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NAVEGACIÓN AÉREA - PRIVADO

NAVEGACIÓN AÉREA PILOTO AVIADOR PRIVADO

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NAVEGACIÓN AÉREA 1 CONTENIDO: 1. FUNDAMENTOS DE LA NAVEGACIÓN AÉREA 2. TIPOS DE NAVEGACIÓN AÉREA 2.1 Navegación Visual 2.2 Navegación de Estima 2.3 Navegación Inercial 2.4 Navegación basada en ayudas 2.5 Radio ayudas 2.6 Ayudas visuales 2.7 Navegación por satélite 3. DEFINICIONES BÁSICAS SOBRE NAVEGACIÓN AÉREA 3.1 Trayectoria, ruta y waypoints 3.2 El Norte 3.3 Curso, Derrota, rumbo y marcación 3.4 Triangulo de velocidades 3.5 Deriva 3.6 Velocidad sobre el suelo 3.7 Autonomía y radio de acción 4. NAVEGACIÓN OBSERVADA Y DE ESTIMA 4.1 Navegación Observada 4.2 Navegación de Estima 5. EL PLANETA TIERRA 5.1 Movimiento de rotación 5.2 Movimiento de traslación 5.3 Paralelos 5.4 Meridianos 5.5 El Ecuador 5.6 Coordenadas geográficas (ejercicios) 5.7 Formas de proyección de la tierra 5.7.1 Diferencias entre mapas y cartas 5.7.2 Diferentes tipos de proyecciones con sus diversas características, ventajas y desventajas 5.7.3 Acimutales 5.7.4 Cilíndricas

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5.7.5 Cónica Conforme de Lambert 5.8 Definición de cartas aeronáuticas 5.8.1 Leyenda 5.8.2 Escalas 5.8.3 Escalas más usuales 5.8.4 Carta Local 1:250,000 5.8.5 Carta Seccional 1:500,000 5.8.6 Carta Regional 1:1000,000 6. UNIDADES DE LONGITUD Y VELOCIDAD MÁS USADAS EN LA NAVEGACIÓN AÉREA 6.1 Unidades de distancia 6.2 Unidades de Velocidad 6.3 Velocidad indicada (IAS) 6.4 Velocidad calibrada (CAS) 6.5 Velocidad equivalente (EAS) 6.6 Velocidad verdadera (TAS) 6.7 Velocidad absoluta (GS) 6.8 Velocidad vertical (VS) 6.9 Velocímetro funcionamientos y otras velocidades 7. LA ROSA DE LOS VIENTOS Y LOS VIENTOS EN LA NAVEGACION AÉREA 7.1 La rosa de los vientos 7.2 El viento y su medición 8. LA HORA EN LA NAVEGACIÓN AÉREA 8.1 Hora solar 8.2 Relación entre las unidades de arco y de tiempo 9. LOS HUSOS HORARIOS 9.1 Hora UTC 10. USO DE INSTRUMENTOS NO RADIOELECTRÓNICOS 10.1 El reloj 10.2 La brújula 10.3 Propiedades de los imanes 10.4 Campo magnético y líneas de inducción al campo magnético 10.5 Aplicaciones del magnetismo 10.6 Errores en lectura de la brújula 10.7 El desvió magnético 10.8 Aplicación del desvió de la brújula

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11. ALTÍMETRO 11.1 Descripción del Instrumento 11.2 Principio de funcionamiento 11.2.1 Altitud Presión 11.2.2 Altitud Indicada 11.2.3 Altitud Calibrada 11.2.4 Altitud Verdadera 11.2.5 Altitud Densimétrica 11.2.6 Altitud Absoluta 11.3 Errores del Altímetro 11.3.1 Errores instrumentales y de instalación 11.3.2 Temperatura y Presión 11.4 Reglaje Altimétrico 11.4.1 QNH 11.4.2 QNE 11.4.3 QFE 11.5 Indicador de velocidad vertical 11.5.1 Principio de funcionamiento 11.5.2 Razón de ascenso y descenso 12. COMPUTADOR DE NAVEGACIÓN 12.1 Conceptos básicos del computador 12.2 Diferentes tipos de computador 12.3 El computador circular lado del viento 12.4 Escala de velocidad 12.5 Escala de derivas 12.6 Escala de vientos 12.7 Ejercicios de aplicación 10.7.1 Calculo de TC y GS 10.7.2 Calculo de TH y TAS 10.7.3 Calculo de Viento 10.7.4 Calculo de deriva 12.8 Deriva mayor a 10° 12.8.1 Determinar componentes de viento 12.9 El computador (cont.) Lado de cálculo 12.10 Problemas de velocidad, tiempo y distancia 12.11 Conversiones diversas 12.12 Distancia 12.13 Temperatura 12.14 Volumen

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12.15 Peso 12.16 Calculo de velocidad y altitud densimétrica 12.17 Altitud Verdadera 12.18 Velocidad verdadera 12.19 Velocidad verdadera efectiva 12.20 Problemas fuera de ruta 12.21 Otras funciones del computador 13. AYUDAS A LA NAVEGACIÓN 13.1 Radio faro no direccional (NDB) 13.2 Cobertura de los NDB 13.3 Emisión de los NDB 13.4 Equipo de recepción ADF descripción y funcionamiento 13.5 QDM´S definición y ejercicios 14. RADIO FARO OMNIDIRECCIONAL VHF (VOR) 14.1 Funcionamiento del VOR 14.2 Cobertura del VOR´S 14.3 Equipo de recepción VOR descripción y funcionamiento 14.4 QDR´S definición y ejercicios 15. EQUIPO RADIOTELEMÉTRICO UHF (DME) 15.1 Actuación descripción y funcionamiento 16. SISTEMA DE ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS (ILS) 16.1 Localizador VHF 16.2 Radio-balizas VHF 17. TRAZADO DE LA RUTA VISUAL 17.1 Uso de la carta visual 17.2 TOC y TOD 18. VIRAJES 18.1 Viraje de Procedimiento 18.2 Viraje de Gota 18.3 Viraje 80° reversible

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1. FUNDAMENTOS DE LA NAVEGACIÓN AÉREA La navegación aérea puede definirse como el conjunto de técnicas utilizadas para desplazarse entre un par de puntos conocidos llamados Origen-Destino, siguiendo también una trayectoria conocida. Para los fines de navegación es necesario conocer la posición de cada momento y ello implica poseer la información necesaria y aplicar los conocimientos adecuados para obtener dicha posición. La manera en la cual se obtenga la información requerida determinará el tipo de navegación que está siendo utilizada. Debido al congestionamiento del espacio aéreo casi en todo el mundo hace necesario agregar otra variable más que es el TIEMPO. El tener disponible un sistema de navegación que permita mantener sincronizadas las operaciones aéreas da facilidad para introducir más aeronaves en el mismo espacio aéreo sin comprometer la seguridad. 2 TIPOS DE NAVEGACIÓN 2.1 Navegación Visual En este tipo de navegación el piloto, debe identificar visualmente varios puntos de referencia a lo largo de la ruta a seguir. De esta manera podrá determinar su posición correcta y realizar las correcciones necesarias en el caso de que existiesen desviaciones.

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2.2 NAVEGACIÓN DE ESTIMA Llamada en ingles Dead Reckoning representa el proceso mediante el cual que a partir de una posición previa conocida (Fix) y sabiendo el vector velocidad de la aeronave y el tiempo transcurrido, se obtiene por la integración de función de tiempo la posición actual de la aeronave.

Este tipo de navegación tiene el inconveniente de que los errores son acumulativos, es decir, una pequeña desviación en las estimaciones iniciales de la posición se va convirtiendo con el paso del tiempo en una deriva.

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La navegación de estima debe combinarse con otros tipos de navegación como la navegación visual para poder tener una corrección de la posición y para obtener la altitud se utiliza el altímetro y la carta de navegación visual.

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2.3 NAVEGACION INERCIAL (INS) La Navegación aérea inercial se basa en la aplicación de las leyes de la inercia para el cálculo de la posición de la aeronave. El principio de funcionamiento de este sistema se encuentra en las leyes de la inercia y la mecánica, siendo capaz de calcular la velocidad de la aeronave, su posición y su altitud (posición del avión como sólido rígido, con relación a la superficie terrestre). En esencia, el funcionamiento se basa en la utilización de unos medidores llamados acelerómetros que, cuando se acoplan a un vehículo, miden la aceleración de éste en una dirección. De acuerdo con las leyes matemáticas, la aceleración se transforma en velocidad, y está en posición. Digamos que básicamente consta de tres acelerómetros, que se encargan de medir cada uno de ellos las aceleraciones que sufre la nave en cada uno de los 3 ejes, para luego obtener la aceleración total y luego por múltiples integraciones la velocidad y el espacio recorrido. Como es obvio el sistema también utiliza microprocesadores y además de las aceleraciones recoge varios datos más, lo que redunda en mayor precisión y funcionalidad del sistema.

