntico, cuando la declinacin es Este o positiva, restar su valor al rumbo de navegacin. Cuando sea Oeste o negativa, Sumarla al rumbo de navegacin. Desvo de la brjula Cmo corregirla Buscar en la tabla de desvos el rumbo corregido ms cercano al rumbo magntico. En nuestro caso y suponiendo que la tabla sea la que figura ms adelante, los correspondientes a nuestro problema seran 330-0. Para el primero no existe error pero s para el segundo. Como necesitamos navegar con un rumbo magntico de 345 que est entre los dos rumbos citados, debemos promediar el valor del ltimo, o sea, -1. Aplicando nuevamente la regla algebraica y considerando que el error es negativo (-1), lo sumamos al rumbo magntico (Rm) de 345, obteniendo as el rumbo de la brjula (comps) (Rc) 346 que tendremos que mantener para realizar nuestra navegacin. Volviendo a la navegacin observada, las correcciones de rumbo debidas al viento de costado se ejecutan dirigiendo hacia ste la proa del avin en la medida de lo necesario, hasta conseguir mantener la trayectoria correspondiente en base a las observaciones de referencia alineadas con la ruta a seguir.

Tabla de desviacinPara Tomar

N 0 2

30 29

60 60

E 90 89

120 120

150 151

S 180 180

210 211

240 240

O 270 271

300 300

330 334

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Aerodinmica

AERODINAMICADefinicin Es la rama de la mecnica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Como ejemplo del mbito de la aerodinmica podemos mencionar el movimiento de un avin a travs del aire entre otros. La presencia de un objeto en un fluido gaseoso modifica la reparticin de presiones y velocidades de las partculas del fluido, originando fuerzas de sustentacin y resistencia. La modificacin de unos de los valores (presin o velocidad) modifica automticamente en forma opuesta el otro. Teorema de Bernoulli Fue formulado en 1738 por el matemtico y fsico Daniel Bernoulli y enuncia que se produce una disminucin de la presin de un fluido (lquido o gas) en movimiento cuando aumenta su velocidad. El teorema afirma que la energa total de un sistema de fluidos con flujo uniforme permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo. Puede demostrarse que, como consecuencia de ello, el aumento de velocidad del fluido debe verse compensado por una disminucin de su presin. El teorema se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avin o las Hlices de un barco. Se desprende de aqu que: PRESION + VELOCIDAD = CONSTANTE Puede demostrarse fcilmente este teorema si tomamos una tira fina de papel, la colocamos junto a los labios y soplamos. En el momento que se produce el movimiento del aire, la presin sobre este flujo disminuye y por debajo de este aumenta, levantando la tira de papel.

Efecto Venturi Las partculas de un fluido que pasan a travs de un estrechamiento aumentan su velocidad, con lo cual disminuye su presin.

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Aerodinmica

Perfil aerodinmico Un cuerpo que posee una forma tal que permite aprovechar al mximo las fuerzas originadas por las variaciones de velocidades y presiones de una corriente de aire se denomina perfil aerodinmico. Si realizamos un ejemplo grfico tomando dos partculas que se mueven a una velocidad de 90 Km/h, y con una presin de 1 Kg/cm2, antes de la perturbacin originada por la introduccin del perfil aerodinmico. Entre la parte superior del perfil y la lnea recta superior horizontal se produce una reduccin de espacio, logrando un aumento de la velocidad del aire, mientras que en la parte inferior del perfil el recorrido de las partculas es horizontal, no modificando la corriente del aire. Puede observarse entonces que la partcula (1) aumenta su velocidad a 90,3Km/h (efecto Venturi) y la presin disminuye a 0,7 kg/cm2 (efecto Bernoulli). La partcula (2) al no verse modificada por el perfil mantiene una velocidad de 90 Km/h y una presin de 1 Kg/cm2. Por lo tanto se puede observar que se ha originado una diferencia de presin entre la cara superior y la inferior, obteniendo como resultante una fuerza hacia arriba llamada FUERZA AERODINAMICA (F).

