Un indicador de trayectoria de aproximación de precisión ( PAPI ) es un sistema de luces que se encuentra en el lateral del umbral de la pista de un aeropuerto y que proporciona información visual de guía de descenso durante la aproximación final . Generalmente se ubica en el lado izquierdo de la pista, aproximadamente 300 metros (980 pies) más allá del umbral de aterrizaje de la pista.
A continuación se muestra una especificación de diseño de ingeniería típica para una unidad de iluminación PAPI:
Construcción óptica:
Cada unidad de luz consta de una o más fuentes de luz, filtros rojos y lentes. Puede que no sea necesario un filtro de color con luces LED de colores. Cada unidad de luz emite un haz de alta intensidad. El segmento inferior del haz es rojo y la parte superior es blanca. La transición entre los dos colores debe tener lugar en un ángulo no mayor a tres minutos de arco. Esta característica hace que el cambio de color sea muy visible, una característica clave de la señal PAPI. Para formar la señal de guía PAPI, los límites de transición de color de las cuatro unidades se fijan en diferentes ángulos. El ángulo más bajo se utiliza para la unidad más alejada de la pista, el más alto para la unidad más cercana a la pista. La senda de planeo designada está a medio camino entre los ajustes de la segunda y la tercera unidad de luz.
Una instalación PAPI consta de una barra de cuatro unidades. Las unidades deben ser frágiles pero no susceptibles a las ráfagas de los reactores . El borde interior de la instalación PAPI debe estar situado a 15 metros (49 pies) del borde de la pista y a no menos de 14 metros (46 pies) de cualquier pista o calle de rodaje. Las unidades deben estar espaciadas a 9 metros (30 pies) entre sí. Se puede utilizar un sistema abreviado, A-PAPI, para algunas categorías de operaciones de aeronaves. Consta de dos unidades con la unidad interior ubicada a 10 metros (33 pies) del borde de la pista. [1]
El PAPI debe estar ubicado en el lado izquierdo de la pista, en ángulo recto con respecto a la línea central de la pista, aunque puede ubicarse en el lado derecho de la pista si es necesario. Las luces rojas siempre están en el lado más cercano a la pista. Si el PAPI está en el lado derecho de la pista (no es la norma), las luces rojas estarán en el lado izquierdo. En algunos lugares, los PAPI se instalan en ambos lados de la pista, pero este nivel de instalación excede los requisitos de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).
La distancia óptima desde el umbral de la pista depende de la distancia libre de las ruedas sobre el umbral de los tipos de aeronaves que se espera que aterricen en la pista; la compatibilidad con trayectorias de planeo no visuales, como el sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS), hasta el alcance y la altura mínimos posibles; y cualquier diferencia de elevación entre la instalación de PAPI y el umbral de la pista. Esta distancia óptima puede ajustarse en función de la longitud de la pista y del margen de obstáculos. La armonización entre PAPI y un sistema ILS debe tener en cuenta la distancia entre la altura de los ojos y la altura del receptor ILS para diversas aeronaves. [1] : 8–33
Para una pendiente de aproximación típica de 3 grados , las luces PAPI deben estar en ángulo de la siguiente manera: 3°30', 3°10', 2°50', 2°30' (3,50°, 3,17°, 2,83°, 2,50°). [1] : 8–36
La proporción de luces blancas y rojas que se ven depende del ángulo de aproximación a la pista. Por encima de la senda de planeo designada , un piloto verá más luces blancas que rojas; por debajo del ángulo ideal, verá más luces rojas que blancas. En el ángulo de aproximación óptimo, la proporción de luces blancas y rojas será igual para la mayoría de las aeronaves.
Los estudiantes piloto en formación inicial pueden utilizar la regla mnemotécnica
hasta que se acostumbren al significado de las luces.
