Esperas, procedimiento de entrada y permanencia

El procedimiento de espera de los aviones en llegada a un aeropuerto está pensado para ofrecer a una aeronave la posibilidad de permanecer en una zona determinada por un tiempo definido. La espera puede tener como objeto la separación de tráficos en un área congestionada de tráfico, puede ser el procedimiento inicial de una aproximación (como es el caso generalizado), etc. Pero todo ello con unos márgenes de seguridad perfectamente estudiados de franqueamiento de obstáculos y separación con el terreno. Vamos a ver inicialmente cuál es la forma de una espera, cómo se llama cada uno de sus tramos y los tipos de espera que hay.

Conceptos previos.
Como conceptos previos se entienden todas aquellas maniobras o procedimientos de necesario conocimiento a la hora de efectuar una espera. Si tenemos en cuenta que la espera es uno de los procedimientos instrumentales más básicos, los siguientes conceptos son por tanto de necesario conocimiento para la ejecución de todo procedimiento IFR.

Virajes: Los virajes cuando volamos bajo reglas de vuelo instrumentales (IFR) deben ser estándar. Un viraje estándar es aquel en el que nuestro régimen de cambio de rumbo coincide con un valor de 3º por segundo. Es decir, tardaremos 2 minutos en completar una circunferencia, o un viraje de 360º (un 360 en lo sucesivo), puesto que 3º*120 seg.= 360 º. De este sencillo cálculo sacamos de inmediato varias conclusiones, muy importantes en el vuelo instrumental: Un viraje de 45º nos lleva 15 seg. Un viraje de 90º nos lleva 30 seg. Un viraje de 180º nos lleva un minuto. Un viraje de 270º nos lleva 1 min. 30 seg.

Régimen de giro estándar, el coordinador de virajes: De lo anterior extraemos la necesidad de ser capaces de mantener un viraje estándar. Esto lo conseguiremos fácilmente con el instrumento llamado coordinador de viraje o ‘bastón y bola’. Existen diferentes tipos de coordinadores de viraje, teniendo en cuenta el régimen de giro que indican. Así podemos contar con un coordinador de 2 min. Que nos da el régimen de viraje estándar. Existen coordinadores de 4 minutos, etc. El bastón basa su funcionamiento en las propiedades de los giróscopos, y más concretamente en la rigidez espacial. Normalmente los giróscopos del coordinador de viraje son movidos eléctricamente. La bola funciona simplemente por el efecto de las fuerzas aerodinámicas generadas y la fuerza de la gravedad, indicándonos si hay poco alabeo para ese viraje (la bola se desplaza hacia fuera del viraje por la fuerza centrífuga -> derrape), o si hay mucho alabeo para ese viraje (la bola cae hacia dentro del viraje por la componente horizontal del vector peso, éste último siempre vertical hacia abajo -> resbale). Para efectuar un viraje estándar pondremos un alabeo tal que el bastón se posicione en la indicación de viraje de 2 min. y la bola esté centrada ¿Por qué el alabeo no es constante para un régimen de giro? La respuesta es sencilla: El alabeo necesario para mantener un régimen de giro concreto es función de la velocidad de nuestro avión. Existe una sencilla fórmula que nos permitirá, en caso de no disponer de coordinador de virajes, un giro estándar de 3º por segundo, se trata de extraer el 10% de nuestra TAS y sumarle 7.

Así por ejemplo:

Ejercicio: Volamos con una TAS de 110 Kts. No disponemos de coordinador de virajes y queremos hacer un viraje estándar.

Solución: 110*0.1 = 11 Kts + 7 = 18 º de alabeo … Tenemos que poner un alabeo de 18º con bola  centrada para a esa velocidad hacer un viraje estándar.

Quizá sea bueno recordar en este punto que existen varios tipos de velocidades, dependiendo de qué error estemos corrigiendo en cada uno. La TAS (True Air Speed) es la EAS (Equivalent Air Speed) corregida por el error de densidad. Como no podemos discriminar este tipo de errores en el FS, asumimos que la TAS es la IAS (Indicated Air Speed) corregida por error de densidad. En nuestro FS podemos leer directamente la TAS en el anemómetro o la IAS (como en la realidad) dependiendo de la opción que hayamos elegido. Como regla general diremos que hasta los 10000 ft se cumple que TAS = IAS + 2*(miles de pies a los que se vuela). Por ejemplo: Volando a 6000 ft leemos una IAS en el anemómetro de 110 KIAS. Nuestra TAS = 110 + 2*6 = 110 + 12 = 122 KTAS.

Una vez asumidos estos conceptos, sería muy útil comenzar una serie de ejercicios previos a la espera, como son los virajes cronometrados:

Ejercicio: Establecer vuelo recto y nivelado, asegurándonos de tener altura de seguridad (al menos 1000 ft sobre el terreno). Tomar referencia del rumbo que llevamos, y comenzar a ‘en punto’ del siguiente minuto un viraje estándar por el lado que se prefiera. Virar durante un minuto, y el rumbo deberá haber variado 180º. Para este ejercicio deberemos ir chequeando el rumbo por el que vamos pasando de 15 en 15 segundos. Así por ejemplo, si comenzamos a rumbo 270 y hacemos el viraje a la derecha, a los 15 segundos nuestro rumbo debería ser 270+45=315, 15 segundos después 360, 15 después 045 y en los últimos 15 segundos llegaremos a nuestro rumbo final: 090. Practicar este ejercicio hacia ambos lados, modificando el tiempo de viraje en fracciones de 15 segundos.

Conceptos Ruta-Radial: Asumimos en esta explicación que conocemos el funcionamiento de un VOR, y que sabemos diferenciar entre los semiplanos TO y FROM del mismo. De la constitución de estos semiplanos en el espacio establecemos la diferencia entre Ruta y Radial. Imaginemos que estamos procediendo a una estación VOR en acercamiento. En nuestro OBS tenemos selectado el radial 360, la ventana indica TO y el CDI está centrado. Nuestro rumbo actual es 360º. Vemos en este ejemplo claramente que estamos arribando a la estación desde el sur. Pero… Si estamos arribando desde el sur ¿No es cierto que NO estamos sobre el radial 360? Cierto. En este ejemplo estamos arribando a la estación por la ruta del 360 pero a la vez estamos arribando por el radial 180. Por esto tenemos selectado 360/TO en el VOR y el CDI está centrado, pero podríamos selectar 180/FROM, y también estaría centrado.

En alejamiento, sin embargo, ruta y radial coinciden. Si tenemos selectado 045/FROM, el CDI está centrado y encima estamos en rumbo 045, nos estamos alejando por la ruta del 045 y por. el radial 045

Comprender este concepto es importante porque cuando se nos dé un radial de inbound de una espera, deberemos transformarlo en ruta sumándole 180º para saber el rumbo que corresponde seguir ese radial.

Concepto de Abeam: Podemos decir que el abeam es estar al través de una estación o un punto, es decir, perpendicular al mismo. Consideramos el abeam de una estación de maneras diferentes, dependiendo si se trata de un VOR o de un NDB.

Si hablamos de un VOR, diremos que estamos al Abeam una vez que la estación nos haya dado el paso. Que una estación nos dé el paso significa que la bandera cambia de FROM a TO o viceversa, es decir, hemos cambiado de semiplano. Tenemos que tener MUY en cuenta que un VOR nos dará el paso dependiendo únicamente del radial que tengamos selectado en el OBS, porque es el que delimita los semiplanos que él va a tener en cuenta. Para el VOR somos una pelota, le da igual el rumbo que llevemos y nos dará indicación del radial sobre el que nos encontramos exclusivamente. Por esto es tan importante selectar (como diremos más adelante) el radial adecuado a la hora de volar una espera, porque sino el paso lo dará cuando NO estamos perpendiculares a la estación y paralelos a nuestra ruta de inbound (que es nuestro objetivo).

