En aviación, un sistema de alerta y conocimiento del terreno ( TAWS ) es generalmente un sistema a bordo destinado a prevenir impactos involuntarios con el suelo, denominados accidentes de " vuelo controlado contra el terreno ", o CFIT. [1] Los sistemas específicos actualmente en uso son el sistema de alerta de proximidad al terreno (GPWS) y el sistema mejorado de alerta de proximidad al terreno (EGPWS). [1] La Administración Federal de Aviación de EE. UU . (FAA) introdujo el término genérico TAWS para abarcar todos los sistemas para evitar el terreno que cumplen con los estándares relevantes de la FAA, que incluyen GPWS, EGPWS y cualquier sistema futuro que pueda reemplazarlos. [1]
En 2007, el 5% de las aerolíneas comerciales del mundo todavía carecían de TAWS. [2] Un estudio de la Asociación Internacional de Transporte Aéreo examinó 51 accidentes e incidentes y encontró que los pilotos no respondieron adecuadamente a una advertencia TAWS en el 47% de los casos. [3]
Varios factores aún pueden poner a las aeronaves en riesgo de sufrir accidentes CFIT: sistemas TAWS más antiguos, desactivación del sistema EGPWS o ignorar las advertencias TAWS cuando un aeropuerto no está en la base de datos TAWS. [4]
A principios de la década de 1970, una serie de estudios analizaron la ocurrencia de accidentes CFIT, en los que un avión que funciona correctamente bajo el control de una tripulación totalmente calificada y certificada choca contra el terreno (o agua u obstáculos) sin aparente conciencia por parte de él. de la tripulación. [5] En las décadas de 1960 y 1970, hubo un promedio de un accidente CFIT por mes, y CFIT fue la principal causa de muertes en viajes aéreos durante ese tiempo. [6]
A C. Donald Bateman , ingeniero de Honeywell , se le atribuye el desarrollo del primer sistema de alerta de proximidad al suelo ( GPWS ); En una de las primeras pruebas, realizada después del accidente del vuelo 1866 de Alaska Airlines en 1971 , el dispositivo proporcionó suficiente advertencia para que un avión pequeño evitara el terreno, pero no lo suficiente para el avión Boeing 727 más grande involucrado. [6] Los primeros dispositivos de Bateman, desarrollados en la década de 1960, usaban ondas de radio para medir la altitud y activaban una alarma cuando el avión estaba demasiado bajo, pero no apuntaban hacia adelante y no podían proporcionar suficiente advertencia de un terreno que se elevaba abruptamente por delante. [6]
Los resultados de estos primeros estudios indicaron que muchos de estos accidentes podrían haberse evitado si se hubiera utilizado un GPWS. Como resultado de estos estudios y recomendaciones de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte ( NTSB ) de EE. UU., en 1974 la FAA exigió a todos los titulares de certificados 14 CFR 121 (Parte 121) (es decir, aquellos que operan grandes aviones propulsados por turbinas) y algunos 14 CFR 135 (Parte 135) (es decir, aquellos que operan grandes aviones turborreactores) para instalar equipos GPWS aprobados por TSO . [5] [7]
En 1978, la FAA amplió el requisito GPWS a los titulares de certificados de la Parte 135 que operaban aviones más pequeños: aviones propulsados por turborreactores con diez o más asientos para pasajeros. Estos operadores debían instalar equipos GPWS aprobados por TSO o sistemas alternativos de aviso de proximidad del terreno que proporcionen avisos de altitud de rutina, exista o no algún peligro inminente. [8] Este requisito se consideró necesario debido a la complejidad, el tamaño, la velocidad y las características de rendimiento de vuelo de estos aviones. El equipo GPWS se consideró esencial para ayudar a los pilotos de estos aviones a recuperar altitud rápidamente y evitar lo que podría haber sido un accidente CFIT. [5]
