EFICIENCIA Y GESTIÓN DE COMBUSTIBLE

La gestión del combustible en las compañías low cost apenas difiere de la que adoptan las aerolíneas tradicionales. La legislación internacional en este aspecto es muy restrictiva y no hace distinción entre unos operadores y otros. Sin embargo, la elección de la red de destinos de la compañía, la planificación de cada una de las fases de sus vuelos o la política de compra de combustible sí pueden reportar importantes ahorros a las compañías.

El consumo de combustible es la medida de la eficiencia energética de un avión. Dicha eficiencia depende principalmente de factores tales como la aerodinámica, la reducción de pesos y el empuje de los motores, pero también de los procedimientos operativos de las compañías. En los últimos cincuenta años el consumo medio de combustible en los aviones comerciales se he reducido prácticamente a la mitad, gracias al desarrollo de nuevos aviones con una aerodinámica donde se ha maximizado el flujo laminar, con fuselajes más livianos y con motores más potentes.

El peso de la estructura de un avión y el combustible no son carga útil que gene- re beneficios; la carga útil resultan ser los propios pasajeros. Por ello, la tendencia es planificar el vuelo sólo con el combustible necesario. Llevar más combustible de lo necesario entre otras cosas encarece las operaciones, limita el alcance y velocidad del avión y genera más contaminación atmosférica. Una regla general ampliamente aceptada dice que por cada 1% de reducción de peso se obtiene una reducción de consumo de un 0,75%.

Llevar menos del combustible regulado por la legislación internacional (gráfico

1) además de ilegal es peligroso. La historia de los accidentes aéreos está plagada de siniestros de este tipo. Uno de los más recientes se produjo el 28 de noviembre de 2016 cuando un Avro RJ85 de la compañía LaMia se estrelló en un cerro de la provincia de Antioquía (Colombia), con el resultado de 71 fallecidos. El informe final de Aeronáutica Civil de Colombia, dado a conocer el 27 de abril de 2018, destacaba que la planificación del vuelo no cumplió con los requisitos de cantidad mínima de combustible exigidos en las normas internacionales, pues no tuvo en cuenta el combustible requerido para volar al aeropuerto alternativo, el de contingencia, el de reserva, ni el combustible mínimo de aterrizaje.

Una vez elegido el avión que van a operar, las compañías aéreas sólo pueden mejorar la eficiencia de sus vuelos combinando dos vectores: eligiendo una red de destinos que maximice la fracción de carga útil de sus aviones y planificando cada vuelo al detalle.

Las compañías aéreas low cost eligen por lo general operar desde aeropuertos secundarios donde no sólo se facilitan, como vimos en la entrega anterior, tiempos de turnaround más ajustados, sino que además reducen el consumo de combustible, ya que a priori son aeropuertos menos congestionados. Hacer esperas en las calles de rodaje para la secuencia de despegue o esperas en el IAF para iniciar la aproximación penalizan la eficiencia del vuelo. Además, eligen una red de destinos con tiempos de vuelo de alrededor de dos horas, con lo cual logran optimizar la fracción de carga útil de sus vuelos, que se define como la relación entre el peso máximo al despegue MTOW y la carga de pago o payload.

Los aviones de largo recorrido de fuselaje ancho ofrecen una fracción de carga útil entre el 18,4 y el 20,8% de su peso máximo al despegue, mientras que en los aviones de fuselaje estrecho y pasillo único (familias A320 y B737, por ejemplo) ese porcentaje es de entre el 24,9 y el 27,7%. Volar a destinos alejados a más de dos horas hace necesario aumentar la carga de combustible, lo cual reduce la fracción de carga útil. Como caso extremo de fracción de carga útil antieconómica, el vuelo directo que operaba Singapore Airlines con el cuatrimotor A340-500 entre Singapur y

Nueva York (10.300 NM) en el año 2013, se convirtió prácticamente en un avión cisterna donde sólo se podían vender billetes para cien pasajeros.

Pero la eficiencia energética de una compañía aérea, o de una ruta determinada, no sólo depende de la fracción de carga útil sino también de la configuración de asientos, el nivel de ocupación medio y la carga aérea que se transporta en bodega (algo irrelevante en todas las low cost). Todo ello queda visibilizado en un índice conocido como RPK (Reveneu Passenger Kilometres), que determina el número de pasajeros transportados por kilómetro recorrido y litros de combustible consumido. Las compañías aéreas con configuraciones más densas (número de asientos por suelo presurizado dentro de la cabina) y mayores niveles de ocupación resultan ser a la postre las compañías energéticamente más eficientes. Así, por ejemplo, la norteamericana Frontier, con niveles medios de ocupación del 77% y una densidad de 1,71 pasajeros por metro cuadrado, resulta ser la compañía más eficiente del mercado norteamericano, con un RPK de 37 pax-km/l. La compañía brasileña low cost Azul mejora esos datos y obtiene un RPK de 44, lo que implica un consumo de tan sólo 2,27 litros de combustible por pasajero y cien kilómetros volados.

