principios de navegacion

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Principios de navegación Principios de navegación La ley JAR-FCL 1.130, el candidato a PPL debe demostrar los conocimientos teóricos para adquirir la licencia de piloto privado. Los requerimientos de los conocimientos teóricos para adquirir la licencia PPL son: Legislación aérea, Conocimiento general de aeronaves y sistemas, planificación y performance, limitaciones humanas, meteorología, procedimientos operacionales, comunicaciones, principios de vuelo y navegación general. La navegación aérea consiste en volar con una dirección una altitud, un consumo de combustible en un tiempo determinado y en una ruta o tramo determinado. En la navegación hay factores a tener en cuenta como es el efecto del viento sobre la trayectoria del avión así como en su velocidad y por tanto en su consumo de combustible y tiempo usado en volar dicho tramo. Para saber que dirección poner para volar sobre ese tramo cuanto tardardarémos en volarlo y cuanto combustible utilizaremos es neceario tener los siguientes conocimientos básicos de navegación. Introducción

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Conocimientos sobre planificacion y performance de vuelo, meteorologia, procedimientos y operaciones, comunicaciones, y navegación en general

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Page 1: Principios de navegacion

Principios de navegaciónPrincipios de navegación

La ley JAR-FCL 1.130, el candidato a PPL debe demostrar los conocimientos teóricos para adquirir la licencia de piloto privado.

Los requerimientos de los conocimientos teóricos para adquirir la licencia PPL son: Legislación aérea, Conocimiento general de aeronaves y sistemas, planificación y performance, limitaciones humanas, meteorología, procedimientos operacionales, comunicaciones, principios de vuelo y navegación general.

La navegación aérea consiste en volar con una dirección una altitud, un consumo de combustible en un tiempo determinado y en una ruta o tramo determinado.

En la navegación hay factores a tener en cuenta como es el efecto del viento sobre la trayectoria del avión así como en su velocidad y por tanto en su consumo de combustible y tiempo usado en volar dicho tramo.

Para saber que dirección poner para volar sobre ese tramo cuanto tardardarémos en volarlo y cuanto combustible utilizaremos es neceario tener los siguientes conocimientos básicos de navegación.

Introducción

Page 2: Principios de navegacion

PRINCIPIOS DE NAVEGACIÓNPRINCIPIOS DE NAVEGACIÓN..Conceptos de viento, rumbos, y velocidad del Conceptos de viento, rumbos, y velocidad del aviónavión

.Tipos de velocidades.Tipos de velocidades

.Triángulo de velocidades.Triángulo de velocidades

.Corrección de deríva.Corrección de deríva

.ETAS, TAS, y GS.ETAS, TAS, y GS

.Dirección.Dirección

.Cálculo de corrección de deríva, rumbo, .Cálculo de corrección de deríva, rumbo, velocidad respecto a la tierra, tiempo estimado velocidad respecto a la tierra, tiempo estimado de llegada y consumo de combustible en un de llegada y consumo de combustible en un tramotramo

.Corrección de ruta.Corrección de ruta

Page 3: Principios de navegacion

Conceptos de viento, rumbo y Conceptos de viento, rumbo y velocidad del aviónvelocidad del avión

VientoViento El viento es el movimiento de masa de aire sobre una El viento es el movimiento de masa de aire sobre una

superficie terrestre y puede tener cualquier dirección.superficie terrestre y puede tener cualquier dirección.

El viento puede medirse según la velocidad que tenga así El viento puede medirse según la velocidad que tenga así

como de la dirección como de la dirección de donde procedede donde procede. Por ejemplo 050º / . Por ejemplo 050º / 30 kt30 kt

Page 4: Principios de navegacion

El RumboEl RumboEs la dirección horizontal Es la dirección horizontal hacia a donde apuntahacia a donde apunta el morro del el morro del

avión. Puede ser medido con referencia a un punto avión. Puede ser medido con referencia a un punto determinado como son norte geográfico, norte magnético o determinado como son norte geográfico, norte magnético o norte de compas.norte de compas.

Velocidad del avión:Velocidad del avión: Es el movimiento del avión a través de una masa de aire debido a Es el movimiento del avión a través de una masa de aire debido a

la tracción dada por la hélice dando una velocidad a ese la tracción dada por la hélice dando una velocidad a ese movimiento y respecto a esa masa de aire. El viento con movimiento y respecto a esa masa de aire. El viento con componente de cara o de cola afecta a la velocidad respecto a componente de cara o de cola afecta a la velocidad respecto a la tierra.la tierra.