La instalación de GPWS o sistemas alternativos de asesoramiento aprobados por la FAA no era necesaria en aviones propulsados por turbohélice (turbohélice) operados según la Parte 135 porque, en ese momento, el consenso general era que las características de rendimiento de los aviones turbohélice los hacían menos susceptibles a accidentes CFIT. . Por ejemplo, se pensaba que los aviones turbohélice tenían una mayor capacidad para responder rápidamente en situaciones en las que se descuidaba inadvertidamente el control de altitud, en comparación con los aviones turborreactores. Sin embargo, estudios posteriores, incluidas investigaciones de la NTSB, analizaron accidentes CFIT que involucraban aviones turbohélice y descubrieron que muchos de estos accidentes podrían haberse evitado si se hubieran utilizado equipos GPWS. [5]
Algunos de estos estudios también compararon la eficacia del sistema alternativo de aviso de proximidad del terreno con el GPWS. Se descubrió que GPWS era superior porque advertía sólo cuando era necesario, proporcionaba un tiempo máximo de advertencia con un mínimo de alarmas no deseadas y utilizaba advertencias de tipo comando. [5]
Con base en estos informes y las recomendaciones de la NTSB, en 1992 la FAA modificó el artículo 135.153 para exigir equipo GPWS en todos los aviones propulsados por turbinas con diez o más asientos para pasajeros. [5] [9]
Después de que se emitieran estas reglas, los avances en la tecnología de mapeo del terreno permitieron el desarrollo de un nuevo tipo de sistema de advertencia de proximidad del terreno que proporciona una mayor conciencia situacional a las tripulaciones de vuelo. La FAA ha aprobado determinadas instalaciones de este tipo de equipos, conocidos como sistema mejorado de alerta de proximidad al suelo (EGPWS). Sin embargo, en la regla final propuesta, la FAA está utilizando el término más amplio "sistema de alerta y conocimiento del terreno" (TAWS) porque la FAA espera que se puedan desarrollar una variedad de sistemas en el futuro cercano que cumplirían con los estándares mejorados contenidos en la regla final propuesta. regla final propuesta. [5] El avance que permitió el éxito del EGPWS se produjo después de la disolución de la Unión Soviética en 1991; La URSS había creado mapas detallados del terreno del mundo, y Bateman convenció a su director de ingeniería para que los comprara después de que el caos político los pusiera a disposición, lo que permitió realizar avisos más tempranos sobre el terreno. [6]
El TAWS mejora los sistemas GPWS existentes al proporcionar a la tripulación de vuelo advertencias auditivas y visuales mucho más tempranas sobre el terreno inminente, capacidad de visión hacia adelante y operación continua en la configuración de aterrizaje. Estas mejoras proporcionan más tiempo para que la tripulación de vuelo adopte medidas correctivas más fluidas y graduales. [5] United Airlines fue una de las primeras en adoptar la tecnología EGPWS. El CFIT del vuelo 965 de American Airlines en 1995 convenció a esa aerolínea para que añadiera EGPWS a todos sus aviones; Aunque el Boeing 757 estaba equipado con el GPWS anterior, la advertencia del terreno se emitió sólo 13 segundos antes del accidente. [6]
En 1998, la FAA emitió el Aviso No. 98-11, Sistema de alerta y conocimiento del terreno, [10] proponiendo que todos los aviones propulsados por turbinas matriculados en los EE. UU. con certificado de tipo para tener seis o más asientos de pasajeros (excluyendo los asientos del piloto y copiloto), Estar equipado con un sistema de alerta y conocimiento del terreno aprobado por la FAA. [5]
El 23 de marzo de 2000, la FAA emitió las enmiendas 91–263, 121–273 y 135-75 (Corrección 135.154). [11] Estas enmiendas modificaron las reglas operativas para exigir que todos los aviones propulsados por turbinas registrados en los EE. UU. con seis o más asientos para pasajeros (excluidos los asientos del piloto y copiloto) estén equipados con un TAWS aprobado por la FAA. [5] El mandato sólo afecta a las aeronaves fabricadas después del 29 de marzo de 2002. [12]