Si hablamos de un NDB el rumbo SI importa. Estaremos al abeam de un NDB cuando nuestro rumbo es el adecuado (outbound) y en el ADF vemos un «P» de 90º. El «P» en la lectura de nuestro ADF es la diferencia en grados entre la marcación AL ADF y nuestro rumbo actual. Si tenemos un «P» de 90º, estamos perpendiculares.

Máximo ángulo de alabeo: Completamos la información necesaria preliminar diciendo que, en condiciones normales todos los virajes serán estándar, pero no siempre existe la posibilidad de que esto sea así. Por ejemplo, si estamos volando una espera de la que nos está metiendo el viento, al virar al tramo contrario del que nos encontramos nos overchutaremos. Por ello podemos incrementar nuestro régimen de giro, pero nunca poniendo más de 30º de alabeo.

LA ESPERA, TRAMOS Y DEFINICIONES.

Una vez conocido lo anterior, y practicado el ejercicio indicado, podemos pasar al ver la espera.

La espera consta de cuatro tramos bien diferenciados, y un punto inicial. El punto inicial, o fijo, puede ser una estación de radioayuda, como un VOR o un NDB, o un punto constituido por unas coordenadas geográficas. El tipo de fijo es importante dependiendo del tipo de ayuda que nos guíe, puesto que el término ‘radial de gota’ que empleamos cuando nos guía un VOR, debe ser reemplazado por ‘marcación de gota’ si es un NDB la estación que nos ayuda. Así mismo, actualmente, proliferan enormemente las esperas basadas en coordenadas geográficas en la construcción de los procedimientos de arribada y salida instrumental, puesto que los aviones comerciales más comunes de hoy en día cuentan con sistemas de navegación inercial, que les permite saber, sin necesidad de ayuda ninguna a la navegación, el punto exacto sobre la superficie terrestre en el que se encuentran.

Hay dos tipos de espera, la espera estándar y la NO estándar. La diferencia entre ambas es que en la estándar los virajes son a derechas, mientras que en la NO estándar los virajes son a izquierdas.

Los cuatro tramos de de 1 minuto de duración son los siguientes:

1.- Tramo de Inbound (o tramo de acercamiento): Este tramo corresponde al tramo de un minuto de duración en línea recta que se acerca al fijo de la espera. Si la espera está basada en un VOR, el tramo de inbound se corresponderá con un radial de inbound. Si la espera está basada en un NDB, este tramo se corresponderá con una marcación del equipo de abordo (el ADF).

2.- Viraje a outbound: Se trata de un viraje de 1 minuto a derechas en la estándar y a izquierdas en la NO estándar. Recordemos que en viraje estándar 1 minuto se corresponde con 180º.

3.- Tramo de Outbound (o tramo de alejamiento): Se trata de un tramo recto de 1 minuto que sigue al viraje a Outbound. Este tramo se sigue a rumbo, puesto que al ser paralelo al tramo de inbound no se corresponde con radial alguno ni marcación alguna del fijo en el que se basa la espera.

4.- Viraje a Inbound: Un nuevo viraje de 1 minuto, a derechas en la espera estándar y a izquierdas en la no estándar. Este viraje enlaza con el primer tramo, o tramo de inbound.

Es importante señalar en este punto que una espera no es un hipódromo. Ambos términos son confundidos muy a menudo. La diferencia entre ambos es que en la espera todos los tramos son de un minuto de duración, mientras que el hipódromo puede variar este valor según tablas o indicaciones adjuntas al procedimiento en concreto.

Toda espera tiene un valor de MHA. MHA es el acrónimo de Minimum Holding Altitude, y como su propio nombre indica, nos advierte de la altitud mínima a la que podremos permanecer en una espera gozando de separación del terreno y franqueamiento de obstáculos, según una serie de normas recogidas en el documento 8168 de OACI. Podemos decir que si respetamos la MHA, nunca alcanzaremos ni el suelo ni ningún obstáculo cercano, y se nos garantizan ciertas zonas de protección de la espera que no vamos a describir ahora por no ser objeto de este documento.

VOLAR UNA ESPERA.

Asumimos en este apartado que ya hemos entrado en una espera, y que nos encontramos virando a outbound.

Es muy importante señalar ahora que, como siempre en el vuelo instrumental, cronometrar cada cosa que hacemos en maniobras como volar una espera es fundamental.

Vamos a suponer en un principio que no hay viento y que hacemos los virajes perfectos, siendo los pasos para volar la espera los siguientes:

• Comprobamos una vez más (lo hemos tenido que comprobar antes de entrar en la espera) la MHA que nos toca y nuestra altitud actual.
• Si la espera está basada en un VOR, selectamos en nuestro OBS la ruta del radial de inbound, de manera que sigamos la ruta en TO. Si la espera está basada en un NDB, deberemos cotejar la ruta de inbound y nuestro rumbo.
• Completamos nuestro viraje inicial (que no tiene por qué ser de 1 minuto al ser el inicial) y quedamos a rumbo Outbound. Tomamos tiempo y volamos a ese rumbo durante un minuto.
• Al concluir el primer minuto comenzamos viraje a inbound. Este viraje DEBE durar un minuto, por lo que al iniciarlo tomamos tiempo.
• Quedamos establecidos en rumbo inbound, tomamos tiempo de nuevo.
• Al cabo de 1 minuto, si todo ha ido bien, debemos estar sobre el fijo de la espera, y debemos comenzar un nuevo viraje outbound, esta vez de un minuto.

Desgraciadamente lo más habitual es que haya algo de viento (si no mucho) y desde luego que los virajes no sean perfectos. Por ello volar una espera se convierte en al más o menos como sigue:

• Comprobamos (como anteriormente) la MHA y nuestra altitud actual.
• Si la espera está basada en un VOR, selectamos en nuestro OBS la ruta del radial de inbound, de manera que sigamos la ruta en TO. Si la espera está basada en un NDB, deberemos cotejar la ruta de inbound y nuestro rumbo.
• Completamos nuestro viraje inicial, y una vez establecidos a rumbo outbound tomamos tiempo.
• Volamos ese tramo durante 1 minuto, al cabo del cual comenzamos nuestro viraje a inbound. Tomamos tiempo.
• Mientras estamos efectuando el viraje a inbound tenemos que ir comprobando lo siguiente:

1. Chequear si se mueve, y en su caso, cómo va cayendo el CDI (la aguja) del VOR. Para que el viraje sea bueno, aparte de durar 1 minuto, debe coincidir su fin con el centrado del CDI en la ruta de inbound. El VOR está en TO. Si el CDI cae antes de llegar a nuestra ruta deseada, aceleramos el viraje aumentando nuestro ángulo de alabeo, pero NUNCA más de 30º. Si el CDI no ha caído lo suficiente al llegar a nuestra ruta deseada, deberemos habernos anticipado, dejando un ángulo de interceptación.

2. El tiempo del viraje.

• Una vez completado el viraje a inbound (ruta de inbound interceptada) debemos hacer lo siguiente: Lo primero es, como siempre, tomar tiempo. A continuación comprobar y recordar la corrección de deriva que tenemos que poner (caso de que haya viento lateral) para seguir la ruta de inbound. Es muy importante este punto, porque en el tramo contrario tendremos que poner la misma corrección pero hacia el lado contrario.  Si por el contrario no hemos conseguido interceptar la ruta de inbound en 30′, procederemos por derecho a la estación.
• Ahora hemos terminado el tramo de inbound. Tomamos tiempo una vez más. ¿Para qué? Si hay viento, y este nos afecta con cierta componente de viento en cola o en cara, el mismo habrá provocado que hayamos tardado menos o más (respectivamente) en completar este tramo. Es muy importante tener en cuenta que SOLO en este tramo podemos discernir la diferencia de tiempo que tenemos con respecto al minuto, porque sólo en este tramo tenemos una referencia: el fijo. Una vez tengamos claro lo anterior comenzamos a virar outbound.
• Estamos terminando el viraje a outbound, ahora este viraje si que tiene que salir clavado, no como el inicial. Aquí además podremos tener ya en cuenta de dónde nos afecta el viento, tanto lateral como frontalmente (o en cola), y modificaremos nuestro régimen de viraje (nunca excediendo los 30º de alabeo de rigor) para adecuarnos al mismo.
• Estamos comenzando el tramo de outbound. Hemos completado la espera, pero es muy importante señalar este tramo, porque es la primera vez que vamos a hacerlo conociendo el viento que nos afecta. Tenemos que tener en cuenta que el mismo viento que nos afectaba  en acercamiento nos afecta ahora en alejamiento, por lo tanto en la misma cuantía que ha variado nuestro tiempo estándar en el tramo de acercamiento debemos modificar el tiempo de alejamiento. Lo hacemos así porque en éste tramo no existe referencia fija. Aplicamos la llamada (sólo por algunos ☺) Regla del mendigo. La regla del mendigo dice algo así como que en alejamiento quitemos la mitad del tiempo que me ha sobrado en acercamiento o que le ponga el doble del tiempo que me ha faltado… La mitad de lo que me sobra, el doble de lo que me falta Con esto conseguiremos hacer un tramo igual en distancia en presencia de lo que me falta. viento, modificando el tiempo de alejamiento en función de lo que he tardado en el de acercamiento. Así mismo deberemos aplicar la misma corrección de deriva que en el acercamiento, pero en el otro sentido, para contrarrestar el viento lateral que nos afecta.

Para que quede claro el tema del viento, posiblemente sea interesante apuntar aquí que el vector viento que nos afecta lo descomponemos vectorialmente en otros dos: Viento en cara/cola y viento cruzado. Para el primero modificamos el tiempo de alejamiento en función del de acercamiento y para el segundo ponemos la corrección de deriva oportuna.

A partir de este momento ejecutaremos de la misma forma la presencia en la espera, y es cuestión de tener en cuenta constantemente el viento que nos afecta.

ENTRADAS EN ESPERA.

En los apartados anteriores hemos considerado los conceptos previos a la ejecución de una espera, las constitución de una espera, y con más o menos suerte la forma de volarla una vez dentro de ella. En este apartado intentaremos explicar las diferentes formas de entrar en espera, que no por estar en último lugar tiene menos importancia, sino todo lo contrario. Volar una espera es cuestión de práctica, y las entradas también.

Hemos dicho anteriormente que una espera es un circuito compuesto por cuatro tramos bien diferentes de un minuto de duración cada uno, con la particularidad de estar basadas en un fijo (que puede ser un VOR, un NDB o un punto definido por cualquier otro medio) y de tener un radial de inbound (o ruta de inbound, dependiendo de por dónde lo cojamos) y otro de outbound, que difieren 180º.

Es por lo tanto condición de la espera su rumbo de inbound, pero nosotros podemos llegar a la misma desde cualquier punto. Por lo tanto, el inbound y nuestra ruta de arribada a la espera puede diferir hasta en 180º, siendo imposible entrar directamente en la misma. Este problema se ve resuelto por las tres formas posibles de entrar en espera: Directa, gota y falsa.

Decidiremos la entrada en espera que nos toca en función de la diferencia en grados entre el radial por el que procedemos a la estación o al punto y el radial de inbound. Para esto definimos tres áreas: Área de entrada en directa, área de entrada en gota y área de entrada en falsa.