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Principio del vuelo Un avin se sustenta en el aire como consecuencia de la diferencia de presiones que se origina al incidir la corriente de aire sobre un perfil aerodinmico, como es el ala. En la parte superior de la misma se produce un aumento de velocidad ya que la trayectoria a recorrer por las partculas de aire en esta, es mayor que en la parte inferior, en el mismo tiempo. Por lo visto anteriormente se origina en la parte superior una disminucin de presin con respecto a la parte inferior, produciendo de esta forma la sustentacin del ala. Sustentacin La sustentacin producida en un ala o superficie aerodinmica es directamente proporcional al rea total expuesta al flujo de aire y al cuadrado de la velocidad con que ese flujo incide en el ala. Tambin es proporcional, para valores medios, a la inclinacin del ngulo de ataque del eje de la superficie de sustentacin respecto al de la corriente de aire. Para ngulos superiores a 14 grados, la sustentacin cambia con rapidez hasta llegar a la prdida total cuando, por efecto de esos valores, el aire se mueve produciendo torbellinos en la superficie de las alas. En sta situacin se dice que el perfil aerodinmico ha entrado en

prdida. Variables que influyen en la sustentacin Son varias las variables que influyen en la sustentacin del avin, definiendo estas la sustentacin del peso y la carga que transportar, algunas estn dadas por el diseo, otras por condiciones climticas y otras las puede variar el piloto.41

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1) Densidad del aire: El aire posee diferentes densidades dependiendo directamente de la temperatura del mismo. La densidad es la cantidad de partculas de aire por unidad de volumen. El aire caliente es menos denso que el aire fro, por lo tanto en invierno los aviones vuelan mejor. 2) Velocidad del aire sobre el perfil aerodinmico: La sustentacin es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad. 3) La superficie alar: Cuanto mayor es la superficie alar mayor es la sustentacin. Generalmente se posee poca accin para modificar esta accin. En el caso del PIPER PA11 no se puede modificar ya que no posee dispositivos hipersustentadores. 4) El ngulo de ataque: La sustentacin es directamente proporcional al coseno del ngulo de ataque. La frmula de la sustentacin que agrupa todos estos elementos sera la siguiente:

L=

. V 2 . S . Cf . cos 2

L V2 S Cf

Sustentacin Densidad del aire Velocidad al cuadrado Superficie alar Coeficiente aerodinmico

cos Coseno del ngulo de ataque Resistencia Los mismos factores que contribuyen al vuelo producen efectos no deseables como la resistencia. La resistencia es la fuerza que tiende a retardar el movimiento del avin en el aire. Un tipo de resistencia es la parsita, producida por la friccin del fuselaje, tren de aterrizaje, alerones, etc. Depende de la forma del objeto y de la rugosidad de su superficie. Se puede reducir mediante perfiles muy aerodinmicos del fuselaje y alas del avin. Hay diseos que incorporan elementos para reducir la friccin, consiguiendo que el aire que fluye en contacto con las alas mantenga el llamado flujo laminar cuando se desliza sobre ellas sin producir torbellinos. Otro tipo de resistencia, llamada resistencia inducida, es el resultado directo de la sustentacin producida por las alas.

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Se llama resistencia total a la suma de ambas resistencias. La ingeniera aeronutica trata de conseguir que la relacin entre la sustentacin y la resistencia total sea lo ms alta posible, que se obtiene tericamente al igualar la resistencia aerodinmica con la inducida, pero dicha relacin en la prctica est limitada por factores como la velocidad y el peso admisible de la clula del avin. Prdida La prdida es la incapacidad del ala para producir la sustentacin necesaria, debido a un ngulo de ataque excesivo. Para ngulos superiores a 14 grados, la sustentacin cambia con rapidez hasta llegar a la prdida total cuando, por efecto de esos valores, el aire se mueve produciendo torbellinos en la superficie de las alas. En sta situacin se dice que el perfil aerodinmico ha entrado en prdida. Durante la aproximacin para el aterrizaje, el piloto tiene que ir descendiendo y a la vez disminuyendo la velocidad lo ms posible; ello producira una considerable prdida de sustentacin y en consecuencia, un descenso muy fuerte y un impacto violento en la pista si no combina correctamente los mandos. La explicacin ms sencilla de la prdida es considerar que las partculas del aire que rodean a la superficie alar superior, no son capaces de deslizarse por la pendiente que les impone la posicin del perfil, generndose torbellinos que impiden la succin sobre la superficie alar.