En 2006, los accidentes aéreos habían superado al CFIT como la principal causa de muertes por accidentes aéreos, lo que se atribuye al despliegue generalizado de TAWS. [13] El 7 de marzo de 2006, la NTSB pidió a la FAA que exigiera que todos los helicópteros propulsados por turbinas registrados en Estados Unidos y certificados para transportar al menos 6 pasajeros estuvieran equipados con un sistema de alerta y conocimiento del terreno. [14] La tecnología aún no se había desarrollado para las características de vuelo únicas de los helicópteros en 2000. Un accidente fatal de helicóptero en el Golfo de México, que involucró a un helicóptero Era Aviation Sikorsky S-76A++ con dos pilotos que transportaban a ocho miembros del personal del servicio petrolero, fue uno de los de muchos accidentes que motivaron la decisión. [15] [16]
El presidente Barack Obama otorgó la Medalla Nacional de Tecnología e Innovación a Bateman en 2010 por su invención del GPWS y su posterior evolución hacia EGPWS/TAWS. [6] [17]
Un TAWS moderno funciona utilizando datos de elevación digitales y valores instrumentales del avión para predecir si una posible posición futura del avión se cruza con el suelo. [18] De este modo, la tripulación de vuelo recibe "advertencia auditiva y visual más temprana del terreno inminente, capacidad de visión hacia adelante y operación continua en la configuración de aterrizaje". [19]
Clase A TAWS incluye todos los requisitos de Clase B TAWS, a continuación, y agrega las siguientes tres alertas adicionales y requisitos de visualización de:
La FAA de EE. UU. define el TAWS de clase B como: [2] [21] Una clase de equipo que se define en TSO -C151b y RTCA DO-161A. [22] Como mínimo, proporcionará alertas para las siguientes circunstancias:
La Clase C define equipo voluntario destinado a pequeños aviones de aviación general que no están obligados a instalar equipo de Clase B. [20] Esto incluye estándares mínimos de rendimiento operativo destinados a aviones propulsados por pistones y turbinas, cuando se configuran con menos de seis asientos para pasajeros, excluyendo los asientos del piloto. El equipo TAWS Clase C deberá cumplir con todos los requisitos de un TAWS Clase B con las modificaciones de aeronaves pequeñas descritas por la FAA. [20] La FAA ha desarrollado la Clase C para facilitar el uso voluntario de TAWS para aeronaves pequeñas. [23]
Antes del desarrollo del GPWS, los grandes aviones de pasajeros estaban involucrados en 3,5 accidentes fatales CFIT por año, cayendo a 2 por año a mediados de la década de 1970. Un informe de 2006 afirmó que desde 1974, cuando la FAA de EE. UU. exigía que los aviones grandes llevaran dicho equipo, hasta el momento del informe, no había habido ni un solo pasajero muerto en un accidente CFIT de un avión grande en el espacio aéreo de EE. UU. . [24]
Después de 1974, todavía hubo algunos accidentes CFIT que GPWS no pudo ayudar a prevenir, debido al "punto ciego" de aquellos primeros sistemas GPWS. Se desarrollaron sistemas más avanzados.
Los TAWS más antiguos, la desactivación del EGPWS o el ignorar sus advertencias cuando el aeropuerto no está en su base de datos [25] aún dejan a las aeronaves vulnerables a posibles incidentes CFIT. En abril de 2010, un avión Tupolev Tu-154M de la Fuerza Aérea Polaca se estrelló cerca de Smolensk, Rusia, en un posible accidente CFIT [26] , matando a todos los pasajeros y la tripulación, incluido el presidente polaco. [27] [28] [29] [30] La aeronave estaba equipada con TAWS fabricado por Universal Avionics Systems de Tucson. [27] Según el Comité Interestatal de Aviación de Rusia, TAWS estaba activado. [31] Sin embargo, el aeropuerto donde iba a aterrizar el avión (Smolensk (XUBS)) no figura en la base de datos TAWS. [32] [33] En enero de 2008, un Casa C-295M de la Fuerza Aérea Polaca se estrelló en un accidente CFIT cerca de Mirosławiec, Polonia, a pesar de estar equipado con EGPWS; los sonidos de advertencia del EGPWS se habían desactivado y el piloto al mando no estaba adecuadamente capacitado con el EGPWS. [34]
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