Utilización de una aeronave y coste operacional

Ojo: artículo técnico, parte de la serie del cálculo operacional del avión (Los datos se basan en la operación de un A320 estándar)

La mayoría de los cálculos para el coste operacional están basados en el número de horas que se utiliza una aeronave. El término "utilización" se define como el periodo de tiempo (promedio) que una aeronave emplea en una ruta determinada. Se calcula desde la suelta de calzos hasta la puesta de calzos en destino, ("Choke off-choke on") y se conoce como "Block Time". También se puede calcular la utilización en función de otros parámetros, como tiempo empleado en un "round trip", máxima frecuencia de vuelo semanal, diaria, etc.

Doganis (1989) define la utilización como el periodo de tiempo en promedio en el que se utiliza una aeronave o en la que se la considera en uso. Esta medida puede ser diaria, semanal, mensual o anual y las unidades en las que se expresa son “Block Hours”.

“Block Hours” son definidas como el tiempo que consume la aeronave en cada ruta o sector desde la suelta de calzos en el aeropuerto de salida hasta la puesta de calzos en el aeropuerto de llegada. Estos conceptos son de máxima utilidad, ya que la vida operativa de una aeronave viene expresada en términos de máxima utilización en horas. También es de suma importancia para la mayoría de los cálculos de los costos operacionales en tierra o costos recurrentes, ya que estos deben de ser absorbidos más tarde por el numero de horas voladas a lo largo de todo la vida útil del aparato. 

Según Stratford (1973), estos costos en tierra o costos recurrentes incluyen todos los gastos de inversión, leasing, depreciación, seguro, interés, etc. