Dirección y velocidad del viento en vuelo

[joan]

Siempre me ha parecido sorprendente que durante el vuelo se pueda saber con tal exactitud la dirección y velocidad del viento en cada momento.
Recientemente, escuchando TWR en LEBL, le pedían al piloto que le cantará el viento que tenía, y este que era muy espléndido, le iba cantando el viento a 1000, 500 y en el umbral.

¿Qué sistemas se usan o cómo se calcula el viento?

[ElPadrino]

En vulo el FMC calcula el viento basandose en la GS, TAS e del WCA che debe poner para mantener el track

En los ultimos piés estas medidas son algo menos fiables (y a menudo varían rapidamente) y es interesante saber el viento que mide un anemometro en tierra (que es el que nos esperamos en los ultimos 50/100ft

[xpndr]

Hola Joan... y compañía.

El avión calcula el viento fácilmente gracias a los sistemas de navegación inercial (INS = Inertial Navigation System).

Los "inerciales" son un invento antiguo que aprovechan las leyes de la cinemática para calcular, con una precisión bastante aceptable, la posición del avión en el espacio, su velocidad y el viento que les afecta de manera totalmente independiente de cualquier sistema de navegación terrestre.

Cada inercial (en el 757/767 hay tres unidades, y en el 737 hay dos) cuenta con un acelerómetro en cada uno de los ejes del movimiento. Antiguamente estos acelerómetros estaban compuestos por un giróscopo dedicado a cada uno de los ejes que medían la aceleración lineal el mismo. Hoy en día esos giróscopos mantienen ese nombre, pero no queda nada de su esencia, puesto que son "giróscopos" láser que aprovechan el efecto doppler que afecta a un haz de luz sometido a una aceleración y miden las diferencias de tiempo en llegar a un punto de dos rayos láser emitidos a la vez y que tienen que recorrer un juego de espejos.

El mecanismo es sencillo. Cada inercial es inicializado en tierra, con el avión en reposo. Se le suministran las coordenadas exactas del punto en el que se encuentra el avión y en el proceso de "alineación" (que dura unos siete minutos, y está en función de la latitud) "siente" el movimiento de la tierra y lo toma como sistema de referencia para asimilar lo que sería el "reposo" del avión.

Una vez completado este proceso, cada giróscopo láser "siente" cualquier aceleración, por pequeña que sea, en cualquiera de los tres ejes, componiendo así por vectores el vector movimiento del avión.

Dadas las leyes de la cinemática, de una aceleración dada, y contando con la unidad de tiempo, los inerciales conocen la variación de la velocidad, actualizando así de manera constante la velocidad del avión en los tres ejes.

En una segunda integración con respecto al tiempo, con una velocidad dada y una posición iniclal (la que nosotros metimos), los inerciales son capaces de conocer la posición exacta del avión en cada momento del vuelo.

Cabe decir aquí que si bien la navegación inercial es fiable y precisa, no está exenta de la precesión de los giróscopos, y que dentro del sistema de navegación del avión ocupa un puesto nada destacado, muy por detrás de la información suministrada por los GPS y por la navegación radio que los FMS ejecutan constantemente mediante la sintonización y comparación constante (y automática) de dos estaciones DME, o VOR y DME, o VOR y Vor, etc...

Aún así, una de las aplicaciones directas de la información suministrada por los INS, es conocer con exactitud el viento (dirección y velocidad) en el que navega el avión.

El cálculo del viento es fruto de averiguar las dos componentes que afectan al avión (viento en cara o cola, y viento de la derecha o izquierda). La componente de viento en cara o cola es una sencilla comparación entre la velocidad TAS suministrada por los computadores de datos de aire (ADC = Air Data Computers) y la velocidad GS (Ground Speed) a la que los inerciales sabe que se está moviendo el avión. La componente de viento cruzado, por otro lado, es una comparación entre la corrección de deriva puesta por el avión y la ruta volada, que a fin de cuentas nos da una velocidad lateral equivalente que se corresponde con la velocidad del viento cruzado, pero opuesta.

Con estas dos componentes hace una sencilla suma de vectores y nos da el vector viento: dirección, sentido y módulo, expresando las dos primeras en el sistema de referencia sexagesimal (circunferencia de 360º) y la segunda en nudos, y presentándolo normalmente en el "Navigation Display" en forma de vector e intensidad relativo al avión, y en una página del FMC descompuesto en vectores.

Es decir, y para que nos entendamos... El avión no "siente" el viento que le afecta, si no que lo "deduce" a la luz de su movimiento...

Espero haberte aclarado algo Joan...

un saludo.

[Fa]

Joe, xpndr, veloz como el rayo.... Nada que añadir y mucho que aprender por lo que veo!!!!

[joan]

Gracias por la respuesta... clara como el agua.