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Viento relativo Movimiento de la masa de aire con una velocidad determinada y direccin, siendo esta la que produce la sustentacin del avin. Trayectoria de vuelo Es la trayectoria seguida por el perfil alar durante su desplazamiento en la masa de aire y es siempre opuesta al viento relativo.

Angulo de ataque Es el ngulo formado entre la cuerda alar y la trayectoria seguida por el centro de gravedad de ese plano.

Fuerzas a las que est expuesto el avin en vuelo Las fuerzas que actan constantemente sobre el avin en vuelo son: Peso Sustentacin Traccin Resistencia El avin posee un peso y la funcin aerodinmica es tratar de crear una fuerza igual y de sentido contrario al peso del avin. La sustentacin se logra44

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dando velocidad al ala, en nuestro caso mediante la hlice del avin que es impulsada mediante un motor. La hlice es la encargada del movimiento de traccin. La creacin de la sustentacin logra una resistencia parsita e inducida que se denominar en general resistencia.

El Avin en vuelo recto nivelado y sin aceleracin, equilibra estas cuatro fuerzas igualando de la siguiente forma: PESO = SUSTENTACION TRACCION = RESISTENCIA En el caso que aumenta la traccin, el avin aumentar la velocidad, aumentando la resistencia hasta equilibrar la traccin y la resistencia. Si el avin pierde peso, el avin ascender hasta equilibrar el peso y la sustentacin. El centro de gravedad Es el punto imaginario en el cual se considera concentrada toda la masa del avin. Normalmente se considera este situado en el eje longitudinal y aproximadamente a de distancia del la lnea imaginaria (datum) o borde de ataque del ala. Este se desplaza hacia delante o hacia atrs dependiendo de la cantidad de ocupantes, en la posicin del piloto en caso que el ocupante sea uno solo, el equipaje que lleva, etc. El centro aerodinmico El centro aerodinmico es el punto imaginario en el cual se considera que toma la fuerza de sustentacin. Se considera este tomado de la cuerda aerodinmica y a 25% del borde de ataque del ala. El centro aerodinmico se expresa en porcentaje de la cuerda aerodinmica. Este tiene unos lmites de desplazamiento anterior y posterior, que estn definidos en el Manual de Vuelo del avin.

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El centro de gravedad y el centro aerodinmico La posicin relativa de estos dos puntos es importante para la estabilidad longitudinal. Si el centro de gravedad y el centro aerodinmico estn en el mismo plano, el avin tiene una estabilidad longitudinal neutra, o sea, que el peso del avin est compensado por la sustentacin. Si el centro de gravedad est por detrs del centro aerodinmico, el avin toma la posicin de encabritado. Si el centro de gravedad est por delante del centro aerodinmico, el avin toma la posicin de picado. El piloto actuar sobre la palanca de incidencia para corregir esta tendencia.

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Inconvenientes originados por la cargaLos inconvenientes de carga mxima que pueden ser presentados al piloto del avin, cuando se lleva a cabo algn cambio en el equipamiento o se procede a una distribucin de la carga distinta a la recomendada o establecida en los cmputos de peso y balanceo, pueden ser resueltos en forma rpida, aplicando el mtodo que se presenta en la Tabla de Carga, mediante la cual se puede conocer si la ubicacin del centro de gravedad est dentro de los lmites establecidos, respetando el peso mximo de 554 Kg. en categora normal y de 567 Kg. en categora restringida, el cual no debe ser sobrepasado. TABLA DE CARGAPesos Kg. Brazos mm. Momentos Kgm.

Peso vaco certificado Aceite Piloto Acompaante Combustible (64 lts.) Equipaje (mximo) Peso total

77 77 46 9

228 914 609 1397

17,556 70,378 28,014 12,573

(a)

(b)

Se denomina momento al producto del peso o fuerza multiplicada por el brazo, que es la distancia desde la Lnea de Referencia o datum hacia cualquier punto que se considere, en este caso el centro de gravedad de un objeto. En caso de retiro de elementos, se debe poner el signo negativo (-) en la columna de pesos y aplicar la regla de los signos. En cuanto a la carga de combustible, se toma su peso a razn de 0,720 Kg. el litro. Las distancias o brazos de cualquier elemento que se agrega o retire se mide a partir de la Lnea de Referencia, con el avin alineado longitudinalmente. Conocido el peso vaco certificado y el centro de gravedad en vaco, se multiplica obtenindose el momento, en conocimiento tambin de los pasos y momentos que corresponden a la carga til, se determina la ubicacin del centro de gravedad, dividiendo el total de la suma algebraica de los momentos por el peso total. El valor del centro de gravedad debe estar dentro de los lmites establecidos y si ocurre lo contrario, es que el avin est incorrectamente cargado y por lo tanto se debe repetir el clculo reduciendo cargas, ya sea de equipajes, combustible o plaza, segn sea el desplazamiento de sta fuerza de los lmites, hasta que se localiza correctamente, siendo as el peso total menor al mximo autorizado.

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Clculo prctico del peso y centradoTres son los procedimientos para calcular el peso y centrado del avin: a) Matemtico b) Grfico c) Tablas Generalmente la empresa constructora proporciona la informacin para realizar los clculos mediante el procedimiento grfico o por tablas. Procedimiento matemtico Toda carga que se coloca en el avin est situada a una distancia determinada respecto a la lnea de referencia o DATUM, esta distancia se denomina BRAZO (d) medido en metros. Multiplicando esta distancia por el peso se obtiene el MOMENTO cuya unidad ser el kilogrmetro (kgm). Este valor ha de ser considerado al calcular el centro de gravedad.

1) Hacer una relacin con los distintos pesos del avin (combustible, aceite, etc.) en base a la tabla de carga precedida. 2) Multiplicar los pesos por sus brazos respectivos, para hallar los momentos. 3) Sumar los pesos para obtener el total. 4) Sumar los momentos para hallar el momento final. 5) Dividir el momento final por el peso total, para hallar el brazo del C.G. y por lo tanto su distancia respecto a la lnea de referencia o datum. 6) Comparar el peso total con el peso mximo autorizado y la situacin del C.G. con respecto a los lmites anterior y posterior.

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EjemploCon los datos siguientes, calcular si el avin est dentro de sus lmites de peso y centrado. 1) La lnea datum es el borde de ataque del ala. 2) El peso en vaco del avin es de 340,8 Kg. y su brazo es de 0,372 mts. 3) Combustible cargado 64 lts. (46 kg.) y un brazo de 0,609 mts. 4) Aceite cargado 4,730 lts. (4,26 kg.) con un brazo de 0,85 mts. 5) Piloto en asiento delantero con un peso de 85 Kg. y un brazo de 0,228 mts. 6) Equipaje 12 Kg. con un brazo de 1,397 mts. 7) Los lmites del C.G. son 0,350 a 0,394 mts. 8) El peso mximo autorizado para el despegue es de 554 Kg.

Solucin CARGAS Peso en vaco certificado Aceite Piloto Combustible Equipaje TOTAL PESO 340,8 4,26 85 46 12 488.06 BRAZO + 0,372 - 0,85 + 0,228 + 0,609 + 1,397 MOMENTO + 126,777 - 3,621 + 19,38 + 28,014 + 16,764 + 187,314

Centro de gravedad = 187,314 / 488,06 = 0,383 mts.

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Comparando el peso mximo con el peso total: Peso mximo Peso total Margen 554,00 Kg. 488,06 Kg. 65,94 Kg.

EL AVION ESTA BIEN CARGADO Comparando la posicin del C.G. con los lmites anterior y posterior: Lmite anterior Lmite posterior Situacin del C.G. 0,350 mts. 0,394 mts. 0,383 mts. DENTRO DE LOS LIMITES