Los PAPI se calibran en relación con la altura mínima de los ojos sobre el umbral (MEHT). [1] En el caso de ciertas aeronaves con una altura mínima de los ojos del piloto, este verá una indicación de "ligeramente bajo" aunque se encuentre en la senda de planeo del ILS. [2] La altura de los ojos del piloto suele estar por encima de la antena del receptor del ILS. [3] El Concorde tenía una altura de los ojos particularmente alta porque el tren de aterrizaje principal estaba muy por detrás de la cabina, por lo que los pilotos necesitaban aterrizar con una indicación de "ligeramente alto". [4]
Las características de iluminación de todas las unidades de luz son idénticas. En buenas condiciones de visibilidad, la información de orientación se puede utilizar a una distancia de hasta 5 millas (8,0 km) de día y de noche. Por la noche, las barras de luz se pueden ver a una distancia de al menos 20 millas (32 km).
Los sistemas PAPI están disponibles en todo el mundo a través de fabricantes de iluminación de aeródromos. Normalmente, el control de tráfico aéreo (ATC) opera el PAPI. Si normalmente no se proporcionan servicios de ATC en un aeródromo, el piloto puede activar el PAPI junto con otras luces del aeropuerto activando el micrófono de la aeronave con la radio de comunicación de la aeronave sintonizada en la frecuencia CTAF o de iluminación controlada por el piloto (PCL) dedicada.
El sistema indicador de trayectoria de aproximación de precisión fue ideado por primera vez en 1974 por Tony Smith y David Johnson en el Royal Aircraft Establishment en Bedford, Inglaterra. Les llevó dos años más desarrollar completamente la tecnología. La empresa de ingeniería Research Engineers (RE) también participó activamente en el proyecto, ya que produjo y suministró unidades PAPI para las primeras pruebas que se llevaron a cabo. El mismo diseño todavía se utiliza en la actualidad. [5]
El trabajo de Smith y Johnson fue honrado con una distinción de la RAE, una beca de la Sociedad Aeronáutica, un premio de la Fundación Americana de Seguridad de Vuelo y una Medalla de Oro del Gremio Británico de Pilotos Aéreos. [ cita requerida ]
El transbordador espacial de la NASA utilizó PAPI para su aterrizaje seguro, por lo que Johnson fue entrevistado por los medios de comunicación locales y la televisión del Reino Unido. [ cita requerida ]
Un sistema indicador de senda de planeo anterior, el indicador visual de senda de aproximación (VASI), sólo proporcionaba orientación hasta alturas de 60 metros (200 pies), mientras que el PAPI proporciona orientación hasta el inicio del aterrizaje (normalmente 15 metros o 50 pies). [ cita requerida ]
En 2008 aparecieron nuevos dispositivos PAPI fabricados con lámparas LED de estado sólido en lugar de lámparas incandescentes . Los LED producen suficiente brillo para satisfacer los estándares de intensidad de luz y dispersión del haz de la ICAO, y la vida útil promedio con los sistemas basados en LED es de 50.000 horas o más. Al utilizar LED, el consumo de energía del dispositivo se reduce considerablemente. Los sistemas LED funcionan internamente con voltaje de CC, por lo que los requisitos de voltaje de CC, junto con el consumo de energía inherentemente bajo de los LED, ahora permiten que los PAPI funcionen con energía solar, lo que les permite funcionar completamente independientemente de una red eléctrica. [6]
El sistema PAPI ha sido adoptado por el sistema FAROS ( Final Approach Runway Occupancy Signal) que se está introduciendo [7] en varios aeropuertos importantes de los Estados Unidos con el fin de permitir a los pilotos resolver una incursión en la pista sin necesidad de que la torre de control les notifique a priori que la pista está ocupada . En el sistema FAROS, los sensores automáticos de pista con línea de visión detectan si un vehículo ha cometido una incursión en la pista y, de ser así, hacen parpadear las luces PAPI para alertar al piloto de una aeronave en aproximación final de que la pista está ocupada. El piloto se hace entonces responsable de resolver el conflicto notificando al controlador de tráfico aéreo y ejecutando una maniobra de aproximación frustrada . Una vez que la torre ha comprobado que la pista está despejada, el controlador de tierra restablece el PAPI para que las operaciones de aterrizaje puedan reanudarse normalmente. [8] [9]