Page 5: Principios de navegacion

Tipos de velocidadesTipos de velocidadesIAS:IAS: Indicated airspeed (velocidad indicada)Indicated airspeed (velocidad indicada) Es la velocidad que indica el anemometro sin hacer Es la velocidad que indica el anemometro sin hacer

ninguna corrección. ninguna corrección. εεi i : Error de instrumento : Error de instrumento es el error producido por la maquinaria del instrumento por escala y es el error producido por la maquinaria del instrumento por escala y

temperatura. El valor es practicamente despreciable y debería ir en el manual del avión.temperatura. El valor es practicamente despreciable y debería ir en el manual del avión.

BAS:BAS: Básic Airspeed (velocidad básica) Básic Airspeed (velocidad básica) IAS corregida por IAS corregida por εεi i BAS = IAS – (± BAS = IAS – (± εεi) i) εεp p : Error de posición : Error de posición es el error producido por la posición de las tomas estáticas del avión y de la es el error producido por la posición de las tomas estáticas del avión y de la

attitud del avión en vuelo. El error es siempre el mismo en para todos los aviones del mismo modelo attitud del avión en vuelo. El error es siempre el mismo en para todos los aviones del mismo modelo y viene en el manual del avión.y viene en el manual del avión.

CAS:CAS: Calibrate airspeed (velocidad calibrada)Calibrate airspeed (velocidad calibrada) es la BAS corregida por es la BAS corregida por εεp, o la p, o la IAS corregida por IAS corregida por εεi/pi/p CAS = BAS – (± CAS = BAS – (± εεp) or CAS = IAS – (± p) or CAS = IAS – (± εεi/p) i/p)

εεc :c : Error de compresibilidad Error de compresibilidad producido por la presión dinámica, es siempre positivo e incrementa con producido por la presión dinámica, es siempre positivo e incrementa con el nº Mach. Es siempre el mismo para todos los aviones y velocidades. el nº Mach. Es siempre el mismo para todos los aviones y velocidades.

DAS: DAS: density airspeed (velocidad de densidad) density airspeed (velocidad de densidad) es la CAS corregida por un factor de densidad de la es la CAS corregida por un factor de densidad de la atmosfera DAS = CAS x f f = 1/ √atmosfera DAS = CAS x f f = 1/ √ρρ//ρρo o ρρ (densidad del aire en la altitud actual) (densidad del aire en la altitud actual) ρρo (densidad a o (densidad a nivel del mar)nivel del mar)

EASEAS: equivalent airspeed (Velocidad equivalente) : equivalent airspeed (Velocidad equivalente) CAS corregida por CAS corregida por εεccΕρ (error de densidad)Ερ (error de densidad):: es causado porque los anemometros estan calibrados para medir cuando la es causado porque los anemometros estan calibrados para medir cuando la

densidad relativa del aire es 1, ésto sería a nivel del mar en un día de atmósfera estandar (ISA) densidad relativa del aire es 1, ésto sería a nivel del mar en un día de atmósfera estandar (ISA)

TAS:TAS: True air speed (velocidad verdadera)True air speed (velocidad verdadera) es la EAS corregida por un factor de densidad o la CAS es la EAS corregida por un factor de densidad o la CAS corregida por corregida por εεC/C/ρρ

TAS = EAS x f o TAS = EAS – (± ερ) or TAS= CAS TAS = EAS x f o TAS = EAS – (± ερ) or TAS= CAS ± ± εεC/C/ρρ Cs sor LSS : Local sound speed (velocidad local del sonido) Cs sor LSS : Local sound speed (velocidad local del sonido) incrementa con la temperatura. Una incrementa con la temperatura. Una

forma para calcularlo is (√273 + ( ± ºC en TAT ) ) x 38.96 = Cforma para calcularlo is (√273 + ( ± ºC en TAT ) ) x 38.96 = CMACHMACH: nº Mach M= TAS / Cs: nº Mach M= TAS / Cs

ETASETAS:: Efective true air speed (velocidad verdadera efectiva)Efective true air speed (velocidad verdadera efectiva) es la TAS corregida por el efecto es la TAS corregida por el efecto de la componente del viento cruzado. Es obtenida corrigiendo TAS cuando el ángulo de corrección de la componente del viento cruzado. Es obtenida corrigiendo TAS cuando el ángulo de corrección de deriva (dc) es mayor a 10º. If the angle (dc) is lower, the value ETAS is almost equal to that of de deriva (dc) es mayor a 10º. If the angle (dc) is lower, the value ETAS is almost equal to that of TAS.TAS.

