El vaciado de combustible (o expulsión de combustible ) es un procedimiento utilizado por las aeronaves en ciertas situaciones de emergencia antes de regresar al aeropuerto poco después del despegue o antes de aterrizar antes del destino previsto ( aterrizaje de emergencia ) para reducir el peso de la aeronave.
Las aeronaves tienen dos tipos principales de límites de peso: el peso máximo de despegue , compuesto por el peso operativo seco (DOW) más la carga útil (pasajeros y carga), colectivamente el peso cero de combustible (ZFW), más el combustible de viaje, de contingencia, alternativo, de reserva final y el combustible de bloque (combustible de rodaje), y el peso máximo de aterrizaje estructural , siendo el peso máximo de aterrizaje estructural casi siempre el menor de los dos. Esto permite que una aeronave en un vuelo normal y de rutina despegue con un peso mayor, consuma combustible en ruta y llegue con un peso menor.
Se trata de un vuelo anormal, no rutinario, en el que el peso al aterrizar puede ser un problema. Si un vuelo despega con el peso máximo de despegue y luego debe aterrizar mucho antes de su destino, incluso regresando inmediatamente después del despegue al aeropuerto de salida (por ejemplo, debido a problemas mecánicos o a un problema médico de un pasajero), contendrá más combustible del previsto para el aterrizaje. Si un avión aterriza con un peso superior al máximo permitido, podría sufrir daños estructurales o incluso romperse al aterrizar.
Cuando los aviones a reacción comenzaron a volar en los EE. UU. a fines de la década de 1950 y principios de la de 1960, la norma de la FAA vigente en ese momento establecía que si la relación entre el peso estructural máximo de despegue y el peso estructural máximo de aterrizaje de una aeronave era mayor que 1,05, la aeronave debía tener instalado un sistema de descarga de combustible. Aeronaves como el Boeing 707 y el 727 y el Douglas DC-8 tenían sistemas de descarga de combustible. Cualquiera de esas aeronaves que necesitara regresar a un aeropuerto de despegue por encima del peso máximo de aterrizaje arrojaría una cantidad de combustible suficiente para reducir el peso de la aeronave por debajo de ese límite de peso máximo de aterrizaje y luego aterrizaría.
Durante la década de 1960, Boeing introdujo el 737 y Douglas introdujo el DC-9 , siendo los modelos originales de cada uno para rutas más cortas; la cifra del 105% no era un problema, por lo que no tenían sistemas de descarga de combustible instalados. Durante las décadas de 1960 y 1970, tanto Boeing como Douglas "hicieron crecer" sus respectivos aviones en lo que respecta a las capacidades operativas a través del desarrollo por parte de Pratt & Whitney de variantes cada vez más potentes de los motores JT8D que impulsaban ambas series de aviones. Ambos aviones ahora eran capaces de realizar vuelos de mayor duración, con mayores límites de peso, y cumplir con la regla existente del 105% se volvió problemático debido a los costos asociados con la adición de un sistema de descarga de combustible a los aviones en producción. Teniendo en cuenta que se habían desarrollado motores más potentes, la FAA cambió las reglas para eliminar el requisito del 105% y se promulgó la Normativa Federal de Aviación 25.1001, que establecía que no se requería un sistema de expulsión si se podían cumplir los requisitos de ascenso de la FAR 25.119 (ascenso en aterrizaje) y la FAR 25.121 (ascenso en aproximación), suponiendo un vuelo de 15 minutos. En otras palabras, para una maniobra de aproximación frustrada con flaps de aterrizaje a tope y todos los motores en funcionamiento, y con flaps en aproximación ajustados y un motor inoperativo, respectivamente.
Dado que la mayoría de los aviones birreactores pueden cumplir estos requisitos, la mayoría de las aeronaves de este tipo, como el Boeing 737 (todos los modelos), el DC-9 / MD80 / Boeing 717 , la familia A320 y varios aviones regionales (" RJ "), no tienen sistemas de descarga de combustible instalados. En caso de una emergencia que requiera regresar al aeropuerto de salida, la aeronave da vueltas cerca para consumir combustible para descender hasta el límite máximo de peso estructural de aterrizaje o, si la situación lo requiere, simplemente aterriza con sobrepeso sin demora. [4] Las aeronaves modernas están diseñadas teniendo en cuenta posibles aterrizajes con sobrepeso, pero esto no se hace excepto en casos de emergencia, y se requieren varias inspecciones de mantenimiento después.