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2.4 NAVEGACIÓN BASADA EN AYUDAS En este tipo de navegación contamos con la asistencia de dispositivos instalados en tierra que nos asisten como puntos de referencia en nuestra navegación pueden funcionar por radio o ser de naturaleza visual. Las radio-ayudas se pueden clasificar según el tipo de información que proporcionan: Dirección a un punto fijo.-Este tipo de ayudas simplemente indican mediante una aguja la dirección a la cual debería de volar el piloto para llegar a un punto de referencia dado a este tipo pertenece el sistema NDB/ADF. Acimutales.- El acimut es el ángulo horizontal formado entre un eje de referencia como ejemplo el vector radio-ayuda-norte magnético y el vector radio-ayuda aeronave en esta clasificación entran entre otros el VOR, ILS. Cenitales.- En este caso se proporciona el ángulo vertical entre el eje de referencia radioayuda horizonte y el vector radio-ayuda aeronave por ejemplo el ILS/GS. De Distancia.- Este tipo de ayuda proporciona la distancia (telemetría) entre radio-ayuda y aeronave en esta clasificación tenemos al DME. 2.6 AYUDAS VISUALES Este tipo de ayuda es utilizada desde los inicios de la aviación por lo general están asociados a la fase de aterrizaje. De punto fijo.-Permiten identificar fácilmente desde lejos un punto de referencia importante como por ejemplo el faro de aeródromo.

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De dirección.- Proporciona información valiosa sobre la dirección del aterrizaje como ejemplo tenemos el viento, el eje de la pista y las luces de eje de pista.

De elevación.- En este caso se indica al piloto el ángulo vertical con el que se aproxima a la pista como ejemplo las luces PAPI y VASIS

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2.7 NAVEGACION SATELITAL Un sistema global de navegación por satélite (su acrónimo en inglés: GNSS) es una constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire. Estos permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la recepción de señales provenientes de constelaciones de satélites artificiales de la Tierra para fines de navegación. Un sistema de navegación basado en satélites artificiales puede proporcionar a los usuarios información sobre la posición y la hora con una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas. La  radionavegación  por satélite se basa en el cálculo de una posición sobre la superficie terrestre midiendo las distancias de un mínimo de tres satélites de posición conocida. Un cuarto satélite aportará, además, la altitud. La precisión de las mediciones de distancia determina la exactitud de la ubicación final. En la práctica, un receptor capta las señales de sincronización emitida por los satélites que contiene la posición del satélite y el tiempo exacto en que ésta fue transmitida. La posición del satélite se transmite en un mensaje de datos que se superpone en un código que sirve como referencia de la sincronización. Cuando el sistema GNSS esté completamente desarrollado, se prevé que pueda ser utilizado sin requerir ayuda de cualquier otro sistema de navegación convencional, desde el despegue hasta completar un aterrizaje de precisión Categoría I, II ó III; es decir, en todas las fases de vuelo.

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3. DEFINICIONES BÁSICAS SOBRE NAVEGACIÓN AÉREA 3.1 TRAYECTORIA, RUTA Y WAYPOINTS Trayectoria.- Se define como el conjunto de puntos del espacio por los cuales pasa la aeronave durante su vuelo. Ruta.- Es la curva resultante de proyectar la trayectoria sobre la superficie de la tierra. Waypoints.- Son los puntos conocidos a lo largo de la ruta que a menudo resaltan por alguna u otra forma (puntos de reporte obligatorio y puntos de intersección de aerovías) Tramo.- Del ingles (Leg) (pierna) se define como un segmento de ruta comprendido entre dos waypoints. Posición.- Punto plenamente identificable en una carta de navegación.

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3.2 EL NORTE El aparentemente simple concepto de Norte engloba una serie de definiciones que es necesario conocer y diferenciar adecuadamente. Norte Geográfico.- Es el que viene dado por la intersección del eje de rotación de la Tierra con la superficie de la misma, es llamado también Norte Verdadero y en él confluyen todos los meridianos. Norte Magnético.- Es el punto donde la mayor parte de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre entran en la superficie. Se puede detectar mediante instrumentos como la brújula.

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Es importante resaltar que el Norte geográfico y el Norte Magnético NO coinciden y además el Norte Magnético cambia su posición en el tiempo.

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Declinación Magnética.- Es el ángulo formado entre el Norte Geográfico y el Norte Magnético. Se denota como “D” y se considera positiva cuando el ángulo medido se encuentra al OESTE del Norte Verdadero y negativo en caso contrario. En términos prácticos, lo anterior significa que si sobre un punto en la superficie terrestre la brújula marca un rumbo de 115° y sabemos la declinación magnética en dicho punto es de 4°ESTE el rumbo verdadero será 111°. La declinación es Este cuando el norte magnético está al este del norte geográfico, y es Oeste cuando el norte magnético está al oeste del norte geográfico.

Una vez obtenido el rumbo geográfico, se calcula el rumbo magnético: si la declinación de la zona es Este debe restarse el valor de la declinación; si la declinación es Oeste debe sumarse. Por ejemplo, si la declinación es de 5º Oeste, para volar a un lugar en el rumbo geográfico 210º hay que mantener un rumbo magnético de 210º+5º=215º. Si la declinación es Este: Rumbo magnético = Rumbo geográfico - declinación Si la declinación es Oeste: Rumbo magnético = Rumbo geográfico + declinación La declinación varía de un lugar a otro. Dado que las variaciones no son muy grandes, se suele asumir una misma declinación para zonas geográficas próximas.

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Líneas Isógonas.- Se llaman así a las líneas que sobre las cartas de navegación o los mapas unen puntos que tienen la misma declinación magnética.

Desviación Magnética.- Es el error angular cometido por la brújula. El fabricante de la brújula puede corregirla hasta cierto punto. En la siguiente imagen se muestra la relación entre el Norte geográfico Norte Magnético y Norte de Brújula con sus correspondientes diferencias angulares.

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3.3 CURSO, DERROTA, RUMBO Y MARCACIÓN Curso Deseado.- Es el ángulo entre el Norte y la línea recta que une dos Waypoints sucesivos en la ruta en ingles se denomina Desider Track y se abrevia DTK. Derrota.- Es el ángulo entre el Norte y la línea tangente a la ruta dicha tangente por cierto corresponde al vector velocidad de la aeronave en ingles se le llama Track TK. Error Transversal.- El error transversal o Cross track error (XTE) es la distancia perpendicular entre la posición de la aeronave y la línea que representa el curso deseado. Es necesario tener en cuenta que la diferencia entre el curso deseado (DTK) y la ruta realmente seguida (TK) por lo general es producida por factores externos como el viento cruzado. Rumbo.- El rumbo o Heading (HDG) es el ángulo entre el Norte y el eje longitudinal de la aeronave (hacia donde apunta la nariz del avión) no coincide necesariamente con el vector velocidad (Track) dado que es posible que el piloto modifique el rumbo por el contrario restar el viento. Marcación.- Se define como el ángulo formado entre el norte y la línea recta que une a un punto de referencia dado por la aeronave a menudo el punto de referencia coincide con alguna instalación importante en tierra tal como una radio-ayuda en ingles se le llama bearing, nótese que el bearing dependerá siempre del punto que se está tomando en referencia.

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3.4 TRIÁNGULO DE VOLICIDADES Supongamos que un avión sale de “M” (HDG 090) y va para “B” con un rumbo y una velocidad propia, si hubiera un viento de la izquierda es decir, del Norte y no variara el rumbo por efecto del viento su rumbo se desplazaría a su derecha (hacia el sur) siguiendo una ruta que no lo llevaría a “B” con una cierta velocidad sobre el suelo, si tardase de “M” a “B” una hora por ejemplo al paso de esa hora no se encontraría en el punto “B” sino más bien en un punto “C” uniendo los tres puntos tendremos el triangulo de velocidades llamado así, porque el lado “MB” es la velocidad propia, el lado “MC” es la velocidad sobre el suelo y el lado “BC” es la velocidad del viento, este triángulo de velocidades es el que se usa para la Navegación de Estima.

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3.5 DERIVA Se denomina deriva al ángulo formado por el eje longitudinal de la aeronave y la ruta que se sobrevuela. La deriva es producida por el viento cuando éste no sigue una dirección coincidente con el eje longitudinal de la aeronave (viento cruzado).

Si un avión vuela de “M” a “B” con rumbo 090° y existe un viento cruzado que en este ejemplo lo tomaremos viniendo del Norte aproximadamente de 010° el avión se desplazara hacia su derecha aunque siga manteniendo el rumbo seguirá manteniendo el rumbo 090° pero la ruta descrita sobre el suelo será de unos 120° el avión nunca llegara al punto “B” si no más bien llegará al punto “C”.

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El ángulo formado por el rumbo y la ruta se llama ángulo de deriva tomando el ejemplo anterior 120°-090°= 030° esto quiere decir que el avión lleva un ángulo de deriva de 030°. La manera en que el piloto hubiese conseguido llegar a “B” era haber sacado el ángulo de deriva desde antes de salir de “M” virando el avión hacia el lado del viento los mismos grados de ángulo de deriva (poniendo un rumbo de 060°) la ruta hubiese sido 090° y habría llegado al punto “B” eso recibe el nombre de corrección de deriva (contra derivar). 3.6 VELOCIDAD SOBRE EL SUELO Se llama velocidad sobre el suelo a la velocidad del avión que lleva con respecto a el terreno en cual se está desplazando (GS) Ground Speed.

