¿Qué es la cizalladura del viento y cómo evitarla?
La vigilancia y la atención de la tripulación son factores clave para aplicar con éxito las técnicas de evitación y de escape/recuperación ante la cizalladura del viento.
Este artículo de seguridad ofrece una visión general de las recomendaciones operativas y las pautas de formación para operar aviones en condiciones previstas o sospechadas de cizalladura del viento o de reventón.
Introducción estadística
La meteorología adversa (aparte de la baja visibilidad y el estado de la pista) es un factor circunstancial en casi el 40 % de los accidentes de aproximación y aterrizaje.
Las condiciones de viento adversas (es decir, fuerte viento cruzado, viento de cola y cizalladura del viento) intervienen en más del 30 % de los accidentes de aproximación y aterrizaje y en el 15 % de los sucesos de CFIT.
La cizalladura del viento es el principal factor causal en el 4 % de los accidentes de aproximación y aterrizaje y la novena causa de víctimas mortales.
Estos datos estadísticos se resumen en la siguiente tabla:
¿Qué es la cizalladura del viento?
La cizalladura del viento se define como un cambio repentino de la velocidad y/o la dirección del viento. La cizalladura se produce en todas las direcciones, pero, por comodidad, se mide a lo largo de los ejes vertical y horizontal, de ahí que se hable de cizalladura vertical y horizontal. • Cizalladura vertical: – Variaciones de la componente horizontal del viento a lo largo del eje vertical, que generan turbulencia y pueden afectar a la velocidad del avión al ascender o descender a través de la capa de cizalladura. – Las variaciones de la componente del viento de 20 kt por cada 1000 ft a 30 kt por cada 1000 ft son valores típicos, pero una cizalladura vertical puede llegar a 10 kt por cada 100 ft. • Cizalladura horizontal: – Variaciones de la componente del viento a lo largo del eje horizontal (por ejemplo, disminución del viento de cara o aumento del viento de cola, o paso de viento de cara a viento de cola). – Las variaciones de la componente del viento pueden llegar a 100 kt por milla náutica.Las condiciones de cizalladura suelen asociarse a las siguientes situaciones meteorológicas: corrientes en chorro, ondas de montaña, superficies frontales, tormentas y nubes convectivas, y microrráfagas.
Las microrráfagas combinan dos amenazas distintas para la seguridad aérea:
– La fase de reventón descendente, que provoca fuertes corrientes descendentes (con velocidades verticales de hasta 6000 ft/min).
– La fase de expansión horizontal, que provoca una fuerte cizalladura horizontal y un cambio de la componente del viento de cara a viento de cola (los vientos horizontales pueden alcanzar 45 kt).
¿Cómo influye la cizalladura del viento en las prestaciones del avión?
Las prestaciones de vuelo se ven afectadas de la siguiente manera:
– Una racha de viento de cara aumenta instantáneamente la velocidad del avión y tiende a hacer que vuele por encima de la trayectoria prevista y/o acelere.
– Una corriente descendente afecta tanto al ángulo de ataque (AOA) del avión, que aumenta, como a su trayectoria, ya que lo hace descender.
– Una racha de viento de cola reduce instantáneamente la velocidad del avión y tiende a hacer que vuele por debajo de la trayectoria prevista y/o desacelere.
La cizalladura asociada a las corrientes en chorro, las ondas de montaña y las superficies frontales suele producirse a altitudes que no presentan el mismo riesgo que las microrráfagas, que se producen más cerca del suelo.
Pueden observarse cuatro casos según la posición del avión respecto a la microrráfaga:
• Microrráfaga delante del avión
Las tripulaciones no siempre perciben como un riesgo un aumento del viento de cara. Pero una racha de viento de cara así desestabiliza la aproximación del avión, que tenderá a volar por encima de la trayectoria y/o a acelerar si el piloto no reacciona adecuadamente.
Si la cizalladura de viento de cara se produce en el despegue, las prestaciones del avión aumentarán. Una vez fuera de la cizalladura, la velocidad indicada disminuye, lo que aumenta el AOA y puede activar la protección alpha floor y/o el vibrador de palanca (stick shaker).
• El avión atraviesa la corriente descendente de una microrráfaga
Las corrientes descendentes verticales suelen ir precedidas de un aumento de la componente de viento de cara. Si el piloto no valora bien la situación, reaccionará a los efectos de la racha de viento de cara para recuperar la trayectoria prevista reduciendo la potencia y empujando la palanca. En ese momento, una corriente descendente vertical aumentará la velocidad de descenso del avión y lo llevará por debajo de la trayectoria prevista.
• Microrráfaga que aparece detrás del avión
Ante un aumento repentino del viento de cola, la velocidad del avión disminuye instantáneamente. La sustentación disminuye y el avión tiende a volar por debajo de la trayectoria de aproximación prevista.
Si el piloto tira de la palanca para recuperar la trayectoria sin añadir empuje suficiente, el AOA aumentará considerablemente y el avión se hundirá.