Los aviones bimotores de largo alcance, como el Boeing 767 y los Airbus A300 , A310 y A330 , pueden tener o no sistemas de descarga de combustible, dependiendo de cómo se haya pedido la aeronave, ya que en algunas aeronaves son una opción del cliente. Los aviones de tres y cuatro motores, como el Lockheed L-1011 , el McDonnell Douglas DC-10 / MD-11 , el Boeing 747 y el Airbus A340, suelen tener dificultades para cumplir los requisitos de la norma FAR 25.119 cerca del peso máximo estructural de despegue, por lo que la mayoría de ellos tienen sistemas de expulsión. Un Boeing 757 no tiene capacidad de descarga de combustible, ya que su peso máximo de aterrizaje es similar al peso máximo de despegue.
Las operaciones de descarga de combustible se coordinan con el control del tráfico aéreo y se toman precauciones para mantener a otras aeronaves alejadas de dichas áreas. La descarga de combustible generalmente se realiza a una altitud lo suficientemente alta (mínimo 6000 pies, AGL ), donde el combustible se disipará antes de llegar al suelo. El combustible sale de la aeronave a través de un punto específico en cada ala, generalmente más cerca de las puntas de las alas y más lejos de los motores, e inicialmente parece más líquido que vapor. Se han designado áreas específicas donde se permite la descarga de combustible para evitar daños o perjuicios donde el combustible pueda caer; en términos generales, esto es sobre el mar o áreas despobladas sobre la tierra. El vuelo 89 de Delta Air Lines es un ejemplo de vertido de combustible que violó las regulaciones establecidas: el 14 de enero de 2020, probablemente arrojó entre 15 000 y 20 000 galones estadounidenses (12 000 a 17 000 galones imperiales; 57 000 a 76 000 L) de combustible a baja altitud sobre un área poblada de Los Ángeles , lo que provocó lesiones a 56 personas, incluidos niños de la escuela que se encontraban debajo. [5]
Es difícil calcular tasas de descarga específicas, incluso para tipos específicos de aeronaves, ya que el combustible descargado no se bombea, sino que se suministra por gravedad, de modo que es más independiente de los sistemas eléctricos, que podrían no estar disponibles en un escenario de descarga de combustible. Esto significa que la tasa real depende de la presión ejercida por el cabezal de combustible: cuanto más combustible haya a bordo, mayor será la velocidad a la que fluye hacia afuera. Esto también significa que la tasa de descarga no es constante, sino que disminuye durante la descarga porque el cabezal de combustible y su presión disminuyen.
Como regla general para el Boeing 747 , los pilotos citan tasas de descarga que varían entre 1 y 2 toneladas por minuto o hacen referencia a una fórmula general de tiempo de descarga = (peso de descarga / 2) + 5 en minutos. [6] En 2009, un Airbus A340-300 que regresaba a su aeropuerto de salida poco después del despegue [7] arrojó 53 toneladas de combustible en 11 minutos. [8]
La velocidad media de descenso del combustible vertido es de aproximadamente 500 pies por minuto (2,5 m/s). El control del tráfico aéreo, tras recibir información de los pilotos que ejecutan el procedimiento de vertido, suele separar el resto del tráfico a 2.000 pies (610 m) en vertical y 5 millas náuticas (9,3 kilómetros) en sentido lateral, ya que los vapores vertidos, si son ingeridos por un motor a reacción, podrían causar graves problemas en el funcionamiento normal del motor.
Un dump-and-burn es un volcado de combustible en el que el combustible se enciende, intencionalmente, utilizando el postquemador del avión . Una llama espectacular combinada con alta velocidad hace que este sea un espectáculo popular para espectáculos aéreos o como final para fuegos artificiales . Los dump-and-burns también se conocen como " antorchas " o " zippos ".
La maniobra de descarga y quema del General Dynamics F-111 Aardvark es tan potente que puede incendiar una pista, ya que la llama quema el caucho de las marcas de derrape . [9] El avión se utilizó para este propósito en Australia durante la ceremonia de clausura de los Juegos Olímpicos de Verano de 2000 [10] y (hasta 2010) regularmente en el Riverfire de Brisbane y el Gran Premio de Australia . El F-111 es muy adecuado para realizar la maniobra de descarga y quema, ya que su boquilla de descarga de combustible está ubicada entre los escapes del motor.