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Si un avión va volando a una velocidad de 500kts y existe un viento de 100kts con la misma dirección que el avión desde tierra el avión cruzará a 600kts ya que este viento de cola se le suma al TAS obteniendo un GS.

3.7 AUTONOMIA Y RADIO DE ACCIÓN Autonomía.- Es el tiempo que puede volar un avión hasta que se le acaba el combustible, se consigue la máxima autonomía utilizando la potencia mínima.

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Se suele especificar en horas de vuelo y se considera que se consume todo el combustible que hay en los tanques. En los vuelos con pasajeros esto no ocurre ya que hay que llegar al aeropuerto de destino con las cantidades de reserva abordo requerida.

Radio de Acción.- Es la distancia máxima a la que puede llegar un avión para que desde esa acción tener combustible para darse la vuelta y volver al origen. El concepto radio de acción no se suele usar en aviación. Punto Equitiempo (Punto crítico) Es el punto en el cual se tarda el mismo tiempo en ir al aeropuerto de destino que regresar al de origen.

Punto de no Retorno.- Es el punto en el que se alcanza el radio de acción por lo tanto a partir de ese punto ya sería imposible regresar al punto de partida. No debemos confundir el radio de acción con este punto, el radio de acción es una distancia y el punto de no retorno es un punto.

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4. NAVEGACIÓN OBSERVADA Y DE ESTIMA Navegación Observada.- Es la navegación que se realiza basándose con referencia al terreno que hay que ver en una navegación visual mediante el uso de una carta de navegación. Esta se basa en que el aviador busque referencias del terreno, para lo cual es fundamental el uso de buenas cartas en las que vengan reflejados los accidentes geográficos, pueblos, ciudades, carreteras, vías de ferrocarril, lagos, ríos etc. Pero antes que nada hay que preparar el vuelo, trazando con toda precisión la ruta que se va a seguir con la carta de navegación, así mismo hay que aprender a doblar la carta ya que es muy grande y solo trabajar con los tramos por los cuales iremos volando ya que la cabina es muy chica. Por otra parte si nos encontráramos perdidos basarnos en la última posición que se reconoció y calcular la posición probable por el tiempo transcurrido, tratar de reconocer alguna referencia significativa. Establecer contacto con la torre de control o centro de control más apropiado y tratar de obtener marcaciones con ayuda de estos centros de control. NAVEGACION DE ESTIMA La navegación de estima está basada en tres parámetros que son la Velocidad el Tiempo y el Rumbo, ha sido un método de navegación clásico partiendo de una situación conocida y empleado a partir de ese punto el uso del reloj la brújula y la velocidad. Como el empleo de estos métodos es una estimación del punto siguiente de la ruta esto nos indica que la posición en la que estamos no está determinada sino simplemente está estimada. El reloj, la brújula y la velocidad nos brindan datos bastante exactos, pero para conocer la situación respecto al terreno, debemos conocer el viento, el cual es un factor importante por lo que este tipo de navegación siempre está sometida a grandes errores. Para preparar un vuelo con este tipo de navegación es necesario conocer muy bien toda la metodología de la ruta, especialmente la dirección e intensidad del viento en las diferentes altitudes por las cuales volaremos. Después hay que calcular el rumbo para seguir la ruta y la distancia existente, junto con la velocidad que vamos a llevar, lo que nos dará el tiempo estimado en llegar a la posición deseada.

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En una navegación de estima al final de la planificación de una ruta propuesta esta podría ser muy diferente a la que se planeo debido a tres causas que son: 1.- Errores Instrumentales 2.- Errores de Pilotaje 3.- Errores por el efecto del viento

5. EL PLANETA TIERRA La Tierra es el tercer planeta del sistema solar en orden creciente de distancias al Sol y el quinto en tamaño dentro de este sistema. La acción de las fuerzas gravitacionales lo ha moldeado dándole una forma muy semejante al de una esfera achatada por los Polos y abombada por el Ecuador. De los datos anteriores se deduce que el achatamiento de la Tierra es muy pequeño por lo que por aspectos prácticos se le suele considerar y representar como una esfera. Como los demás planetas del sistema solar la Tierra está sometida a la dinámica celeste mostrando dos movimientos principales uno es de Traslación que es alrededor del Sol y el otro es de Rotación que es sobre su eje. Estos dos movimientos generan una influencia en la vida diaria de todos nosotros (en realidad sobre cualquier ser viviente de la Tierra).

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Forma real de la Tierra: El centro de geo-ciencias alemán en Potsdam ha generado una nueva imagen de la Tierra incluyendo las variaciones de la gravedad en el tiempo, la imagen que más se acerca a una representación “real” de nuestro planeta. Esta “patata cósmica” muestra las fluctuaciones temporales del agua en los continentes, las capas de hielo y otras variables climáticas dentro del modelado del campo gravitacional.

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5.1 MOVIMIENTO DE ROTACIÓN La Tierra rota sobre un eje imaginario que pasa por el centro de la Tierra y cuyos extremos son el Polo Norte y Sur en sentido del W-E respecto al Sol (por eso le vemos aparecer por el Este y desaparecer por el Oeste) de modo que una misma zona queda expuesta al Sol y luego se aleja de él dando origen a los días y noches, este movimiento tiene una duración de 23:56:04

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El sentido de giro de este movimiento es de W – E y se le llama Directo, eso significa que si viéramos a la Tierra rotando por encima de su Polo Norte, el giro es anti-horario si lo miramos por encima de su polo Sur ese mismo sentido es horario.

5.2 MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN Es el movimiento de giro de la Tierra alrededor del Sol recorriendo una órbita elíptica en sentido DIRECTO, en la que el Sol no está estrictamente en el centro sino algo desplazado de él en un punto llamado FOCO, a la Tierra le lleva 365 días 05:48:46 completar cada órbita alrededor del Sol es decir un año. Velocidad de traslación 107,000 km/hr.

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Generalidades: Círculo Máximo.- Es aquel formado por un plano que pasa por el centro de la esfera y la divide en dos partes iguales. Circulo menor.- Esta formado por la intersección de la esfera con el plano que no pasa por el centro de la misma. En una esfera puede trazarse un infinito de círculos máximos y menores que pasen por un punto. La distancia más corta entre dos puntos de una esfera es un arco de círculo máximo

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Paralelos: Los paralelos son unas líneas imaginarias circulares que se utilizan en las coordenadas geográficas para determinar la latitud de un lugar, es decir, qué tan lejos se encuentra ese punto del ecuador. La latitud va de 0° (ecuador) a 90° (polos) y puede ser Norte o Sur. Los paralelos van disminuyendo su circunferencia desde el ecuador a los polos y en éstos se reducen a un punto. Los 5 paralelos principales: Existen cinco paralelos notables o principales que corresponden con una posición concreta de la Tierra en su órbita alrededor del Sol y que, por ello, reciben un nombre particular: .: Círculo Polar Ártico (latitud 66° 33’ N = 90º - 23º 27’). .: Trópico de Cáncer (latitud 23° 27’ N). Es el paralelo más al Norte en el cual el Sol alcanza el cenit. Esto ocurre en el solsticio de junio. .: Ecuador, (latitud 0°). En el Ecuador el Sol culmina en el cenit en el equinoccio de primavera y de otoño. Trópico de Capricornio (latitud 23° 27’ S). Es el paralelo más al Sur en el cual el Sol alcanza el cenit. Esto ocurre en el solsticio de diciembre. .: Círculo Polar Antártico (latitud 66° 33’ S).

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5.4 MERIDIANOS Los meridianos son semicírculos imaginarios que unen los Polos. Sirven para medir la distancia angular de cualquier punto de la superficie de la Tierra en dirección Este u Oeste respecto al meridiano 0º (Greenwich). El meridiano de Greenwich fue adoptado como referencia en una conferencia internacional celebrada en 1884 en Washington y recibe su nombre por pasar por la localidad inglesa de Greenwich, en concreto, por su antiguo observatorio astronómico.

