Turbulencia que sigue detrás de los aviones que viajan por el aire.
Esta imagen de un estudio de la NASA sobre los vórtices de las puntas de las alas ilustra cualitativamente la estela turbulenta.
La estela turbulenta es una perturbación en la atmósfera que se forma detrás de un avión a medida que pasa por el aire. Incluye varios componentes, los más importantes de los cuales son los vórtices de las puntas de las alas y el jet-wash, los gases que se mueven rápidamente y que son expulsados por un motor a reacción.
La estela turbulenta es especialmente peligrosa en la región detrás de un avión en las fases de despegue o aterrizaje del vuelo. Durante el despegue y el aterrizaje, un avión opera con un ángulo de ataque elevado . Esta actitud de vuelo maximiza la formación de fuertes vórtices. En las proximidades de un aeropuerto puede haber múltiples aeronaves, todas operando a baja velocidad y baja altitud; esto proporciona un riesgo adicional de estela turbulenta con una altura reducida desde la cual recuperarse de cualquier vuelco. [1]
Definición
La estela turbulenta es un tipo de turbulencia en aire despejado . En el caso de la estela turbulenta creada por las alas de un avión pesado, el par de vórtices giratorios permanece durante un período de tiempo significativo después del paso del avión, a veces más de un minuto. Uno de estos vórtices giratorios puede alterar gravemente o incluso invertir un avión más pequeño que lo encuentre, ya sea en el aire o en tierra. [ cita necesaria ]
En vuelo nivelado con ala fija
La circulación del vórtice es hacia afuera, hacia arriba y alrededor de las puntas de las alas cuando se ve desde delante o detrás del avión. Las pruebas con aviones grandes han demostrado que los vórtices permanecen espaciados un poco menos que una envergadura, a la deriva con el viento, a altitudes superiores a una envergadura del suelo. Las pruebas también han demostrado que los vórtices se hunden a una velocidad de varios cientos de pies por minuto, ralentizando su descenso y disminuyendo su fuerza con el tiempo y la distancia detrás del avión generador. [2]
En altitud, los vórtices se hunden a una velocidad de 90 a 150 m (300 a 490 pies) por minuto y se estabilizan a unos 150 a 270 m (490 a 890 pies) por debajo del nivel de vuelo de la aeronave generadora. Por lo tanto, se considera que las aeronaves que operan a altitudes superiores a 600 m (2000 pies) corren menos riesgo. [3]
Cuando los vórtices de aviones más grandes se hunden cerca del suelo, entre 100 y 200 pies (30 a 61 m), tienden a moverse lateralmente sobre el suelo a una velocidad de 2 a 3 nudos (3,7 a 5,6 km/h; 2,3 a 3,5 mph). Un viento cruzado disminuye el movimiento lateral del vórtice a favor del viento y aumenta el movimiento del vórtice a favor del viento. [4]
Helicópteros
Los helicópteros también producen estelas turbulentas. Las estelas de los helicópteros pueden ser significativamente mayores que las de un avión del mismo peso. La estela más fuerte se producirá cuando el helicóptero opere a velocidades más lentas (de 20 a 50 nudos ). Los helicópteros ligeros con sistemas de rotor de dos palas producen una estela tan fuerte como la de los helicópteros más pesados con más de dos palas. La fuerte estela del rotor basculante Bell Boeing V-22 Osprey puede extenderse más y ha contribuido a un accidente . [5]
La OACI exige categorías de estela turbulenta basadas en el peso máximo de despegue (MTOW) de la aeronave. Se utilizan con el fin de separar las aeronaves durante el despegue y el aterrizaje.
Los vórtices de estela de un Airbus que aterriza en el Aeropuerto Internacional de Oakland interactúan con el mar a medida que descienden al nivel del suelo.