EL AVION ESTA BIEN BALANCEADO

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Instrumentos de vuelo

INSTRUMENTOS DE VUELOPara el alumno novicio en el aprendizaje de la tcnica de vuelo, lo que ms extrao encuentra al subir a la cabina de un avin son los instrumentos de vuelo. Hay un conjunto de relojes a los que no est acostumbrado, y que en apariencia presenta una gran complicacin, parece difcil entender su significado y prestar atencin a todos ellos al mismo tiempo. El piloto debe aprender cmo volar haciendo uso de la informacin que le suministran estos, su significado y posibilidades, as como la relacin que los une, y como el fallo de alguno puede limitar el vuelo. Debe reconocer su mal funcionamiento y la posibilidad de ser reparados en vuelo, o bien la utilizacin parcial en caso que la falla no sea completa. Clasificacin Los instrumentos se clasifican en dos grandes familias o grupos: a) Instrumentos basados en la medicin de presin. b) Instrumentos basados en las propiedades giroscpicas. Junto a estas dos grandes familias hay otros instrumentos que son clasificados normalmente como otros instrumentos e indicadores, ya que su principio de funcionamiento puede variar de unos tipos a otros, tambin se incluyen los instrumentos del motor. a) Instrumentos basados en la medicin o cambios de presin del aire. Estos son: Velocmetro, o indicador de velocidad. Altmetro, o indicador de altura. Varimetro, o indicador del rgimen de cambio de altura, en ascenso o descenso.

Cabe recordar que segn el teorema de Bernoulli, la suma de la presin esttica y la presin dinmica debe ser siempre una constante, e igual a la presin total. El fundamento de trabajo de estos instrumentos consiste en disear unos aparatos capaces de proporcionar informacin del movimiento del avin en el seno de la masa de aire. Estas mediciones se realizan mediante el tubo Pitot, y las tomas o medidores de presin esttica. Recordamos que el mecanismo bsico de cada uno de ellos est estrechamente unido, por lo tanto, por razones de simplicidad de dibujo, se utilizar un mismo tipo de mecanismo para diferentes aplicaciones acondicionado para presentar la informacin, aunque en la realidad, cada uno de stos tendr algunas sutilezas particulares que lo identifica.

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El tubo de Pitot Es una especie de tubo perfectamente visible en todos los aviones. Debe estar sitiado enfrentando el orificio medidor de la presin con la corriente de aire. Para los aviones que vuelan en zonas sumamente fras, con formacin de hielo, estos llevan instalada una resistencia elctrica sobre el mismo para evitar la formacin de hielo en la abertura de entrada de aire. Las tomas estticas son unos orificios situados en zonas del avin donde el aire est en remanso, o muy poco afectado por la velocidad relativa. Estas tomas pueden obturarse por suciedad, polvo o por cualquier objeto extrao. Su comprobacin formar parte de la inspeccin de pre-vuelo. En el caso de que la toma de presin quedara obturada, no sera posible obtener indicaciones reales de los instrumentos de presin. En este modelo las tomas estn dentro de la cabina del avin. El velocmetro o indicador de velocidad Es un medidor de presin, diseado de modo que pueda transformar en km/h, millas/h, nudos/h, o cualquier otra unidad de velocidad. El sistema utiliza las tomas estticas para medir Ps; el sistema de pitot para medir Ps+Pd (presin total). Un diafragma baromtrico, y el indicador propiamente dicho. Dentro de la cpsula baromtrica, el sistema pitot introduce la presin total (Ps+Pd), por el orificio de presin esttica, se hace llegar la presin Ps. La cpsula se dilata exclusivamente por el efecto Pd (presin dinmica), ya que las presiones estticas se anulan al estar dentro y fuera de la cpsula. Matemticamente: Ps+Pd= Pt Se conoce Ps y Pt, luego: Pd= Pt-Ps = V2. Por lo tanto, la dilatacin de la cpsula est midiendo el valor de 2 V permanentemente. Es importante mencionar que son dos los factores que influyen en la medicin: densidad y velocidad del aire. Una indicacin de 90 nudos, por ejemplo, puede ser consecuencia de una alta velocidad y baja densidad, o viceversa, en la proporcin suficiente para que V2 valga 90 nudos.