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Cada meridiano está compuesto por dos semicírculos, uno que contiene el meridiano considerado y otro el meridiano opuesto (antimeridiano) cada meridiano y su antimeridiano dividen a la Tierra en dos hemisferios Oriental y Occidental, el Oriental será situado al Este del meridiano considerado y el Occidental considerado al Oeste. Un meridiano especial es el de Greenwich, el cual divide a la Tierra en dos hemisferios, Este u Oriental que está situado al Este del meridiano de Greenwich y Oeste u Occidental que está situado al Oeste del meridiano de Greenwich. Los meridianos se denominan similarmente como los Paralelos por su distancia angular (Longitud) respecto al meridiano de Greenwich y para evitar imprecisiones se denominan Meridianos Este u Oeste según estén al Este u Oeste del meridiano de Greenwich. Los meridianos sirven para medir la diferencia angular de cualquier punto de la superficie de la Tierra en dirección Este u Oeste respecto al meridiano 0 (Greenwich)

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Es un círculo máximo imaginario perpendicular al eje de Rotación de la Tierra que como se ve en la siguiente imagen es único y no hay otro con esas características. Este círculo equidistante de los Polos divide a la Tierra en dos hemisferios, hemisferio Norte, semiesfera que abarca desde el Ecuador hasta el Polo Norte y Hemisferio sur que abarca desde el Ecuador hasta el Polo Sur. Al Norte y al Sur del Ecuador y paralelos al mismo se puede trazar una sucesión de círculos menores imaginarios que se hacen pequeños a medida que se acercan a los Polos hasta convertirse en un punto. Estos círculos menores reciben el nombre de paralelos. Los Paralelos se denominan por su distancia angular (Latitud) respecto al Ecuador pero esto por si solo es impreciso, pues no se sabe si ésta distancia es al Norte o al Sur del Ecuador (Paralelo 0°) se identifican con la notación N (Norte) y S (Sur) del Ecuador respectivamente, ya que partiendo del Ecuador ya sea al Norte o al Sur tendremos los mismos grados. En muchos Globos y mapas los paralelos se muestran usualmente en múltiplos de 5° 5.6 COORDENADAS GEOGRÁFICAS Las líneas que forman los Paralelos y Meridianos definen las coordenadas Geográficas que permiten ubicar con precisión la ubicación de un punto cualquiera de la superficie terrestre. Estas coordenadas se miden como la distancia desde el punto en cuestión hasta la línea de base del sistema. Latitud.- Su línea de base es el Ecuador Longitud.- Su línea de base es el meridiano de Greenwich o primer meridiano

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Las coordenadas geográficas son un sistema de referencia que utiliza las dos coordenadas angulares, latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste) y sirve para determinar los laterales de la superficie terrestre. Estas dos coordenadas angulares medidas desde el centro de la Tierra  son de un sistema de  coordenadas esféricas que están alineadas con su eje de un sistema de coordenadas geográficas incluye un datum, meridiano principal y unidad angular. Estas coordenadas se suelen expresar en grados sexagesimales: .: La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se denominan paralelos. La latitud es el ángulo que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto. La distancia en km a la que equivale un grado de dichos meridianos depende de la latitud, a medida que la latitud aumenta disminuyen los kilómetros por grado. Para el paralelo del Ecuador, sabiendo que la circunferencia que corresponde al Ecuador mide 40.075,004 km, 1° equivale a 111,319 km.1 .: La latitud se suele expresar en grados sexagesimales. .: Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud. .: Aquellos que se encuentran al norte del Ecuador reciben la denominación Norte (N). .: Aquellos que se encuentran al sur del Ecuador reciben la denominación Sur (S). .: Se mide de 0° a 90°. .: Al Ecuador le corresponde la latitud 0°. .: Los polos Norte y Sur tienen latitud 90° N y 90° S respectivamente. .: La longitud mide el ángulo a lo largo del Ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayoría de las sociedades modernas. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos. Para los meridianos, sabiendo que junto con sus correspondientes antimeridianos  se forman circunferencias de 40.007.161 km de longitud, 1° de dicha circunferencia equivale a 111,131 km.

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5.7.1 Tipos de proyecciones cartográficas Dependiendo de cuál sea el punto que se considere como centro del mapa, se distingue entre proyecciones polares, cuyo centro es uno de los polos; ecuatoriales, cuyo centro es la intersección entre la línea del Ecuador y un meridiano; y oblicuas o inclinadas, cuyo centro es cualquier otro punto. Se distinguen tres tipos de proyecciones básicas: cilíndricas, cónicas y acimutales.

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5.7.2 PROYECCIÓN ACIMUTAL CENITAL O POLAR En este caso se proyecta una porción de la Tierra sobre un plano tangente al globo en un punto seleccionado, obteniéndose una imagen similar a la visión de la Tierra desde un punto interior o exterior. Si la proyección es del primer tipo se llama proyección gnomónica; si es del segundo, ortográfica. Estas proyecciones ofrecen una mayor distorsión cuanto mayor sea la distancia al punto tangencial de la esfera y el plano. Este tipo de proyección se relaciona principalmente con los polos y hemisferios.

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5.7.3 PROYECCIÓN CILÍNDRICA La proyección de Mercator, que revolucionó la cartografía, es cilíndrica y conforme. En ella, se proyecta el globo terrestre sobre una superficie cilíndrica. Es una de las más utilizadas, aunque por lo general en forma modificada, debido a las grandes distorsiones que ofrece en las zonas de latitud elevada, lo que impide apreciar a las regiones polares en su verdadera proporción. Es utilizada en la creación de algunos mapa-mundi. Para corregir las deformaciones en latitudes altas se usan proyecciones pseudocilíndricas, como la de Van der Grinten, que es policónica, con paralelos y meridianos circulares. Es esencialmente útil para ver la superficie de la Tierra completa.

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5.7.4 PROYECCIÓN CÓNICA La proyección cónica se obtiene proyectando los elementos de la superficie esférica terrestre sobre una superficie cónica tangente, situando el vértice en el eje que une los dos polos. Aunque las formas presentadas son de los polos, los cartógrafos utilizan este tipo de proyección para ver los países y continentes.

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5.7.5 PROYECCIÓN CÓNICA CONFORME DE LAMBERT La proyección conforme cónica de Lambert, o, más sencillamente, proyección de Lambert es una de las  proyecciones cartográficas presentadas por el matemático, físico, filósofo y astrónomo Johann Heinrich Lambert en 1772. En esencia, la proyección superpone un cono sobre la esfera de la Tierra, con dos paralelos de referencia secantes al globo e intersecándolo. Esto minimiza la distorsión proveniente, proyectar una superficie tridimensional a una bidimensional. La distorsión es nula a lo largo de los paralelos de referencia, y se incrementa fuera de los paralelos elegidos. Como el nombre lo indica, esta proyección es conforme. Los pilotos utilizan estas cartas debido a que una línea recta dibujada sobre una carta cuya proyección es conforme cónica de Lambert muestra la distancia verdadera entre puntos. Sin embargo, los aviones deben volar rutas que son arcos de círculos máximos para recorrer la distancia más corta entre dos puntos de la superficie, que en una carta de Lambert aparecerá como una línea curva que debe ser calculada en forma separada para asegurar de identificar los puntos intermedios correctos en la navegación. Sobre la base de la proyección proyección cónica simple con dos meridianos de referencia Lambert ajustó matemáticamente la distancia ente paralelos para crear un mapa conforme. Como los meridianos son líneas rectas y los paralelos arcos de círculo concéntricos las diferentes hojas encajan perfectamente.

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5.8 DEFINICIÓN DE CARTAS AERONÁUTICAS La carta aeronáutica se define como la representación de una porción de la tierra, su relieve y construcciones, diseñada especialmente para satisfacer los requisitos de la navegación aérea. Se trata de un mapa en el que se reflejan las rutas que deben seguir las aeronaves, y se facilitan las ayudas, los procedimientos y otros datos imprescindibles para el piloto.

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5.8.1 LEYENDA En la leyenda de cada mapa se indican la escala y los símbolos específicos (ferrocarril, escuelas, carreteras y puentes) que se emplean en él. Generalmente, el color verde indica la presencia de vegetación, mientras que el blanco se emplea para su ausencia. Una serie de isolíneas o líneas color sepia que unen puntos del mismo valor (en este caso la misma altitud) nos muestran el relieve, por ejemplo las montañas, colinas o valles. Las líneas muy juntas indican que el terreno es muy escarpado. Si, por el contrario, están muy separadas, significa que el terreno tiene poca diferencia altitudinal.

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5.8.2 ESCALA La escala es la relación matemática que existe entre las dimensiones reales y las del dibujo que representa la realidad sobre un plano o un mapa. Escala numérica: Se representa mediante dos números relacionados, por ejemplo 1:100.000 que indican que cada unidad de medida del mapa equivale a una distancia 100.000 veces mayor en la realidad. Se expresa mediante una fracción que indica la proporción entre la distancia entre dos lugares señalados en un mapa y su correspondiente en el terreno. Distancia en el mapa Distancia en la realidad Normalmente se expresa en relación con la unidad, así una escala 1:50.000 (también puede expresarse 1/50.000) significa que cada unidad del mapa corresponde en la realidad a 50.000. Si la unidad es 1 cm, quiere decir que ese centímetro del mapa equivale a 50.000 en la realidad. Que es lo mismo: 1cm 50.000 cm Escala cromática: En los mapas que representan, el relieve de un terreno, se utilizan diferentes colores para identificar las distintas elevaciones y profundidades.

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5.8.3 ESCALAS MÁS USUALES

Carta

Mapa de la superficie de la Tierra, diseñada para su uso por la aviación.

Aeronáutica

Refleja la información topográfica necesaria, las ayudas a la navegación y los obstáculos

.: Carta Local 1: 250.000 .: Carta Seccional 1: 500,000 La función de esta carta es proporcionar información que satisfaga las necesidades de la navegación aérea visual en vuelos a baja velocidad, a distancias cortas y medias y a altitudes bajas e intermedias, y completar las cartas sumamente especializadas que no proporcionan información visual esencial. Estas cartas se realizan para zonas terrestres en la que se necesiten realizar operaciones aéreas civiles basadas en referencias visuales para la navegación. .: Carta Regional (WAC) 1:1000,000 La función de esta carta es la de satisfacer las necesidades de la navegación aérea visual. Sirve también como carta aeronáutica básica o como carta para la planificación previa al vuelo. Se utiliza como carta básica cuando las cartas especializadas para el vuelo visual no proporcionen los datos esenciales, para proporcionar cobertura mundial completa a una escala constante con una presentación uniforme de los datos planimétricos, o en la producción de otras cartas aeronáuticas

6. UNIDADES DE LONGITUD Y VELOCIDAD MÁS USADAS EN LA NAVEGACIÓN AÉREA Entre las unidades de longitud y velocidad más usadas en la navegación aérea son: Milla Náutica o Marina.- La milla náutica es una unidad de longitud empleada en navegación marítima y aérea. En la actualidad, la definición internacional, adoptada en 1929, es el valor convencional de 1852 m, que es aproximadamente la longitud de un arco de 1’ (un minuto de arco, la sesentava parte de un grado sexagesimal) de latitud terrestre.