Hay una serie de criterios de separación para las fases de despegue, aterrizaje y ruta del vuelo basados en categorías de estela turbulenta. Los controladores de tránsito aéreo secuenciarán las aproximaciones por instrumentos de las aeronaves con respecto a estos criterios. A las aeronaves que realizan una aproximación visual se les informa del espaciamiento recomendado relevante y se espera que mantengan su propia separación. [7]
Pistas paralelas o cruzadas
Durante el despegue y el aterrizaje, la estela de un avión se hunde hacia el suelo y se aleja lateralmente de la pista cuando el viento está en calma. Un viento cruzado de tres a cinco nudos (3 a 6 mph; 6 a 9 km/h) tenderá a mantener el lado de la estela en contra del viento en el área de la pista y puede hacer que el lado a favor del viento se desvíe hacia otra pista . Dado que los vórtices de las puntas de las alas existen en el borde exterior de la estela de un avión, esto puede ser peligroso. [8]
Permanecer en o por encima de la trayectoria de planeo del líder
Los pilotos de planeadores normalmente vuelan fuera de la estela turbulenta generada por sus aviones remolcadores, ya sea por encima de la estela (remolque alto) o por debajo de la estela (remolque bajo). [9]
Señales de advertencia
Los movimientos no controlados de la aeronave (como el balanceo de las alas) pueden ser causados por la estela. Por eso es fundamental mantener la conciencia situacional. Las turbulencias ordinarias no son inusuales, especialmente en la fase de aproximación. Un piloto que sospeche que la estela turbulenta está afectando a su avión debe alejarse de la estela, ejecutar una aproximación frustrada o una vuelta al aire y estar preparado para un encuentro con una estela más fuerte. El inicio del despertar puede ser sutil e incluso sorprendentemente suave. Ha habido accidentes graves (consulte la siguiente sección) en los que los pilotos intentaron salvar un aterrizaje después de encontrar una estela moderada solo para encontrar una estela turbulenta severa que no pudieron superar. Los pilotos no deben depender de ninguna advertencia aerodinámica, pero si se produce la aparición de una estela, la acción evasiva inmediata es vital.
circulación atmosférica
Jetwash crea vórtices duraderos que afectan los patrones del viento y la circulación atmosférica, lo que podría contribuir de manera clave al cambio climático antropogénico. Está bien establecido que los patrones de circulación atmosférica a gran escala están impulsados por las diferencias de temperatura entre los polos y el ecuador. Esto sugiere que los vórtices podrían estar contribuyendo al cambio climático al alterar estas diferencias de temperatura. [10]
Líneas de placas
En 2020, los investigadores estudiaron la instalación de "líneas de placas" cerca del umbral de la pista para inducir vórtices secundarios y acortar la duración de los vórtices. En la instalación de prueba en el aeropuerto internacional de Viena , informaron de una reducción del vórtice del 22% al 37%. [11] [12]
8 de junio de 1966: un XB-70 chocó con un F-104 . Aunque se desconoce la verdadera causa de la colisión, se cree que debido a que el XB-70 fue diseñado para tener una estela turbulenta mejorada para aumentar la sustentación, el F-104 se acercó demasiado, quedando atrapado en el vórtice y chocando con el ala (ver artículo principal ).
Un DC-9 se estrelló en el Aeropuerto Internacional Greater Southwest mientras realizaba aterrizajes "touch and go" detrás de un DC-10 . Este accidente llevó a la FAA a crear nuevas reglas para una separación mínima de los aviones "pesados". [13]
16 de enero de 1987 – Un Yakovlev Yak-40 se estrelló justo después del despegue en Tashkent. El vuelo despegó apenas un minuto y quince segundos después que un Ilyushin Il-76 , encontrándose así con su estela vortex . El Yakovlev Yak-40 se inclinó bruscamente hacia la derecha, chocó contra el suelo y se incendió. Las nueve personas a bordo del vuelo 505 de Aeroflot murieron. [14]
15 de diciembre de 1993: un avión fletado con cinco personas a bordo, incluido el presidente de In-N-Out Burger, Rich Snyder, se estrelló varias millas antes del aeropuerto John Wayne en el condado de Orange, California. El avión estaba siguiendo a un Boeing 757 para aterrizar cuando quedó atrapado en su estela turbulenta, rodó en un descenso profundo y se estrelló. Como resultado de este y otros incidentes que involucraron aviones siguiendo a un Boeing 757, la FAA ahora emplea las reglas de separación de aviones pesados para el Boeing 757.