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Distintas velocidades indicadas por el velocmetro. El piloto debe saber qu est marcando el velocmetro, ya que en muchas ocasiones la posicin de la aguja indicadora no refleja la velocidad de las partculas de aire que rodean al avin, o movimiento relativo aire-avin. IAS (Indicated Air Speed) Velocidad indicada Es la velocidad leda directamente en el instrumento. CAS (Calibrated Air Speed) Velocidad calibrada Algunos sistemas anemomtricos presentan un error controlado, por construccin o por otras causas, entre la indicacin directa y la real. Son errores de calibracin, o tara del instrumento. Su valor no suele ser muy grande, 1 2 nudos, y es posible conocerlo consultando la tabla de correcciones. El piloto no cometer un gran error considerando las IAS como CAS, en el caso de no disponer de una tabla de correccin. TAS (True Air Speed) Velocidad real El significado de esta velocidad a veces causa problemas de comprensin a los alumnos. Recordemos que la cpsula baromtrica mide, con sus dilataciones, el valor de presin dinmica, como la mitad del producto de la densidad del aire por la velocidad al cuadrado. Esta dilatacin se transmite a un sistema mecnico que transforma la presin en unidades de velocidad. Dicho sistema est ajustado para anular el efecto de la densidad del aire a nivel del mar. Por lo tanto, cualquier medicin que se realice a una altitud distinta, por ejemplo 3000 m, introduce el error de densidad. La TAS ser la velocidad IAS o CAS, corregida por error de densidad. Esta diferencia puede llegar a ser muy grande. Por ejemplo, una IAS de 150 km/h indicados a nivel de mar, en una atmsfera standard, son 150 km/h TAS. Sin embargo, los mismos 150 km/h IAS indicados a 3000 m. de altura, son 175 km/h TAS. El clculo de TAS debe realizarse con el computador de vuelo, partiendo de la IAS, midiendo la temperatura exterior y corrigiendo el error de densidad, debido a la altura y la temperatura. Algunos anemmetros llevan incorporado un pequeo calculador en el mismo indicador, que permite medir la TAS, tomando como base la IAS, la altitud de vuelo y la temperatura exterior. EAS ( Equivalent Air Speed) Velocidad equivalente Cuando el avin vuela muy rpido, aparece un nuevo error de medicin, debido al efecto de la compresibilidad del aire. Este error no es importante a velocidades inferiores a 450 km/h, o por debajo de los 3000 m. de altura.

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Significado de las marcas y colores en el velocmetro. Los anemmetros tienen sealadas algunas velocidades o mrgenes de velocidades, con un cdigo de colores cuyo significado el piloto debe conocer. Lnea roja VNE (Velocity Never Exceed) Velocidad que no debe sobrepasarse en ningn caso. Arco amarillo VNO ( Velocity Normal Operating) Velocidad mxima estructural de vuelo. Margen de precaucin. El avin podra daarse estructuralmente, en caso de encontrar rfagas o turbulencias fuertes. En caso de estar stas presentes, no es conveniente volar dentro de este arco. El arco amarillo tiene como lmite superior la VNE e inferior la VNO. Arco verde VS1 Margen normal de operacin. Su lmite superior es la VNO y el inferior la velocidad a la cual el avin entrara en prdida en la condicin de: peso mximo, flaps retrados y sin motor. En este margen el avin no tendr problemas estructurales en caso de vuelo en turbulencia moderada (rachas verticales de hasta 9 metros por segundo). Arco blanco VS0 Normalmente conocida cono velocidad de flaps VF. No aplicable para el caso del tipo de mquinas a las que est dirigido este manual. Margen normal de operacin con los flaps extendidos. El lmite inferior es la velocidad de prdida en la situacin de: peso mximo, flaps completamente extendidos, tren de aterrizaje fuera y sin motor. Estas marcas toman siempre como referencia las velocidades indicadas IAS. Por lo tanto, si un avin entra en prdida por ejemplo a una velocidad de 90 km/h, lo har siempre que aparezca esta velocidad indicada en el instrumento, cualquiera sea su altitud. Esto es as porque el sistema pitot se ve afectado por el mismo error de densidad que afecta al resto de fuerzas que son creadas en torno a la aeronave: sustentacin, fuerzas estructurales, potencia desarrollada por el motor, etc. El altmetro Mide la presin atmosfrica permanentemente, a travs de las tomas estticas. Su principio de funcionamiento est basado en la variacin de presin debida a la altura. El instrumento incluye un sistema mecnico que transforma la indicacin de presin en altura, generalmente en pies. La cpsula est hermticamente cerrada y trabada a la presin atmosfrica standard al nivel del mar (1013 milibares). Una abertura permite la entrada al56

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instrumento de la presin esttica. La cpsula se dilata o se contr

manual piper pa 11

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