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Milla Terrestre.- Es una unidad arbitraria de longitud usada en los países de habla Inglesa equivale a 1,609 metros su uso en la navegación aérea es cada vez menor. Metro.- Es la unidad en longitud base del sistema métrico decimal establecido en Francia y equivale a 100 centímetros o 3.28 pies su medición más concreta es de visibilidad excepto en CANADÁ, USA, MÉXICO. (En los reportes METAR) Pie.- Es una unidad de longitud usada en muchos países, su equivalencia es de 0,3 metros, su utilización en nuestro medio es para la notificación de la posición vertical de la aeronave (altitud) o para determinar las elevaciones de los aeródromos, cerros montañas, visibilidad vertical, techo de nubes, obstáculos naturales y artificiales como antenas etc. Línea Loxodrómica.- Se denomina loxodrómica o loxodromia, a la línea que une dos puntos de la superficie terrestre cortando a todos los meridianos con el mismo ángulo. La loxodrómica, por tanto, es fácil de seguir manteniendo el mismo rumbo marcado por la brújula Línea Ortodrómica.- La ortodrómica es el arco, menor de 180 grados, del círculo máximo que une los dos puntos. De este modo, la ortodrómica es el camino más corto entre dos puntos de la superficie terrestre, El gran inconveniente de la ortodrómica es que presenta un ángulo diferente al cortar a cada meridiano, excepto cuando dicha ruta coincide con un meridiano o con el Ecuador.

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6.2 UNIDADES DE VELOCIDAD Nudo (knot).- Es una unidad de velocidad equivalente a una milla náutica por hora. Número Mach.- Es la razón existente entre la velocidad verdadera de la aeronave y la velocidad del sonido a la misma altitud en que vuela la aeronave. La velocidad del sonido varía con la altitud y la temperatura se considera de 670kt al nivel del mar y de 580kt al nivel en que vuelan los jets. Por ejemplo ¿cuál será la velocidad expresada en Número Mach para un reactor que tiene una velocidad verdadera de 480kt? Solución: efectuemos una sencilla regla de tres para establecer equivalencias: 1 mach=583 480 x 1 / 583 = .823. Por lo tanto la velocidad de la aeronave en mach será de 0.82 Si una aeronave nos expresa su velocidad en 0.34 mach. Regla de tres: 1 mach=583kt 583x0.34 = 198.22 La velocidad expresada en nudos será de 198kt. 6.3 VELOCIDAD INDICADA Velocidad Indicada.- IAS (Indicated Airspeed): Es la velocidad leída directamente en el velocímetro (sin correcciones) y en ella se basan los constructores para determinar los rendimientos de la aeronave: las velocidades de despegue, ascenso, aproximación y aterrizaje son normalmente velocidades indicadas.

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6.4 VELOCIDAD CALIBRADA Velocidad calibrada CAS (Calibrated Airspeed): Es una medida precisa de la presión dinámica cuando la aeronave está volando a velocidades bajas. Le afecta la posición del tubo pitot y la toma estática, el ángulo de ataque y la configuración del avión. Cuando la velocidad indicada (IAS) es corregida por los “Errores de Presión”, se denomina velocidad calibrada (las correcciones necesarias se graban en una placa o pegatina que se sitúa en cabina o en el manual de vuelo). 6.5 VELOCIDAD EQUIVALENTE Velocidad aerodinámica equivalente EAS (Equivalent Airspeed): Es una medida precisa de la presión dinámica cuando la aeronave vuela con velocidades altas. Por encima de Mach 0.5 el aire empieza a ser compresible, de esta forma, cuando volamos por encima de Mach 0.5 el aire dentro del Pitot se comprime, provocando una indicación errónea de la presión dinámica y por tanto de la IAS. Cuando la IAS es corregida para la posición y también es corregida por el “Error de Compresibilidad”, entonces la velocidad obtenida es la EAS. 6.6 VELOCIDAD VERDADERA Velocidad Verdadera -TAS (True Airspeed): Es la CAS corregida por la altitud y la temperatura no estándar. El sistema está construido teniendo en cuenta la densidad estándar del aire al nivel del mar, pero con otra densidad la medición no es tan precisa. Sabemos que la densidad del aire disminuye a medida que se incrementa la altitud, y aunque este cambio afecta tanto a la presión estática como a la presión de impacto en el tubo pitot, no lo hace en la misma proporción, de manera que para una misma velocidad calibrada (CAS) la velocidad verdadera (TAS) va aumentando con el incremento de altitud. Dicho de otra manera, a medida que aumenta la altitud un aeroplano tiene que volar más rápido para “leer” la misma diferencia entre las presiones de impacto y estática. Para una misma velocidad calibrada, la velocidad verdadera es mayor cuanto mayor sea la altitud. Se puede calcular la TAS a partir de un computador de vuelo, en el cual seleccionando la CAS, la altitud de presión y la temperatura se obtiene calculada la TAS. También, algunos velocímetros llevan incorporado un pequeño calculador mecánico que funciona de la forma siguiente: en la parte superior del instrumento hay una ventanilla en la cual aparece un dial movible sobre una pequeña escala de temperaturas; moviendo este dial con el botón giratorio anexo al instrumento hasta que queden enfrentadas la altitud actual con la temperatura exterior, se muestra la TAS en la ventanilla de la parte inferior del instrumento.

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6.7 VELOCIDAD ABSOLUTA VELOCIDAD SOBRE EL SUELO (GS) Velocidad respecto al suelo.- GS (Ground Speed): Es la velocidad actual del avión respecto al suelo y su valor es igual a la velocidad verdadera (TAS) +/- la velocidad del viento. Con el viento de frente, el avión vuela en una masa de aire que se desplaza en sentido contrario y eso hace GS=TAS-V (siendo V la velocidad del viento) y por tanto la GS será menor a la TAS. Con viento de cola, el avión y la masa de aire en que se mueve tienen el mismo sentido por lo cual GS=TAS+V y de ahí la GS será mayor a la TAS. Por último, con el viento en calma GS=TAS. Conviene insistir en que el anemómetro mide la velocidad relativa del avión respecto al aire que lo rodea NO respecto al suelo; esta última velocidad depende además de la dirección e intensidad del viento.

6.8 VELOCIDAD VERTICAL El indicador de velocidad vertical muestra al piloto si el avión está ascendiendo, descendiendo, o vuela nivelado; la velocidad vertical o régimen, en pies por minuto (f.p.m), del ascenso o descenso. Este instrumento también se denomina abreviadamente VSI (Vertical Speed Indicator).

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6.9 VELOCÍMETRO Y OTRAS VELOCIDADES INTRODUCCIÓN: El Velocímetro es un manómetro diferencial que mide la diferencia entre la presión del aire que entra al tubo de Pitot y el aire estático que entra por las tomas de presión estática y relativamente no turbulento que rodea al avión. Una aguja presenta esta diferencia como velocidad aerodinámica. Los aviones modernos tienen velocímetros que muestran la velocidad aerodinámica indicada calibrada en nudos. Los aviones más antiguos suelen tener marcas que reflejan la velocidad aerodinámica calibrada en millas terrestres por hora.

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FUNCIONAMIENTO El anemómetro es el único instrumento conectado simultáneamente al tubo de Pitot y al sistema estático. El aire del sistema estático llena la caja del anemómetro y ejerce una presión “básica” contra un diafragma expandible. El aire dinámico que entra al tubo de Pitot a medida que el avión se desplaza llena el diafragma, que se expande al incrementarse la presión dinámica y la velocidad del aire. Una aguja conectada al diafragma gira cuando éste se expande. La posición de la aguja en la superficie del instrumento indica la velocidad aerodinámica.

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ESCALA DEL ANEMÓMETRO Los velocímetros de los aviones ligeros están codificados con colores para destacar las limitaciones de velocidad aerodinámica más importantes.

Arco blanco (40-95 nudos): Velocidad de operación de flaps. Arco verde (50-142 nudos): Velocidad normal de operación del avión Arco amarillo (143-177 nudos): Margen de precaución. Marca roja (178 nudos): Velocidad que no debe sobrepasarse.