GSGS:: Ground speed (velocidad respecto a la tierra)Ground speed (velocidad respecto a la tierra) es la TAS o ETAS corregida por el viento. A es la TAS o ETAS corregida por el viento. A partir de esta velocidad determinará el tiempo o distancia en volar una ruta. velocidad =espacio / partir de esta velocidad determinará el tiempo o distancia en volar una ruta. velocidad =espacio / tiempotiempo

Page 6: Principios de navegacion

IAS±εi/p

CAS+εc

EAS±ερ

TAS

GS

ETAS

El εc ≥ 0Si CAS ≤ 250ktCAS= EAS

WIND

Altitud ytemperatura

IASCAS = IAS – (±εi/P)EAS = CAS – (+ εc)TAS = EAS – (±ερ)

Page 7: Principios de navegacion

DirecciónDirección

Dirección es la posición de un punto con referencia a otro Dirección es la posición de un punto con referencia a otro punto en un espacio determinado por la línea que une a punto en un espacio determinado por la línea que une a ambos.ambos.

A

B

Page 8: Principios de navegacion

Norte geográfico o verdadero ( TC ):Norte geográfico o verdadero ( TC ): punto de intersección de la punto de intersección de la superficie terrestre con su eje de rotación es conocido como el superficie terrestre con su eje de rotación es conocido como el norte verdadero o geográfico. Las marcaciones o las rutas que norte verdadero o geográfico. Las marcaciones o las rutas que usan como punto de referencia el norte geográfico son conocidas usan como punto de referencia el norte geográfico son conocidas como ruta verdadera o curso. como ruta verdadera o curso.

Page 9: Principios de navegacion

Norte magnético (MN):Norte magnético (MN): Punto de la superficie terrestre donde Punto de la superficie terrestre donde confluyen las líneas del campo magnético que nacen en el polo confluyen las líneas del campo magnético que nacen en el polo sur magnético. La brújula o el compas usa como referencia éstas sur magnético. La brújula o el compas usa como referencia éstas líneas de fuerza con ausencia del magnetismo que producen los líneas de fuerza con ausencia del magnetismo que producen los equipos de radios.equipos de radios.

Page 10: Principios de navegacion

Norte de brujula o compas (CN) :Norte de brujula o compas (CN) : Es el norte magnético Es el norte magnético corregido por los efectos magnéticos que producen los equipos de corregido por los efectos magnéticos que producen los equipos de aviónica.aviónica.

Desviación (Desviación (ΔΔ):): Son las desviaciones por los equipos de aviónica Son las desviaciones por los equipos de aviónica y son sumadas o restadas del norte magnético para calcular el y son sumadas o restadas del norte magnético para calcular el norte de brújula.norte de brújula.

Declinación (Declinación (δδ):): Es el ángulo de los meridianos que froman el Es el ángulo de los meridianos que froman el norte magnético y el norte geográfico o verdadero.norte magnético y el norte geográfico o verdadero.

Tanto la Declinación como la variación sin son hacia el Este (E) los Tanto la Declinación como la variación sin son hacia el Este (E) los valores son positivos (+) y si son hacia el Oeste (W) son negativos valores son positivos (+) y si son hacia el Oeste (W) son negativos (-)(-)

Page 11: Principios de navegacion

Para calcular el curso o ruta, usamos las siguientes formulas: Para calcular el curso o ruta, usamos las siguientes formulas:

TC – (- TC – (- δδW) = MC MC – (-W) = MC MC – (-ΔΔW) = CCW) = CC

TC – (δ E) = MC MC – (ΔE) = CCTC – (δ E) = MC MC – (ΔE) = CC

Para pasar de curso C a rumbo H debemos corregir el viento cruzado

Page 12: Principios de navegacion

Línea de referencia

MC

TC

δw

MN TN

Figura 1

TN MN

TCδE

MC

Línea de referencia

Figura 2

Figura 2 Figura 4

δwΔw

TNMNCN

TC

MC

CC

TN

CNMN

ΔE

δw

Línea de referencia

TN

CC

MC

Línea de referencia

Page 13: Principios de navegacion

Triángulo de velocidadesTriángulo de velocidadesEl triángulo de velocidades es usado para determinar el efecto del viento mientras el El triángulo de velocidades es usado para determinar el efecto del viento mientras el

avión está volando.avión está volando.Hay tres parametros:Hay tres parametros: Vector velocidad del avión:Vector velocidad del avión: éste vector tiene una magnitud y una dirección. Es la éste vector tiene una magnitud y una dirección. Es la

velocidad del avión y el rumbo.velocidad del avión y el rumbo.Vector velocidad del viento:Vector velocidad del viento: es el vector cuya magnitud es la velocidad del viento y es el vector cuya magnitud es la velocidad del viento y

dirección de donde viene el viento.dirección de donde viene el viento.Velocidad respecto a la tierra :Velocidad respecto a la tierra : es el vector cuya magnitud es la velocidad del avión y es el vector cuya magnitud es la velocidad del avión y

ruta.ruta.