Si se aplica empuje suficiente para recuperar la trayectoria prevista, pero el piloto tarda en reducirlo una vez de nuevo en la trayectoria, el avión volará por encima de esta y/o acelerará.
• El avión atraviesa una microrráfaga
El peor caso es la suma de los tres anteriores:
– Racha de viento de cara
– Corriente descendente
– Racha de viento de cola.
¿Cómo evitar la cizalladura del viento?
Evitar la cizalladura del viento
Debe utilizarse la siguiente información para evitar las zonas de cizalladura potencial u observada:
• Informes y previsiones meteorológicas:
Algunos aeropuertos están equipados con un sistema de alerta de cizalladura a baja altura (LLWAS) y/o un radar meteorológico Doppler de terminal (TDWR).
– El LLWAS consta de un sensor de viento central (que mide la velocidad y la dirección del viento) y de sensores periféricos. Permite a los controladores avisar a los pilotos de condiciones de cizalladura existentes o inminentes. Se genera una alerta cada vez que se detecta una diferencia superior a 15 kt. Es posible que el LLWAS no detecte reventones de 2 nm de diámetro o menos.
– El TDWR permite detectar las zonas de cizalladura que se aproximan y, así, avisar a los pilotos con más antelación del peligro.
• Informes de pilotos:
Los PIREP de cizalladura superior a 20 kt o de corrientes descendentes/ascendentes de 500 ft/min por debajo de 1000 ft sobre el suelo deben llamar la atención de las tripulaciones.
• Observación visual:
El polvo levantado por el viento, los anillos de polvo, los remolinos de polvo (es decir, torbellinos que arrastran polvo y arena) o cualquier otro indicio de un fuerte flujo de aire local cerca de la superficie suelen indicar una cizalladura potencial o existente.
• Vigilancia a bordo de la componente del viento y de la velocidad respecto al suelo:
En la aproximación, comparar la componente de viento de cara o de cola (si está disponible) con la componente de viento de cara o de cola en superficie indica la posibilidad y el grado probable de cizalladura vertical. Esta vigilancia mejora la conciencia situacional.
• Radar meteorológico de a bordo
• Sistema predictivo de cizalladura de a bordo.
Reconocer la cizalladura del viento
Reconocer a tiempo una situación de cizalladura es vital para aplicar con éxito el procedimiento de recuperación/escape. Las siguientes desviaciones deben considerarse indicios de una posible situación de cizalladura: – Variaciones de la velocidad indicada superiores a 15 kt – Variaciones de la velocidad respecto al suelo – Variaciones de la indicación analógica del viento: dirección y velocidad – Desviaciones de la velocidad vertical de 500 ft/min – Desviaciones de la actitud de cabeceo de 5 grados – Desviación de la senda de planeo de 1 punto – Variaciones de rumbo de 10 grados – Actividad inusual del empuje automático o de la posición de las palancas de gases.
Normas operativas ante la cizalladura del viento
Como regla general, si se sospecha la presencia de cizalladura, retrase el despegue.
Preparación de la cabina y briefing de salida
La tripulación debe tener en cuenta todos los elementos disponibles de alerta sobre cizalladura y:
– Evaluar las condiciones para un despegue seguro en función de los informes y previsiones meteorológicas más recientes, las observaciones visuales, la experiencia de la tripulación con el entorno del aeropuerto y las condiciones meteorológicas reinantes; o bien
– Retrasar el despegue hasta que mejoren las condiciones, si es necesario.
Despegue y ascenso inicial
• Sospecha de cizalladura del viento
Si se sospechan condiciones de cizalladura durante el despegue, la tripulación debe:
– Plantearse retrasar el despegue
– Seleccionar la pista más favorable, teniendo en cuenta la ubicación probable de la cizalladura/reventón
– Utilizar el radar meteorológico (y el sistema predictivo de cizalladura, si está disponible) antes
de iniciar la carrera de despegue, para asegurarse de que la trayectoria de vuelo está libre de zonas de peligro
– Seleccionar el empuje máximo de despegue
– Vigilar de cerca la velocidad y su tendencia durante la carrera de despegue para detectar cualquier indicio de cizalladura.
• Técnica de recuperación ante cizalladura durante el despegue:
Si se encuentra cizalladura durante la carrera de despegue, aplique las siguientes técnicas de recuperación
sin demora:
– Antes de V1: Aborte el despegue solo si se producen variaciones de velocidad inaceptables y el piloto considera que queda pista suficiente para detener el avión.
– Después de V1: Mantenga o lleve las palancas de empuje al empuje máximo de despegue (TOGA), siga las órdenes de cabeceo del director de vuelo o establezca la actitud de cabeceo necesaria si el FD
no está disponible.
Nota: Si se produce cizalladura durante la carrera de despegue, V1 puede alcanzarse más tarde (o antes) de lo previsto. En ese caso, el piloto puede tener que confiar en su propio criterio para valorar si queda pista suficiente para detener el avión, si fuera necesario.