8 de septiembre de 1994: el vuelo 427 de USAir se estrelló cerca de Pittsburgh, Pensilvania . Se creía que este accidente involucraba estela turbulenta, aunque la causa principal fue un componente defectuoso del control del timón que provocó que la aeronave reaccionara de manera anormal a las acciones de control de los pilotos provocadas por el encuentro con la estela.
20 de septiembre de 1999: un JAS 39A Gripen del Airwing F 7 Såtenäs se estrelló en el lago Vänern en Suecia durante un ejercicio de maniobras de combate aéreo. Después de atravesar la estela del otro avión, el Gripen cambió bruscamente de rumbo. Antes de que el Gripen impactara contra el suelo, el piloto se expulsó del avión y aterrizó de forma segura en paracaídas en el lago.
8 de julio de 2008: un entrenador PC-12 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos se estrelló en Hurlburt Field , Florida, cuando el piloto intentó aterrizar demasiado cerca de una cañonera AC-130U Spooky más grande y quedó atrapado en la estela turbulenta de la cañonera. Las reglas de la Fuerza Aérea requieren al menos una separación de dos minutos entre aviones pesados de movimiento lento como el AC-130U y aviones pequeños y livianos, pero el PC-12 estaba detrás del helicóptero de combate sólo unos 40 segundos. Cuando el PC-12 chocó con la estela turbulenta, de repente giró hacia la izquierda y comenzó a girar boca abajo. El piloto instructor detuvo el giro, pero antes de que pudiera enderezar el avión, el ala izquierda golpeó el suelo, lo que hizo que el avión patinara 204 m (669 pies) a través de un campo antes de detenerse en una pista pavimentada. [dieciséis]
3 de noviembre de 2008 – La estela turbulenta de un Airbus A380-800 provocó la pérdida temporal de control de un Saab 340 al aproximarse a una pista paralela en condiciones de fuertes vientos cruzados. [17]
9 de septiembre de 2012: un Robin DR 400 se estrelló después de girar 90 grados en una estela turbulenta inducida por el Antonov An-2 anterior . Tres murieron y uno resultó gravemente herido. [18] [19]
28 de marzo de 2014: un C-130J -30 KC-3803 de la Fuerza Aérea de la India se estrelló cerca de Gwalior , India, matando a los cinco miembros del personal a bordo. [20] [21] [22] El avión estaba realizando un entrenamiento de penetración de bajo nivel volando a alrededor de 300 pies (90 m) cuando chocó con la estela turbulenta de otro avión C-130J que lideraba la formación, lo que provocó que se estrellara. [23] [24]
7 de enero de 2017: un Bombardier Challenger 604 privado rodó tres veces en el aire y cayó 10.000 pies (3.000 m) después de encontrar una estela turbulenta cuando pasó 1.000 pies (300 m) debajo de un Airbus A380 sobre el Mar Arábigo. Varios pasajeros resultaron heridos, uno de ellos de gravedad. Debido a las fuerzas G experimentadas, el avión sufrió daños irreparables y, en consecuencia, fue cancelado. [25]
14 de junio de 2018 – A las 23:29 horas, el vuelo de pasajeros QF94 de Qantas , en ruta de Los Ángeles a Melbourne, sufrió una repentina caída libre sobre el océano después del despegue como resultado de una intensa estela de vórtice. El suceso duró unos diez segundos, según los pasajeros. La turbulencia fue causada por la estela del anterior vuelo QF12 de Qantas, que había despegado sólo dos minutos antes del vuelo QF94. [26]
Medición
La estela turbulenta se puede medir mediante varias técnicas. Actualmente, la OACI reconoce dos métodos de medición, la tomografía sonora, y una técnica de alta resolución es el Doppler lidar , una solución ya disponible comercialmente. Las técnicas que utilizan óptica pueden utilizar el efecto de la turbulencia sobre el índice de refracción (turbulencia óptica) para medir la distorsión de la luz que pasa a través del área turbulenta e indicar la fuerza de esa turbulencia.
Un sutil crujido y crujido causado por los vórtices de estela después del sobrevuelo del avión. Comienza en el 0'50 y dura hasta el final de la grabación.