El coste del combustible a día de hoy supone aproximadamente el 30% del coste operacional para una compañía aérea. El precio de mercado del queroseno es uno de los pocos factores sobre los que las compañías aéreas carecen de control. Por tanto, rebajar el consumo es un reto crucial para reducir los costes operacionales e incre - mentar los márgenes de explotación. El precio de los combustibles es muy volátil y muy dependiente de factores geopolíticos (gráfico 2). Por poner un ejemplo, la guerra de Ucrania ha doblado el precio del galón de queroseno. En 2021 la tonelada métrica de queroseno se pagaba a 603,6 dólares, y un año más tarde a 1.261,7 dólares. Una tonelada métrica supone unos 1.275 litros de combustible (la densidad del queroseno es de 0,80 gm/cm 3).

Para protegerse de la volatilidad del mercado, las compañías aéreas más potentes suscriben con suficiente antelación contratos de cobertura de precios ( fuel hedging), asegurándose una parte importante del suministro a un precio fijo. La moneda de referencia del mercado es el dólar americano, por lo que también la cotización del euro respecto al dólar influye en los costes operacionales. Las compañías charter son las más vulnerables a la volatilidad del mercado.

Durante el año 2022, Ryanair fue la compañía europea que mayor porcentaje de cobertura contrató, un 80% del suministro, y la que menos pagó por tonelada métrica: 470 dólares frente a los 905 dólares de la cobertura contratada por el grupo IAG. La diferencia es más que notable. Por tanto, en algunos casos podríamos afirmar que resulta más determinante el trabajo previo en el headquarter de la compañía, con la contratación de una cobertura de combustible favorable, que el trabajo de los propios pilotos en cabina.

Otro aspecto a tener en cuenta es el tankering, que es cargar el combustible necesario para hacer más de un salto en la rotación diaria. Es una práctica que en ocasiones puede reportar beneficios a la compañía si el precio final a pagar por el queroseno en destino es sensiblemente superior al del aeropuerto de salida. Como regla general, el tankering resulta económicamente viable si la diferencia de precios entre ambos aeropuertos es de al menos un 4% por hora de vuelo. En un vuelo de ida y vuelta de tres horas, por ejemplo, sería rentable si en destino el precio del queroseno es superior al 12%. Sin embargo, presenta algunos inconvenientes muy a tener en cuenta: aumentan los pesos de despegue y aterrizaje y por tanto las longitudes mínimas de pista para operar en ambos casos, se necesita más empuje y consumo de combustible en los motores, se contamina más y se penaliza la performance del avión.

En principio, el vuelo más económico será aquel en el que la aeronave alcanza el nivel de crucero óptimo cuanto antes, ya que las fases de despegue y ascenso requieren más potencia y por tanto más gasto de combustible. De igual forma, cuanto antes se inicie el descenso menor será el consumo de combustible. En ese caso la ley de la gravedad juega a favor de la operación. Pero antes de nada, hablemos del rodaje.

Un A320 consume aproximadamente 600 kg de combustible por hora de rodaje, unos 10 kg por minuto. Actualmente la mayoría de las compañías aéreas efectúan sus operaciones de rodaje con un solo motor, pero las compañías low cost fueron las pioneras en ejecutar esta práctica. De esta forma reducen sus consumos prácticamente a la mitad.

En un rodaje medio de diez minutos, las compañías se ahorran unos 50 kg en cada salto. Si cada avión hace seis saltos, supondría un total de 300 kg diarios. Si la flota es de 330 aviones, como la de Easyjet, serían unos 99.000 kg diarios y unas 362.000 toneladas anuales. Este ahorro anual de consumo de combustible puede suponer, según precio de mercado del combustible, entre 440 millones y 220 millones de dólares anuales para la compañía y todo ello simplemente por rodar con un solo motor encendido (siempre el número 1, que controla el sistema hidráulico de la rueda de morro).

Existen otras alternativas para ahorrar aún más durante los rodajes, como son la instalación de motores de propulsión eléctrica en la rueda de morro, que les permite rodar con ambos motores apaga- dos. Recientemente la empresa británica WheelTug ha firmado un contrato de instalación con las compañías españolas Vueling y Albastar.

Durante la fase de despegue y ascenso inicial, el consumo de combustible es directamente proporcional al peso de la aeronave. Por eso es tan importante llevar el combustible necesario para operar la ruta planeada, ni un litro de más ni por supuesto un litro de menos que nos saque de la rigurosa normativa internacional. A los motores se les exige un empuje máximo en ambas fases y por tanto su consumo se dispara. Así pues, para mejorar la eficiencia del vuelo es necesario alcanzar el nivel de crucero lo más rápido posible. En estas fases se produce un intercambio de energía cinética por energía potencial, a la par que se va ganado altura.

Como es sabido, la presión atmosférica disminuye con la altitud, lo que significa que cuanto más nos acerquemos a la tropopausa, menor es la densidad molecular del aire y por tanto menor será la resistencia generada por el fuselaje y las góndolas de los motores frente al avance. A menor resistencia, menor será el empuje necesario de los motores para que la aeronave continúe volando de forma estabilizada.