B

A 050º /30 kt

19 kt

23 kt

T1

A

B R

T2

H 000º TAS 100 kt

TC 347º GS 78 kt

Page 14: Principios de navegacion

Corrección de deriva Corrección de deriva Cuando hay viento de la derecha, el avión es empujado hacia la izquierda. Por tanto Cuando hay viento de la derecha, el avión es empujado hacia la izquierda. Por tanto

para volar la ruta debe corregirse el rumbo hacia la derecha.para volar la ruta debe corregirse el rumbo hacia la derecha.

El viento oblicuo tiene dos componentes: Una transversal y otra longitudinal. Si el El viento oblicuo tiene dos componentes: Una transversal y otra longitudinal. Si el vientoviento es es perpendicularperpendicular a nuestra ruta, entonces nuestra a nuestra ruta, entonces nuestra deriva será maximaderiva será maxima, y si el , y si el viento es paraleloviento es paralelo a la misma la a la misma la deriva será 0 deriva será 0, y la intensidad en cara o en cola será , y la intensidad en cara o en cola será máximo. máximo.

Esto es representado con los valores: Cos 0 = 1 para el viento de componente Esto es representado con los valores: Cos 0 = 1 para el viento de componente longitudinal Seno 90 = 1 para la componente de viento cruzado.longitudinal Seno 90 = 1 para la componente de viento cruzado.

Ruta Ruta

Page 15: Principios de navegacion

Conocimientos básicos de Conocimientos básicos de trigonometríatrigonometría

Page 16: Principios de navegacion

ETAS, TAS y GSETAS, TAS y GSETAS:ETAS: Es la velocidad verdadera efectiva, es decir la TAS Es la velocidad verdadera efectiva, es decir la TAS

corregida por el efecto del viento cruzado y apartir de ésta corregida por el efecto del viento cruzado y apartir de ésta se calcula GS.se calcula GS.Cuando la (dc) es menos de 10 grados, TAS y ETAS son casi Cuando la (dc) es menos de 10 grados, TAS y ETAS son casi iguales.iguales.

Si el valor de (dc) es más de 10º entonces debería considerase para calcular ETAS para calcular GS.

GS = ETAS ± wind componentGS = ETAS ± componente viento

Page 17: Principios de navegacion

EjemploEjemplo

Un avión vuela a 5000 pies con una TAS 100 kt, y tiene que Un avión vuela a 5000 pies con una TAS 100 kt, y tiene que volar una ruta de 000 º. Le afecta un viento de 050º a 30 kt volar una ruta de 000 º. Le afecta un viento de 050º a 30 kt y un flujo constante de consumo de combustible de 5 gal y un flujo constante de consumo de combustible de 5 gal imp/ h. Que rumbo verdadero y magnético deberá poner imp/ h. Que rumbo verdadero y magnético deberá poner para seguir la ruta? para seguir la ruta? Cuanto tiempo tardará en volar 50 nm? Cuanto tiempo tardará en volar 50 nm? Cuánto combustible consumirá en ese tramo?Cuánto combustible consumirá en ese tramo?

TAS: 100 ktTAS: 100 kt TC: 000ºTC: 000º Decline Decline δδ: 7º W: 7º W Wind: 050º/30 ktWind: 050º/30 kt dc?dc? TH?TH? GS?GS? Time?Time? MH ?MH ?

Page 18: Principios de navegacion

1º corrección de deríva1º corrección de deríva

Desarrollar el cálculo de la intensidad del viento Desarrollar el cálculo de la intensidad del viento cruzado.cruzado.

A= sinβ x C A= sin50 x 30= 23 kt

Se pone el valor angular que diferencia la dirección de donde viene el viento del eje logitudinal del avión.