En ocasiones, bajo las condiciones adecuadas, los observadores terrestres pueden escuchar la estela turbulenta. [27] En un día tranquilo, la estela turbulenta de los aviones pesados al acercarse al aterrizaje se puede escuchar como un rugido sordo o un silbido. Este es el núcleo fuerte del vórtice. Si el avión produce un vórtice más débil, la ruptura sonará como si se rompiera un trozo de papel. A menudo, se nota por primera vez unos segundos después de que el ruido directo del avión que pasa ha disminuido. Luego el sonido se hace más fuerte. Sin embargo, al ser altamente direccional, el sonido de la estela turbulenta se percibe fácilmente como si se originara a una distancia considerable detrás del avión, y su fuente aparente se movía a través del cielo tal como lo hacía el avión. Puede persistir durante 30 segundos o más, cambiando continuamente de timbre, a veces con notas sibilantes y crujientes, hasta que finalmente desaparece.
En la cultura popular
En la película Top Gun de 1986 , el teniente Pete "Maverick" Mitchell, interpretado por Tom Cruise , sufre dos apagones provocados al pasar por el chorro de agua de otro avión, pilotado por su compañero aviador Tom "Ice Man" Kazansky (interpretado por Val Kilmer ). Como resultado, sufre un giro irrecuperable y se ve obligado a eyectarse, matando a su RIO Nick "Goose" Bradshaw. [28] En un incidente posterior, queda atrapado en el chorro de un caza enemigo, pero logra recuperarse de forma segura.
En la película Pushing Tin , los controladores aéreos se encuentran justo al lado del umbral de una pista mientras un avión aterriza para experimentar de primera mano la estela turbulenta. Sin embargo, la película exagera dramáticamente el efecto de las turbulencias sobre las personas que se encuentran en tierra, mostrando a los protagonistas siendo arrastrados por los aviones que pasan. En realidad, la turbulencia detrás y debajo de un avión que aterriza es demasiado suave para derribar a una persona que está en el suelo. (Por el contrario, la explosión de un avión que despega puede ser extremadamente peligrosa para las personas que se encuentran detrás del avión).
^ "Manual de información aeronáutica (AIM) 7-4-3 Fuerza del vórtice".
^ "Capítulo 14: Operaciones aeroportuarias". Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos (FAA-H-8083-25C ed.). Administración Federal de Aviación . 2023-07-17. págs. 27-28.
^ "Asiento auxiliar: asaltado por un A380". Flyingmag.com . 26 de febrero de 2013. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2017 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ "Capítulo 14: Operaciones aeroportuarias". Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos (FAA-H-8083-25C ed.). Administración Federal de Aviación . 2023-07-17. pag. 28.Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
^ "El informe de fallos de AFSOC falla en la comprensión de Osprey Rotor Wake". Defensa AOL . 30 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2012.
^ "Estela turbulenta de aeronaves". Administración Federal de Aviación del Departamento de Transporte de EE. UU . Número de CA: 90-23G. 10 de febrero de 2014. p. 24 . Consultado el 5 de marzo de 2023 .
^ "Capítulo 12: Remolque". Manual de vuelo de planeadores (PDF) (FAA-H-8083-13A ed.). Administración Federal de Aviación . 2022-03-29. pag. 8.
^ Schouw, Wesley. "Cambio climático y vórtices inducidos por Jetwash". ESSOAR . Consultado el 13 de abril de 2023 .
^ Holzäpfel, Frank; Esteban, Antón; Rotshteyn, Grigory; Körner, Stephan; Wildmann, normando; Osvaldo, Lotario; Gerz, Thomas; Borek, Günther; Floh, Alejandro; Kern, cristiano; Kerschbaum, Markus; Nossal, romano; Schwarzenbacher, Johannes; Strobel, Martín; Strauss, Lucas; Weiß, Clemens; Kauczok, Sebastián; Schiefer, cristiano; Checa, Harald; Maschwitz, Gerrit; Smalikho, Igor (noviembre de 2021). "Mitigación del riesgo de estela turbulenta durante la aproximación final a través de líneas de placas". Revista AIAA . 59 (11): 4626–4641. doi :10.2514/1.J060025. ISSN 0001-1452 . Consultado el 5 de agosto de 2023 .