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VFe:

VNo:

VNe: Vlo: Vle Va

Vx

Vy

Vs0

El arco blanco muestra el régimen de velocidades dentro del cual es seguro extender plenamente los flaps. El límite superior del arco blanco se denomina Vfe, o velocidad máxima con flaps extendidos. Si se extienden los flaps a velocidades mayores, las alas pueden sufrir daños estructurales. Arco amarillo: Régimen de precaución. El arco amarillo representa el régimen de precaución, las velocidades adecuadas sólo en aire sin turbulencias. La parte superior del arco amarillo coincide con la Vne, la velocidad que el avión nunca debe superar. Es la velocidad que no debe excederse. Exceder esta velocidad incluso en aire sin turbulencias puede sobre fatigar la estructura del avión. Es la velocidad máxima para subir o bajar el tren de aterrizaje Es la velocidad máxima con el tren de aterrizaje extendido Esla velocidad de maniobra, la velocidad máxima a la que movimientos abruptos de los mandos o turbulencias severas inducirán una entrada en pérdida sin dañar la estructura del avión. Es la velocidad que debe utilizarse para volar en aire con turbulencias. Esla velocidad de ángulo óptimo de ascenso; la velocidad a la que se debe volar para ganar la máxima altitud por unidad de distancia con respecto a tierra. Utilice la Vx para sobrevolar obstáculos inmediatamente después de despegar. Es la velocidad óptima de ascenso; la velocidad a la que se debe volar para alcanzar la mayor altitud por unidad de tiempo. Se utiliza Vy para ganar altura rápidamente después de superar un obstáculo. El límite inferior del arco blanco, abreviado como Vs0, es la velocidad de entrada en pérdida con peso bruto máximo, con los flaps y el tren en posición de aterrizaje.

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7. LA ROSA DE LOS VIENTOS EN LA NAVEGACIÓN AÉREA 7.1 LA ROSA DE LOS VIENTOS La Rosa de los vientos también llamada Rosa Náutica tiene marcado los 32 puntos en que se divide la vuelta al horizonte. Estas 32 partes son los 4 puntos cardinales, 4 cuadrantales, 8 octantales y 16 cuartas estas últimas no se ocupan en la navegación Aérea. El horizonte se encuentra dividido en cuadrante por las líneas N-S E-W que unen los cuatro puntos cardinales, se denominan: Primer Cuadrante N – E, Segundo Cuadrante S – E, Tercer Cuadrante S – W, Cuarto Cuadrante N – W. Cada cuadrante se divide a su vez en dos partes iguales, a los puntos obtenidos se les llaman cuadrantales, se designan con palabras compuestas derivadas de los dos cardinales más próximos teniendo siempre como línea base N – S, los nombres de los cuadrantales son NE, SE, SW, NW.

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El arco de 045° comprendido entre cada punto cardinal y el cuadrantal contiguo se divide en dos partes iguales y así se obtienen 8 puntos que se llaman colaterales u octantales, se designan uniendo el nombre del Cardinal y cuadrantal que lo comprende, los nombres de los octantales son: NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW, WNW, NNW. 2 EL VIENTO Y SU MEDICIÓN El viento se define como el movimiento organizado de las partículas de aire en el plano horizontal, debiendo su movimiento a la diferencia de densidad de masa de aire que se encuentra a diferente temperatura. El viento al ser una magnitud vectorial se define por su Dirección, Magnitud y Sentido

SU MEDICIÓN: La medición se mide por medio de la veleta según los 360° magnéticos en intervalos de 010°. En la actualidad se emplea el radar de viento para determinar la velocidad y dirección en una zona determinada, los Anemómetros miden la velocidad expresada comúnmente en mts/seg y el nudo (Nm/hr)

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Los vientos pueden clasificarse en cuatro clases principales: dominantes, estaciónales, locales y, por último, ciclónicos y anticiclónicos. Los marinos y los meteorólogos utilizan la escala de Beaufort para indicar la velocidad del viento. Fue diseñada en 1805 por el hidrógrafo irlandés Francis Beaufort. Sus denominaciones originales fueron modificadas más tarde. Los avisos de estados peligrosos para las pequeñas embarcaciones se suelen emitir para vientos de fuerza 6 en esta escala. Para los fines de la navegación aérea se forman en consideración dos tipos de vientos, viento en altura y viento en superficie, los de altura son los que actúan a una altura de 20 pies en adelante y de superficie los que actúan por debajo de 20 pies. También existe otro factor asociado al movimiento desordenado, el viento que es la corriente de manera próxima a la navegación aérea. 8 LA HORA EN LA NAVEGACIÓN AÉREA La finalidad es ver en forma práctica el porqué de la diferencia de hora en distintos puntos de la superficie Terrestre y dominar a su vez la relación entre las unidades de tiempo y las unidades de arco. La diferencia entre hora solar ( y la hora local que se considera en otra unidad) entre dos puntos se debe prioritariamente a dos factores el movimiento de rotación de la Tierra y la diferencia de Longitud entre los puntos. 8.1 HORA SOLAR Es la hora del meridiano del lugar dicho en otras palabras es la hora que rige el meridiano que pasa por el punto podemos decir que es el elemento básico es la Longitud. 1) Puntos de igual Latitud, pero diferente Longitud tienen diferente hora Solar. 2) Puntos de diferente Latitud pero misma Longitud tiene la misma hora Solar. Si observamos y tenemos en cuenta el movimiento de rotación podemos deducir fácilmente que: 1) Un punto situado al ESTE de otro punto tendrá una hora solar más tarde ( sin tener en cuenta el hemisferio en el que estén situados los puntos). 2) Un punto situado al OESTE de otro punto tendrá una hora solar más temprana ( sin tener en cuenta el hemisferio en el que estén situados los puntos). Dicho más claramente: SI ESTÁ AL ESTE SERÁ MÁS TARDE. SI ESTA AL OESTE SERÁ MÁS TEMPRANO.

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8.2 RELACIÓN ENTRE LAS UNIDADES DE ARCO Y LAS DE TIEMPO La Tierra efectúa una revolución completa sobre su eje en 24 Horas, (movimiento de rotación), lo que nos determina en forma general el día y la noche y por ende la existencia de diferentes horas en los diferentes puntos de la superficie Terrestre. Como la superficie Terrestre se considera un círculo, tendrá por lo tanto 360° de arco ahora podremos determinar una igualdad que será la base para conocer las equivalencias entre las unidades de arco y tiempo. 360° = 24 hrs De esta sencilla igualdad y siguiendo una simple sucesión de reglas de tres podemos determinar la relación entre las dos unidades quedando de la siguiente forma:

Tiempo A 01 HORA 01 MINUTO 01 SEGUNDO

Arco 15 15´ 15”

Arco A 1= 1´= 1”=

Tiempo 04 MINUTOS 04 SEGUNDOS 1/15 DE SEGUNDO

Dos puntos de la superficie Terrestre que tengan una pequeña diferencia de longitud, tendrá diferente hora Solar, vemos que esto no es una situación muy práctica para la vida cotidiana y mucho menos para la Navegación Aérea que requiere de una racionalización y exactitud en lo referente a la medida del tiempo. Este problema se solucionó con la creación de los husos horarios.

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9 LOS HUSOS HORARIOS Un uso horario es una franja de la superficie terrestre que tiene 150 de longitud. La Tierra de divide en 24 husos horarios siendo el eje de este sistema el meridiano 0 o meridiano de Greenwich.

El huso horario de referencia es el que está dividido por el meridiano de Greenwich en dos partes iguales.

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Los principios básicos estudiados por la hora solar son válidos para la hora oficial es decir: 1) Si el punto está al ESTE es más tarde 2) Si el punto esta al OESTE es más temprano

9.1 HORA UTC Hora Zulú en la navegación aérea, el Tiempo Universal Coordinado (UTC). ZULÚ representa la letra Z en el alfabeto fonético. Su principal mérito es que permite usar como referencia una hora en común y no las horas locales con las cuales se requería un proceso de transformación. Cada huso horario tiene una letra correlativa como identificación, comenzando por Greenwich. Cuando una hora se expresa en UTC o en Zulú, es en realidad la hora en la longitud 0° que atraviesa Greenwich, Inglaterra. Todos los husos horarios del planeta están establecidos en referencia a la longitud 0° conocida también como el meridiano de Greenwich. En Mexico, si nos encontramos en el horario de verano se le deberán sumar 5 horas a la hora local y en el horario de invierno de le deberán sumar 6 horas a la hora local ejemplo: En el horario de Verano las 14:00 hrs nos darían las 1900 UTC. En el horario de Invierno las 14:00 hrs nos darían las 2000 UTC.

10 USO DE INSTRUMENTOS NO RADIOELECTRÓNICOS 10.1 EL RELOJ El Reloj es el dispositivo con el que se mide el tiempo. Tiene una esfera como un reloj convencional, para leer las horas y los minutos. Los que llevan instalados los aviones hoy día, se suelen ajustar a la hora UTC (Universal Time Coordinated), antiguamente llamada hora Z o también hora GMT (hora del meridiano de Greenwich). Pueden llevar botones selectores de diferentes funciones, como la de cronómetro (para medir tiempos pequeños en ciertas maniobras) o la de tiempo transcurrido (elapsed time) entre dos posiciones distantes. Normalmente, estas funciones vienen integradas en el mismo instrumento. Aparte de indicar la hora en los aviones de tecnología moderna el reloj envía señales a diferentes sistemas del avión.

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10.2 LA BRÚJULA La brújula es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el norte magnético en vez del norte geográfico y es inútil en las zonas polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

10.3 PROPIEDADES DE LOS IMANES Todo imán posee dos polos magnéticos: un polo norte o polo positivo y un polo sur o polo negativo.