Para una espera estándar (virajes a derechas), los límites que definen estas áreas son:

• Radial de Inbound + 110 º : Define la frontera entre la entrada en directa y la entrada en gota.
• Radial de Inbound – 70º : Define la frontera entre la entrada en directa y la entrada en falsa.
• Radial de Inbound +180º: Define la frontera entre la entrada en gota y la entrada en falsa.
• Todo lo comprendido entre Inbound+110º e Inbound-70º es entrada en directa.

Para una espera NO estándar (virajes a izquierdas), los límites que definen estas áreas son:

• Radial de Inbound – 110 º : Define la frontera entre la entrada en directa y la entrada en gota.
• Radial de Inbound + 70º : Define la frontera entre la entrada en directa y la entrada en falsa.
• Radial de Inbound +180º: Define la frontera entre la entrada en gota y la entrada en falsa.
• Todo lo comprendido entre Inbound-110º e Inbound+70º es entrada en directa.

Podemos ver que la diferencia entre las áreas de la espera estándar y la espera NO estándar es una simetría sobre la dirección del radial de inbound, como se apreciará en los siguientes gráficos.

Una vez hayamos discernido la entrada que nos toca la ejecutaremos, de alguna de las siguientes formas:

ENTRADA EN DIRECTA.

Si nos toca entrada en directa, al paso por la estación o punto viraremos directamente a Outbound. Contaremos tiempo establecidos a rumbo de outbound o al abeam de la estación, lo que ocurra más tarde.

ENTRADA EN GOTA.

Si nos toca entrada en gota procederemos como sigue:

• Al paso por el fijo seguiremos el radial de gota en alejamiento, que es en las esperas estándar el de inbound menos 30º, y en las NO estándar el de inbound más 30º.
• Volamos el radial de gota en alejamiento durante 1 minuto.
• Al cabo de ese minuto viramos inbound. Si en 30′ no hemos interceptado inbound procedemos por derecho a la estación.
• Procedemos en la espera como hemos descrito anteriormente.

ENTRADA EN FALSA.

Si nos toca entrada en falsa procederemos como sigue:

• Al paso por la estación (sin esperar la bandera de TO) viramos a rumbo de outbound, estando sobre el tramo de inbound. No esperamos para virar porque en esta maniobra tendemos a salirnos de la zona de protección de la misma, factor de riesgo que no deseamos.
• Volamos en ese rumbo 1 minuto.
• Viramos a inbound, si en 30′ no hemos interceptado el radial inbound procedemos por derecho a la estación.
• Procedemos en la espera como hemos descrito anteriormente.

Consideraciones generales a las entradas en espera:

En todo caso llegaremos a la entrada en espera a una altitud igual o superior a la MSA.

MSA es el acrónimo de Minimum Sector Altitude, y salvo que se indique lo contrario, representa la altitud mínima que nos proporciona franqueamiento de obstáculos y separación con el terreno en un radio de 25 nm alrededor de la ayuda en cuestión. Normalmente esta ayuda coincide con aquella en la que está basada la espera, como es el caso de casi todas las aproximaciones publicadas.

Una vez en espera podremos descender hasta la MHA (Minimun Holding Altitude).

Las entradas en espera son un factor determinante para la ejecución de la misma. Como es lógico la entrada directa es la preferida, por su sencillez y el ahorro de tiempo de vuelo que supone. No obstante si consideramos las entradas de gota y falsa, la primera es preferida sobre la segunda, por dos razones de peso. La primera es que la gota es mucho más fácil de ejecutar que la falsa (o paralela), y la segunda es que en la falsa salimos del área de protección de la espera, mientras que la gota queda por dentro del área de protección.

Considerad por último que tenéis que ver y comprender todos estos conceptos para un día de condiciones IMC, es decir, entre nubes y sin visibilidad. Cuando vemos el suelo y los obstáculos no tenemos problema alguno, pero imaginad una espera previa a la aproximación en una zona montañosa. La zona de protección de la misma seguro que me da separación de las montañas, pero si me salgo de ella, nadie me garantiza que no me encuentre de repente con el suelo.