TC 000º

viento 050º /30kt

β

50º

A

B

C

Page 19: Principios de navegacion

Comprobar y comparar la intensidad de la componete de viento cruzado con el 10% de TAS. 10 kt es el 10% of 100 kt de TAS. En éste caso tenemos una intensidad de viento cruzado 23 kt por tanto 23 >10 kt. Así sabemos que dc is ≥ 6º Haciendo el triángulo de velocidades:

Viento cruzado Sin (dc)= TAS

23Sin (dc) = Sin 0.23 Revers = 13,29º 100

dc= 13º

Al haber viento de la derecha, el avión será empujado hacia la izquierda, por tanto debemos corregir hacia la derecha. Cuando se corrige hacia la derecha se suma. 13º (dc) se suma a TC para conseguir TH.

Con viento de la derecha: TH > TC TH = 000º + 13º = 013º(13º de momento, hasta chequear ETAS)

Page 20: Principios de navegacion

2º Calcular el viento en cara2º Calcular el viento en cara

El valor del vientoque vienelos cuadrantes frontales es negativo

El valor del viento que vienede los cuadrantes traseros es positivo

Conociendo β y conociendo la intensidad de C podemos calcular la intensidad del lado D. DCos β = = D = Cosβ x C C

D= Cos 50 x 30 = 19,2 kt al ser viento en cara entonces = -19 kt

Vector viento 050 º/ 30kt

β βD

C

Page 21: Principios de navegacion

3º Calcular GS ( ground speed) velocidad respecto a la tierra3º Calcular GS ( ground speed) velocidad respecto a la tierra

la GS puede ser calculada directamente con TAS cuando (dc) <10 º

En el ejemplo tenemos (dc) = 13> 10 % of TAS asi que debemos calcular GS a partir de ETAS

Sabiendo TAS y (dc) podemos obtener ETAS

ETASCos (dc) = TAS

ETAS = TAS x Cos (dc)

ETAS = 100 x Cos 13

ETAS = 97 kt

GS = ETAS ± componente de vientoGS = 97 + (-19) = 78 Kt

Page 22: Principios de navegacion

4º comprobar corrección de deríva (dc) con ETAS4º comprobar corrección de deríva (dc) con ETAS

ETASCos ( dc) = TAS 97Cos (dc) = 100

Cos 0.2371 invers 14dc = 14º TH = 014º

Page 23: Principios de navegacion
Page 24: Principios de navegacion

5º Calcular el rumbo magnético5º Calcular el rumbo magnético

MC= TC – ( -δw) MH = TH –(-δW)

TH= 14 MH= 14 –(-7) MH= 021º

TNMN

TH 014º

-7º

MH 021 º

Page 25: Principios de navegacion

6º Tiempo que se tarda en volar 50 NM y gasto de combustible6º Tiempo que se tarda en volar 50 NM y gasto de combustible

Espacio Espacio 50 NMVelocidad = Tiempo = Time = = 0,6410 horas Tiempo Velocidad 78 kt

0,6410 horas x 60 minutos = 38,46 minutos.

Combustible consumido

0,6410 horas x 5 gal imp = 3,2 gal imp

Page 26: Principios de navegacion

Corrección de rutaCorrección de rutasuponiendo un avión volando una ruta y al cabo de unos minutos el piloto se da cuenta que ha

volado durante una distancia X fuera de la ruta prevista.

CHi: Rumbo de brujula o compas inicialCHf: Rumbo de brujula o compas final

CHf = CHi ± Ĉ Ĉ = Â + B CHf ± (Â + B)

A BChi

Â

Â

B

B

Ĉ

Chf

f

c

g

hi

Page 27: Principios de navegacion

i i- = Sin  = c = c SinÂ

i i-B = Sin B= h = h Sin B

Page 28: Principios de navegacion

Ejemplo

Un avión volando de A a B, con curso de 090 º,ha volado 70 NM y el piloto se da cuenta que está a 10 NM fuera de la ruta y a la derecha.Con la nueva posición, le queda por volar 260 NM. Qué curso debería ponerse para alcanzar el punto B?

Page 29: Principios de navegacion

dc 10- = Sin  = Sin  = = 0.1428 revers SIn = 8,2 º ac 70

dc 10-B = Sin B= Sin B = = 0,03846 revers Sin = 2,2º cb 260

CHf = CHi ± Ĉ Ĉ = Â + B Ĉ = 8,2 + 2,2 = 10,4º Como el avión está desplazado a la derecha de la ruta prevista debemos corregir el curso hacia la izquirda que implica restar el ángulo C.

CHf = 090º - 10º = 080 º

Page 30: Principios de navegacion

Autor: Javier Pérez MateAutor: Javier Pérez Mate

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