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Todos los imanes tienden a orientarse en la dirección norte – sur.

Polos magnéticos del mismo nombre se repelen, y polos magnéticos de nombres contrarios se atraen.

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10.4 CAMPO MAGNÉTICO Y LÍNEAS DE INDUCCIÓN DE CAMPO MAGNÉTICO Para visualizar el campo magnético creado por un imán, suelen utilizarse líneas, denominadas “líneas de inducción” las cuales son líneas cerradas que salen del polo norte y entran al polo sur se cierran pasando por el interior del imán. Las líneas de inducción se encuentran más cerca unas de otras en las regiones cercanas a los polos, indicando así que el campo magnético es más intenso en dichas regiones.

10.5 APLICACIONES DEL MAGNETISMO Una de las aplicaciones más comunes de las propiedades magnéticas o propiedades de los imanes es el invento y uso de la “BRÚJULA” como dispositivo para orientarse Existen dos tipos fundamentales de brújula: la brújula “magnética”, que en versiones primitivas se utilizaban ya en el siglo XIII, y el “girocompás” o brújula giroscópica, un dispositivo desarrollado a comienzos del siglo XX.

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Magnetismo Terrestre El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud. Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna solo detectable con instrumentos especiales.

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10.6 ERRORES EN LA LECTURA DE LA BRÚJULA La brújula está sujeta a errores provocados por la aceleración, la desaceleración y la curvatura del campo magnético terrestre en especial en altas latitudes. También suele oscilar, converger o retrasarse en los virajes y su lectura es especialmente difícil durante turbulencias o maniobras. Los errores de tipo físico se deben principalmente a la fricción del liquido sobre la rosa de rumbos, a la falta de amortiguación de este líquido, o porque el propio líquido forma remolinos debido a turbulencias o maniobras bruscas. Estas circunstancias provocan balanceos y oscilaciones en la brújula que dificultan su lectura. Con independencia de los errores físicos, lo que más complica la navegación con la brújula son los errores de tipo magnético. Estos se conocen como errores debidos a la inclinación (viraje) y a la aceleración o desaceleración. Error de inclinación o viraje: Las líneas de fuerza del campo magnético terrestre tienen una componente vertical que es 0 en el Ecuador pero que constituyen el 100% de la fuerza total en los Polos. Esta tendencia de la brújula a inclinarse hacia abajo por efecto de la atracción magnética, produce en los virajes el siguiente comportamiento: volando en un rumbo Norte, si se realiza un viraje hacia el Este o el Oeste, la indicación inicial de la brújula se retrasará o indicará un viraje hacia el lado contrario. Este desfase se va aminorando de manera que al llegar al rumbo Este u Oeste no existe error. Si se hace un viraje hacia el Sur desde cualquier dirección, a medida que nos vamos aproximando al Sur la brújula se adelanta e indica un rumbo más al Sur que el real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula pasado dicho rumbo.

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Volando en un rumbo Sur, al realizar un viraje al Este o el Oeste, la brújula se adelanta e indica un rumbo más allá al realmente seguido. Este adelanto también se va aminorando de forma que al llegar al rumbo Este u Oeste tampoco existe error. Si se hace un viraje hacia el Norte desde cualquier dirección, cuando nos vamos aproximando al Norte la indicación de la brújula es de un rumbo más atrás del real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula anterior a dicho rumbo. Los errores de viraje se producen en rumbos Norte y Sur siendo prácticamente nulos en rumbos Este y Oeste. La cantidad de grados de retraso o adelanto es máxima en rumbos Norte (360º) y Sur (180º), y esta cantidad depende del ángulo de alabeo usado y de la latitud de la posición del aeroplano. Como colofón a las explicaciones anteriores, podríamos concluir que el error de viraje produce que en el semicírculo Norte de la rosa de rumbos la brújula gire más despacio que el avión e indique rumbos retrasados; igual en rumbos Este y Oeste indicando rumbos correctos, y más deprisa en el semicírculo Sur indicando rumbos adelantados.

NOTA: La regla nemotécnica para sacar al avión del viraje en rumbo correcto es: Norte (No me paso) Sur (Si me paso). Importante: La descripción de estos errores corresponde a latitudes del hemisferio Norte. En el hemisferio Sur los errores se producen a la inversa.

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Error de aceleración/deceleración: Debido a su montaje pendular, cuando se cambia de velocidad acelerando o decelerando, la brújula se inclina sobre su pivote y esta inclinación provoca que las agujas imantadas no coincidan correctamente con las líneas magnéticas terrestres. Este error es más aparente en los rumbos Este y Oeste, siendo prácticamente nulo en rumbos Norte y Sur Cuando un avión manteniendo un rumbo Este u Oeste acelera o asciende, la brújula indicará en principio como si se estuviera virando al Norte. Cuando decelera o desciende, la brújula indica un viraje al Sur. Recordando lo visto en unidades anteriores, la planificación básica de un vuelo comienza con el trazado de una ruta propuesta. Esta ruta al ser trazada sobre una carta geográfica, será lógicamente una dirección geográfica. Es evidente que como la aeronave no dispone de ningún instrumento abordo para el seguimiento “geográfico” de una ruta, este seguimiento debe ser hecho con uno que tenga siempre una orientación de referencia, que en Navegación es el NORTE MAGNÉTICO, y por esto, la Brújula Magnética es básicamente el indicado para el seguimiento de un determinado rumbo. Pero si el trazado de una ruta sobre un mapa es GEOGRÁFICO, y el seguimiento en vuelo con la brújula es magnético, y además no coincide la posición del polo norte geográfico y el polo norte magnético, no habrá marcadas diferencias que deberán ser tenidas en cuenta para lograr una planificación acertada del vuelo? La respuesta y solución a esta pregunta esta en el conocimiento, efectos y aplicación de un término muy importante llamado DECLINACIÓN O VARIACIÓN MAGNÉTICA VARIACIÓN O DECLINACIÓN MAGNÉTICA es el ángulo formado entre el meridiano geográfico y el meridiano magnético. También puede definirse en forma general, como la diferencia entre lo GEOGRÁFICO y lo MAGNÉTICO, llámese rumbo, curso, norte, etc. 10.8 DESVÍO MAGNÉTICO Si lejos de masa magnética una aguja en libertad se orienta en la dirección del meridiano magnético, no ocurre lo mismo si se instala a bordo de una aeronave en cuya construcción entran metales magnéticos .El ángulo que forma el meridiano magnético y la dirección perturbada de la aguja se llama DESVIÓ. El desvió de la brújula puede ser al Este, o al Oeste según el norte de brújula, queda al Este o al Oeste del norte magnético. Observe que este nuevo e imaginario norte de brújula tiene como referencia de posición el NORTE MAGNÉTICO. En otras palabras el desvió es la diferencia entre el norte magnético y el norte de brújula. El desvió será diferente para distintas brújulas, aun estén instaladas en la misma aeronave. En la misma forma que la declinación, el desvió de la brújula puede tener tres manifestaciones

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a) DESVIÓ DE BRÚJULA AL ESTE: Cuando el norte de la brújula esta al este del norte magnético. b) DESVIÓ DE BRÚJULA AL OESTE: Cuando el norte do brújula está al Oeste del norte magnético. c)DESVIÓ DE BRÚJULA CERO: Cuando no existe desviación o perturbación a la posición normal Norte/Sur de la brújula. Rumbo de Brújula: Rumbo de brújula o rumbo del compás, es el ángulo formado entre el norte de brújula y la dirección de vuelo de la aeronave, en el sentido de las manecillas del reloj.

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Compensación: Se entiende por compensación de una brújula la operación por medio de la cual se anula sus desvió o se atenúa para conseguir entre ellos pequeños valores. Calibración: Se entiende por calibración de una brújula a la operación que consiste en determinar y registrar los valores de los desvíos existentes para los diferentes rumbos de la aeronave. El proceso de compensación de una brújula es bastante técnico razón por la cual no vamos a detallarlo en nuestro estudio. Por el contrario veremos la forma de interpretación y utilización de la TABLA DE CALIBRACIÓN DE LA BRÚJULA. Esta tabla es el resultado final del trabajo de compensación y en ella se registran los valores definitivos de desvió en los diferentes rumbos. .Estos desvíos pueden ser registrados en dos formas: a) Como un valor absoluto (+2, -1, etc.) y la TABLA DE CALIBRACIÓN podrá ser muy aproximadamente de esta forma.

Esto nos indica por ejemplo, que para un rumbo magnético planificado de 030° (o rumbos cercanos a este) debemos sumarle 1°, para obtener un rumbo de compás de 031°,o que para un rumbo magnético planificado de 210° (o rumbos cercanos a este) debemos restar 3°, para obtener un rumbo de compás de 207°. b) Con interpretación directa; es decir aparecerá directamente el valor del rumbo del compás que deberá gobernarse para determinado rumbo magnético.

Esto nos indica por ejemplo que para un rumbo magnético planificado de 030°, debemos gobernar un rumbo del compás de 028°. Para rumbos magnéticos cercanos a 030°, debemos restar 2°. Es decir, si el rumbo magnético planificado es 024° (cercano a 030°) le restamos 2° para obtener un rumbo del compás de 022°.

