Características físicas de los aeródromos

Para tratar este tema sobre las características físicas de los aeródromos primero debemos saber que la aviación en el mundo se encuentra regulada a nivel internacional a través de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).  La OACI es una agencia de la Organización de Naciones Unidas creada en 1944 por el Convenio de Aviación Civil Internacional para el estudio de los problemas de la aviación civil y promover las Normas y Métodos Recomendados (SARPS) como normas únicas y universales que rigen la aviación civil.

Como resultado de la conferencia que le dio origen se redactaron un conjunto de anexos técnicos al convenio los cuales contienen las normas mínimas de acatamiento obligatorio por todos los Estados contratantes y un conjunto de recomendaciones que pueden ser adoptadas en mayor o menor medida por ellos.  Los Anexos de OACI abarcan todos los aspectos del transporte aéreo incluyendo los aspectos técnicos necesarios para su regulación y estandarización.  Cada país contratante está en la obligación de crear sus propias regulaciones nacionales basadas en los anexos.

En el Anexo 14 Volumen I, Diseño y Operaciones de Aeródromos, Capítulo 3 se trata el tema de la normalización de las características físicas de las pistas, calles de rodaje y plataformas que debería tener todo aeródromo de uso público internacional o local.  En este blog trataremos el tema relativo a las especificaciones de Las Pistas en cuanto a su longitud y ancho.

La Clave de Referencia

Claro está que existen diferentes tamaños de aeródromos de acuerdo con las dimensiones  y características de las aeronaves que pueden servir.  Aeronaves más grandes por ejemplo requieren de pistas y calles de rodaje más largas y anchas que las aeronaves pequeñas.  Para lograr normalizar esto, se ha establecido el concepto de la Clave de Referencia que sirve tanto para definir las especificaciones que deben tener las pistas de aterrizaje en relación con las propiedades físicas y de desempeño de las aeronaves establecidos mediante un número y una letra según la siguiente tabla:

El concepto Longitud de Campo de referencia es una característica teórica de las aeronaves que se refiere a la distancia necesaria para su despegue en ciertas condiciones ideales que rara vez se logran.  Estas son: máxima carga de despegue (MTOW), a nivel del mar a una temperatura tipo (generalmente 15 grados Celsius), con pendiente nula de la pista y viento cero.  Este dato se encuentra en los manuales de las aeronaves.  Veamos por ejemplo:  Un Boeing 777-300 con una LCR de 3.140 m, una envergadura (distancia de punta a punta de alas) de 60,9 m y un ancho exterior de un tren de aterrizaje de 12,9 m se ubicaría según la tabla anterior en una clave de referencia de aeronave 4E.  Para una aeronave de este tipo, es claro que el diseño del aeródromo debe cumplir con las especificaciones relacionadas con esa misma clave de referencia para que sea compatible con el B 777-300.

Pistas de Aterrizaje y Despegue

Longitud de las Pistas:

Una de las características físicas más importantes el la longitud que debe tener una pista.  La longitud verdadera que debe tener una pista se define de acuerdo a un tipo de aeronave que mediante un estudio del tráfico se define como la “aeronave crítica” para este fin.  Esta longitud aunque tiene una relación básica con la Longitud de Campo de Referencia finalmente se  determina en relación a las condiciones reales de la pista en cuanto a su altura sobre el nivel del mar, temperatura media más alta del mes mas caluroso y  la pendiente que tenga la pista.  Esto por cuanto estos factores afectan la “performance” de despegue de las aeronaves.  Siempre se utiliza la operación de despegue porque es cuando la aeronave tiene su máximo peso  por la carga de combustible. En los manuales de las aeronaves se encuentran un conjunto de gráficas o tablas que interrelacionan estos factores para establecer la longitud de pista que requieren para despegue considerando las distintas variables.