^ Rienth, Thorsten (junio de 2020). "Mitigar la estela turbulenta para aumentar la capacidad del aeropuerto" . Consultado el 5 de agosto de 2023 .
^ "Informe de accidente de avión Delta Air Lines 30 de mayo de 1972" (PDF) . Junta de Seguridad de Transportación Nacional .
^ "Катастрофа Як-40 Узбекского УГА в а/п Ташкент-Южный (борт СССР-87618), 16 de enero de 1987. // AirDisaster.ru - авиационные прои сшествия, и нциденты и авиакатастрофы в СССР и России – факты, история, статистика" . airdisaster.ru . Archivado desde el original el 22 de enero de 2013 . Consultado el 9 de enero de 2017 .
^ Informe de accidente de aeronave (26 de octubre de 2004). "Separación en vuelo del estabilizador vertical Vuelo 587 de American Airlines Airbus Industrie A300-605R, N14053 Belle Harbor, Nueva York, 12 de noviembre de 2001" (PDF) . Junta de Seguridad de Transportación Nacional . Consultado el 5 de marzo de 2023 .
^ "Accidente atribuido a los pilotos que lo seguían demasiado de cerca, Air Force Times, 17 de octubre de 2008". airforcetimes.com . Archivado desde el original el 14 de mayo de 2022 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ Oficina de Seguridad del Transporte de Australia. "Investigación: AO-2008-077 - Evento de estela turbulenta, aeropuerto de Sydney, Nueva Gales del Sur, 3 de noviembre de 2008". atsb.gov.au. Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2016 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ "Informe de accidente (alemán)" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 7 de diciembre de 2015 . Consultado el 5 de noviembre de 2015 .
↑ «Investigación científica sobre este accidente» (PDF) . dglr.de. Archivado (PDF) desde el original el 22 de enero de 2018 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ "El nuevo avión C-130J de la Fuerza Aérea se estrella cerca de Gwalior y deja cinco muertos". NDTV.com . Archivado desde el original el 5 de junio de 2011 . Consultado el 14 de julio de 2015 .
^ "Accidente del Super Hercules de la IAF: cinco miembros de la tripulación del personal de la Fuerza Aérea murieron en Gwalior". IANOS . noticias.biharprabha.com. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2014 . Consultado el 28 de marzo de 2014 .
^ "El avión de transporte C130 J" Super Hercules "de la IAF se estrella y los cinco miembros del personal a bordo mueren". Los tiempos económicos . Archivado desde el original el 1 de abril de 2014 . Consultado el 14 de julio de 2015 .
^ "La ' estela turbulenta' provocó el accidente del avión C-130 J" . El expreso indio . 2014-04-23. Archivado desde el original el 15 de junio de 2018 . Consultado el 24 de diciembre de 2019 .
^ "La ' estela turbulenta' provocó el accidente del avión C-130 J" . El expreso indio . Archivado desde el original el 24 de abril de 2014 . Consultado el 14 de julio de 2015 .
^ John Croft (22 de junio de 2017). "Tras la estela turbulenta: un A380". Red de la Semana de la Aviación . Archivado desde el original el 7 de julio de 2017 . Consultado el 5 de julio de 2017 .
^ Ben Graham (14 de junio de 2018). "Vuelo desde Los Ángeles cayó en picada durante 10 segundos después de golpear el vórtice: informe". noticias.com.au . Archivado desde el original el 14 de junio de 2018 . Consultado el 14 de junio de 2018 .
^ "Aviso de depósito - Oficina de estadísticas de transporte" (PDF) . ntl.bts.gov . Archivado desde el original (PDF) el 17 de junio de 2017 . Consultado el 22 de abril de 2018 .
^ Leona, Darío (27 de noviembre de 2018). ""¡Mayday, mayday, Mav está en problemas, está en un giro plano! "- Una comparación entre la escena de expulsión de Top Gun y un rescate real de un F-14 Tomcat". El club geek de la aviación . Consultado el 10 de agosto de 2023 .
enlaces externos
La capitana Meryl Getline explica "Pesado"
FAA de EE. UU., Manual de información aeronáutica sobre estela turbulenta
FAA de EE. UU., Glosario de controladores piloto, consulte Clases de aeronaves
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