Una vez alcanzado dicho nivel -el estándar sería FL360-, los motores sólo necesitan entre un 20% y un 30% de su empuje total, y el consumo decrece prácticamente en un 70% con respecto a la fase de ascenso. Por ejemplo, uno de los aviones más eficientes del mercado, el B737 MAX8, consume en fase de crucero unos 1.900 kg/hora, aproximadamente un 15% menos que su predecesor, el B737-800. Conforme el avión va quemando combustible en vuelo, su peso va disminuyendo, lo que posibilita que siga ascendiendo a niveles superiores. Esto se conoce como step climb. Volando más alto se reduce más el consumo y se gana en velocidad con igual empuje, ya que, entre otras cosas, la eficiencia del motor aumenta conforme disminuye la temperatura del aire. Incrementar la velocidad, en vuelo nivelado, genera un efecto indeseado como es un aumento de consumo para vencer a la resistencia.

En la fase de descenso, donde se produce un intercambio de energía potencial a energía cinética, los motores necesitan mucho menor empuje y por tanto el consumo se reduce drásticamente. Como regla general, cuanto más pesado sea un avión, antes ha de iniciar su descenso. El perfil de descenso óptimo sería aquel que más se ajuste al CDA (Continuos Descent Approach). El CDA es la operación de un avión que, desde un punto determinado de su nivel de crucero, iniciaría su senda de descenso con los motores al ralentí, evitando segmentos de nivelación y variaciones de velocidad, para interceptar la senda final de aterrizaje, hasta que se añade potencia para volar una aproximación final estabilizada para aterrizar.

Seguir este procedimiento CDA reporta ventajas con respecto al consumo, y también en lo referido a contaminación acústica. Sin embargo, la necesidad de cumplir con restricciones en altura y velocidad impuestas por el ATC, así como las restricciones del espacio aéreo, hacen que no sea fácil poder seguirlo en todos los vuelos. Además, un avión al ralentí es básicamente un planeador, y predecir su perfil vertical de descenso para cumplir con las limitaciones de velocidad y altura se antoja complicado, entre otras cosas por el factor viento. El consumo medio de combustible para un A320 volando una CDA es aproximadamente de 450 kg/hora, prácticamente una quinta parte de lo que gasta durante la fase de crucero. Hay otras formas de ir ahorrando combustible litro a litro. Retrasar el despliegue de los flaps/slats durante el descenso y mantener la minimun clean approach speed unos minutos extra rebaja el consumo de combustible, al reducirse la resistencia y fricción del fuselaje. Lo mismo sucede al retrasarse el despliegue del tren de aterrizaje. Incluso mantener el fuselaje limpio, con un plan de lavado frecuente, mejora la aerodinámica del mismo y por tanto también el consumo de combustible. La razón por la que la mayoría de las compañías aéreas tienen pintados sus fuselajes en blanco también radica en el consumo. El blanco refleja la luz solar y minimiza el calentamiento de la cabina de pasaje, por lo que se hace menos necesario el uso del aire acondicionado.

VIGILAR EL CONSUMO EN CABINA

Legalmente, el piloto no debe fiarse exclusivamente de los cálculos de consumo suministrados por el FMS (Flight Mannagemet System), ya que éstos son el resultado de la aplicación de fórmulas matemáticas que pueden diferir de la realidad por factores meteorológicos u operacionales. Su obligación es chequear durante todo el vuelo el consumo real de la aeronave y conocer el remanente de combustible que le queda. Para ello se utilizan sistemas primarios de medición que son presentados a los pilotos en las pantallas ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitor). Cualquier divergencia entre los valores previamente calculados y los presentados en el ECAM indicará que el consumo está siendo superiora a lo planeado, o lo que es peor, que el avión está sufriendo una fuga de combustible.

El 12 de julio del año 2000, la tripulación de un A310 de la extinta compañía Hapag-Lloyd, tras su despegue del aeropuerto griego de Chania, no pudo retraer el tren de aterrizaje y decidió, a instancias del departamento de operaciones, cambiar su destino inicial de Hanover por el de Múnich. Allí tenían una base donde poder solventar la incidencia y donde otro avión de la compañía podría recoger a los pasajeros. Sin embargo, al sobrevolar Zagreb, el remanente de combustible hacía presagiar que Múnich quedaba fuera de su alcance y solicitaron vectores para proceder a Viena.

Cuando volaban a FL170, ambos motores se pararon por haberse agotado el combustible de sus tanques. La tripulación logró hacer planear el A310 hasta establecerse en final de la RWY34 de Viena, pero hicieron una toma corta 500 metros antes el umbral. Aunque el avión quedó destruido, sólo 26 pasajeros, de los 143 que volaban a bordo, sufrieron heridas menores tras la evacuación. La investigación posterior del accidente puso de manifiesto que la tripulación no fue lo suficientemente diligente para comprobar el consumo real del avión, muy superior al presentado por el FMS. De haberlo sido, la opción más conservadora hubiese sido aterrizar en Zagreb.