La longitud verdadera de las pistas se ve afectada por la altura sobre el nivel del mar, la temperatura de referencia y la pendiente de la pista

Ancho de las pistas

El ancho de las pistas es otra de las características físicas que dependen de la clave de referencia del aeródromo.  Para una anchura de pista determinada, los factores que afectan las operaciones de los aviones incluyen las características, las cualidades de manejo y el rendimiento demostrado por el avión. Puede ser conveniente tener en cuenta otros factores de importancia operacional para tener un margen de seguridad para factores como el pavimento húmedo o contaminado de la pista, las condiciones de viento de costado, las aproximaciones oblicuas al aterrizaje, la posibilidad de control del avión durante un despegue interrumpido y los procedimientos para casos de falla de los motores.

La anchura de las pistas no debería ser menor a la indicada en la siguiente tabla:                 

Volviendo al ejemplo del B777-300 que utilizamos al principio como aeronave 4E el ancho de pista requerido para esta aeronave debería ser de al menos 45 m.  Observemos que la envergadura de la aeronave de más de 60 m es mayor al ancho de la pista

El problema principal relacionado con la anchura de pista disponible es el riesgo de daño al avión y de que se ocasionen muertes por la salida de pista de una aeronave durante el despegue, despegue rechazado o aterrizaje.

Las principales causas y factores de accidentes relacionados con el ancho de la pista son:

a)      para el despegue o despegue rechazado:

• el avión [ rotación asimétrica o inversión de empuje, mal funcionamiento de la superficie de mando, sistema hidráulico, neumáticos, frenos, dirección del tren de proa, centro de gravedad y grupo motor (falla de motores, ingestión de objetos extraños)] ;
• condiciones temporarias de la superficie [ agua estancada, nieve, polvo, residuos (caucho), FOD, daño al pavimento y coeficiente de rozamiento de la pista] ;
• condiciones permanentes de la superficie (pendientes horizontales y verticales y características de rozamiento de la pista);
• condiciones meteorológicas (p. ej., lluvia fuerte, viento de costado, vientos fuertes o ráfagas, visibilidad reducida, nieve); y
• factores humanos

b)      para el aterrizaje:

• avión [ mal funcionamiento del tren de aterrizaje, superficie de mando, sistema hidráulico, frenos, neumáticos, dirección del tren de proa y grupo motor (conexiones de la palanca de inversión y empuje)] ;
• condiciones temporarias de la superficie [ agua estancada, nieve, polvo, residuos (por ejemplo, caucho), objetos extraños, daño al pavimento y coeficiente de rozamiento de la pista] ;
• condiciones permanentes de la superficie (pendientes horizontales y verticales y características de rozamiento de la pista);
• condiciones meteorológicas predominantes (p.ej., lluvia fuerte, viento de costado, vientos fuertes o ráfagas, tormentas/cizalladura del viento, visibilidad reducida);
• factores humanos (por ejemplo, aterrizajes violentos, tripulación, mantenimiento);
• calidad/interferencia de la señal de las ayudas electrónicas para aterrizaje (ILS)
• calidad/interferencia de cualquier otra señal del localizador del equipo de ayuda para la aproximación;
• falta de guía de trayectoria de aproximación.
• tipo de aproximación y velocidad.

Las pistas deben ser mucho más anchas que el tren de aterrizaje para asegurar la seguridad operacional en situaciones no previstas 

En el siguiente video se puede observar la importancia del ancho de la pista para un aterrizaje en condiciones de muy baja visibilidad.  Obsérvese que el tren principal no toca la pista en el centro.

Como vemos, cada especificación de las características físicas que se establece en las regulaciones está destinada a prever múltiples situaciones de riesgo que podrían presentarse.

Además de la longitud verdadera y del ancho hay muchas otras especificaciones que las pistas deben satisfacer para la operación segura de las aeronaves.  Algunas de ellas las exploraremos en artículos subsecuentes.

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Autor: Herbert Wedel, profesor del Máster en Aeropuertos: Diseño, Construcción y Mantenimiento