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11.6 APLICACIÓN DEL DESVIÓ DE BRÚJULA La aplicación del desvió de brújula es similar a la aplicación de la declinación magnética. Es decir: 1) Para obtener, un rumbo de brújula, partiendo de un magnético, si el “desvió es al Este (E) se resta. 2) Para obtener un rumbo de brújula, partiendo de un magnético, si el desvió es al Oeste (W) se suma. Si la situación del problema es contraria (obtener un rumbo magnético, partiendo de un rumbo de brújula) las formulas serán también al contrario. Veamos la formula completa en forma visual, para tener ya una idea concreta.

Tenga en cuenta las siguientes notas: Entre lo geográfico y lo magnético esta la “DECLINACIÓN” Entre lo magnético y lo de brújula (compás) está el DESVIÓ. No se puede llegar al rumbo del compás, partiendo del rumbo geográfico, sin “pasar” por el rumbo magnético o viceversa. El rumbo magnético será igual al rumbo geográfico, cuando la declinación magnética sea cero. El rumbo magnético será igual al rumbo del compás, cuando el desvió de la brújula sea cero. El rumbo geográfico, el magnético y el de brújula serán iguales, cuando la declinación magnética y el desvió de brújula sean cero.

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11 ALTÍMETRO 11.1 DESCRIPCIÓN DEL INSTRUMENTO Un altímetro es un instrumento de medición que indica la diferencia de altitud entre el punto donde se encuentra localizado y el nivel medio de del mar, formando parte de los instrumentos de vuelo más importantes del avión.

11.2.1 ALTITUD PRESIÓN, ALTITUD INDICADA, ALTITUD CALIBRADA, ALTITUD VERDADERA, ALTITUD DENSIMETRICA Y ALTITUD ABSOLUTA. ALTITUD PRESIÓN: Es cualquier indicación de su altímetro siempre que el mismo este calibrado en la ventanilla con la presión estándar de 29.92 pulgadas de HG o 1013.2 milibares. ALTITUD INDICADA:  Es la altitud que indica el instrumento. ALTITUD CALIBRADA: Altitud indicada por el altímetro, corregida por los errores del instrumento. ALTITUD VERDADERA: Es la altitud actual sobre el nivel del mar. Es la que se tiene que conocer para no impactar con el terreno y la que necesita para aterrizar en los aeropuertos. Su altímetro le dirá la altitud verdadera solamente cuando se haya colocado en la ventanilla Kollsman, la presión (QNH) por la estación más cercana. ALTITUD DENSIMÉRICA: Es la altitud que corresponde en la atmósfera estándar, a una densidad dada del aire. Es la altitud de presión corregida para compensar las desviaciones de la temperatura tipo. Debe calcularse la altitud de densidad para determinar cuánta pista necesitará el avión para despegar y aterrizar así como su velocidad de ascenso. El cálculo de la altitud de densidad es especialmente importante en días cálidos cuando el piloto se prepara para volar desde un aeropuerto situado a una elevación considerable sobre el nivel medio del mar.

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ALTITUD ABSOLUTA: Distancia vertical entre un punto y la superficie terrestre, en otras palabras es la distancia vertical real entre el avión y la tierra. Efecto de la densidad. La densidad del aire, es quizá el factor simple más importante que afecta al rendimiento del avión, pues influye en la sustentación, la resistencia, el rendimiento del motor y la eficiencia de la hélice,. recordemos que cuanto mayor es la temperatura menor es la densidad; que a menor presión menor densidad, y que a mayor altura le corresponde una menor densidad. Sobre la sustentación y la resistencia. La densidad (d) es un factor que interviene en las fórmulas tanto de la sustentación como de la resistencia de ambas, se infiere fácilmente que a mayor densidad mayor sustentación, mayor resistencia, y viceversa. Conclusión: cuanto mayor sea la altura de vuelo menor será la densidad y por tanto menor la sustentación y la resistencia al avance. Sobre el motor y la hélice. El motor produce potencia en función del peso del aire que entra en los cilindros. Para un mismo régimen, el volumen de aire que entra es el mismo, pero el peso varía con la densidad: a mayor densidad mayor peso y viceversa. Esta variación de la densidad tiene dos efectos: por un lado el rendimiento del motor es menor cuanto menor sea la densidad, pero por otro, la cantidad de combustible a mezclar debe ser menor para mantener la proporción adecuada de la mezcla Estos efectos no tienen incidencia en motores turboalimentados. En cuanto a la hélice, esta produce empuje o tracción en función de la masa de aire acelerada por las palas de la misma. Está claro que la hélice es menos eficiente con una densidad baja del aire que con una densidad alta. A la vista de los efectos anteriormente mencionados, podemos concluir que: .: Más temperatura, menos presión, más altura suponen menos densidad. Menor densidad --> menor rendimiento .: Menos temperatura, más presión, menos altura implican mayor densidad. Mayor densidad --> mayor rendimiento

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Una vez que conocemos los efectos que la variación de la densidad tiene sobre el rendimiento del avión, se nos pueden ocurrir varias preguntas: ¿hay algún indicador o instrumento a bordo que nos diga la densidad? ¿Si no lo hay cómo se calcula? ¿Cómo se deduce el rendimiento del avión a partir de una densidad dada? No hay indicador o instrumento a bordo que indique directamente la densidad, pero los manuales de operación suelen incluir unas tablas, en las cuales se obtiene la densidad en base a la temperatura y la presión. Pero además, en general no es necesario conocer exactamente la densidad, pues los manuales de operación incluyen una serie de tablas de rendimiento, específicas para esa aeronave, en función de la temperatura y la presión de altitud. En definitiva, conociendo la altitud de presión y la temperatura exterior, basta con consultar la tabla correspondiente para conocer el rendimiento esperado la aeronave. Hay que tener en cuenta que la información dada por el fabricante en las tablas de rendimiento, se obtiene mediante pruebas de vuelo efectuadas en condiciones normales de operación, hechas por pilotos con una notable experiencia y con la aeronave en buenas condiciones. Es prudente pues, contar con un rendimiento ligeramente inferior y prever un ligero margen de seguridad. 11.3 ERRORES DEL ALTÍMETRO El altímetro está sujeto a errores de varias clases: a) Instrumentales y de instalación. b) Los debidos a condiciones diferentes a la atmosfera tipo, específicamente variaciones de presión y de temperatura.

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11.4 REGLAJE ALTIMÉTRICO ISOBARA: Son líneas imaginarias que unen puntos de igual presión atmosférica. A instancias de la meteorología, una Isobara o Isóbara es un isógrama de presión, que consiste en una línea de igual o constante presión, en un gráfico, un trazado o mapa. Las isobaras, son líneas que unen en un mapa todos los puntos que poseen igual presión atmosférica, la cual se mide en bares. Todas las isobaras de un mapa meteorológico nos permitirán conocer la fuerza del viento y la dirección que éste posee en una determinada zona.

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En tanto, relacionadas a las isobaras, nos encontramos a las alobaras (línea que delimita un área en la que hubo un cambio de presión atmosférica), las analobaras (en caso que el mencionado cambio sea positivo) y las catalobaras (cuando por el contrario el cambio es negativo). La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire atmosférico en cualquier punto de la atmosfera. En un punto concreto, la presión atmosférica representará el peso de una columna de aire recta que se extenderá desde el mencionado punto hasta el límite superior de la atmósfera.

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Los cambios meteorológicos provocan variaciones en la presión atmosférica de un lugar determinado, así como la presión atmosférica disminuye de acuerdo a la altitud, la misma decrecerá en los niveles próximos al mar. Respecto de las variaciones que podrá experimentar la presión atmosférica, nos encontramos con que cuando el aire está frío, la misma desciende logrando la estabilidad y logrando el fenómeno que se conoce como anticiclón térmico. Por el contrario, cuando el aire está caliente la presión ascenderá, haciendo que la presión baje y dará lugar a un clima de inestabilidad, el cual desembocará finalmente en un ciclón o borrasca térmica. Si bien el aire frío y el aire caliente se niegan a mezclarse, cuando sucede la inesperada situación que se encuentran, el aire frío empujará hacia arriba al caliente dando lugar a la inestabilidad y a la borrasca dinámica, en tanto a esta zona de contacto se la denomina como frente. Una zona de baja presión, o una borrasca, es una región donde la presión atmosférica es más baja que la del aire circundante. 11.4.1 QNH QNH Es el valor de la presión de la estación mediante la agregación de una columna de aire con características de ISA que se extiende desde el nivel de la estación hasta el nivel del mar. NOTA: Cuando un avión va a despegar o aterrizar el controlador aéreo le proporcionará el QNH del aeropuerto en cuestión para que de esta manera tenga el valor de la presión existente en dicho aeropuerto ajustándolo inmediatamente en el altímetro de la aeronave así mismo cuando se realiza una ruta dentro del espacio aéreo inferior y se tiene que cruzar por uno o varios aeropuertos antes de llegar al destino cada controlador aéreo proporcionará el QNH al piloto, éste a su vez inmediatamente pondrá dicho valor en el altímetro, y lo volverá a ajustar cuando cruce otro aeropuerto y así sucesivamente. Por otra parte si se vuela dentro del espacio aéreo superior no se ajustará el QNH sino el QNE.

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