Velocidad Aérea y Velocidad sobre el Suelo en Navegación
En el mundo de la aviación, la "velocidad" no es un número único como en un automóvil. Para que un avión vuele de manera segura y llegue a tiempo, los pilotos deben gestionar y calcular diferentes tipos de velocidades, teniendo en cuenta factores como la altura, la temperatura y el viento. A continuación, explicamos estos conceptos fundamentales.
Los Tipos de Velocidad
Para entender cómo se mueve un avión y cómo reaccionan los instrumentos, debemos distinguir entre cinco definiciones clave:
- Indicated Airspeed (IAS): Es la lectura directa del instrumento (anemómetro) sin corregir.
- Calibrated Airspeed (CAS): Es la IAS corregida por errores del instrumento y de instalación. Mide la presión dinámica, es decir, la fuerza con la que el aire impacta contra el avión. Es la velocidad crítica para el control de la aeronave (como no entrar en pérdida).
- Equivalent Airspeed (EAS): Es la CAS corregida por la compresibilidad del aire. A velocidades altas y grandes altitudes, el aire se comprime frente al tubo pitot, falseando la lectura. La EAS es fundamental para los cálculos de ingeniería y aerodinámica a alta velocidad.
- True Airspeed (TAS): Es la velocidad verdadera del avión a través de la masa de aire (es la EAS corregida por densidad). A medida que subimos, el aire es menos denso. Para mantener la misma presión dinámica (CAS/EAS), el avión debe volar físicamente más rápido. Por eso, en altura, la TAS es significativamente mayor que la CAS.
- Ground Speed (GS): Es la velocidad sobre el suelo. Es el resultado de tomar la TAS y sumarle o restarle el efecto del viento. Esta es la única velocidad que usamos para saber cuánto tardaremos en llegar al destino.
Además, existe el Número de Mach, que es la relación entre la velocidad del avión (TAS) y la velocidad del sonido local (LSS). Es la referencia principal para vuelos a gran altitud.
Relación entre Altitud, Temperatura y Velocidad
El entorno cambia a medida que el avión asciende, lo que afecta a las velocidades de varias formas:
- La Regla del 2%: Como regla general rápida, la TAS aumenta aproximadamente un 2% respecto a la CAS por cada 1.000 pies de altitud. Por ejemplo, a 10.000 pies, tu velocidad real es un 20% mayor que la que indica el reloj.
- Temperatura y Sonido: La velocidad del sonido (LSS) depende únicamente de la temperatura absoluta (Kelvin). El sonido viaja más lento en aire frío. La fórmula es LSS = 38.95 × √Temperatura(K). Como hace más frío a mayor altura, la velocidad del sonido baja, lo que hace que el Número de Mach aumente incluso si mantenemos la misma TAS.
Comportamiento en Subidas y Bajadas (Gráficos ECTM)
Existe una relación estricta entre EAS, CAS, TAS y Mach cuando cambiamos de nivel. Una herramienta útil son los gráficos ECTM (EAS, CAS, TAS, Mach):
- Si subimos manteniendo una CAS constante, tanto la TAS como el Mach aumentan.
- Si subimos manteniendo un Mach constante, tanto la TAS como la CAS disminuyen.
- Si bajamos a Mach constante, tanto la TAS como la CAS aumentan.
El Efecto del Viento
El aire en el que vuela el avión se mueve respecto al suelo:
- Viento de Cara (Headwind): Resta velocidad. GS = TAS - Viento.
- Viento de Cola (Tailwind): Suma velocidad. GS = TAS + Viento.
- Viento Cruzado (Crosswind): Empuja al avión de lado.
Para volar en línea recta sobre el suelo (Track), el piloto debe apuntar el nariz del avión (Heading) hacia el viento para contrarrestar el empuje lateral. La diferencia angular entre el Heading y el Track se llama Deriva (Drift).
Cálculos Prácticos en Vuelo
Los pilotos utilizan herramientas como el computador de vuelo (Flight Computer) para resolver problemas matemáticos en el aire:
- Distancia y Tiempo: La fórmula básica es Velocidad = Distancia / Tiempo. Si llegamos tarde a un punto de control, debemos aumentar la Ground Speed para recuperar el tiempo perdido.
- Tasa de Descenso: Para bajar cómodamente hacia la pista (usualmente en un ángulo de 3°), se usa una regla mental: Multiplica tu Ground Speed por 5. Si vuelas a 120 nudos sobre el suelo, debes descender a 600 pies por minuto.
- Gestión de Combustible: El combustible se consume por hora de vuelo. Si tenemos mucho viento de cara, nuestra GS baja, tardaremos más tiempo en llegar y, por tanto, necesitaremos más combustible para cubrir la misma distancia.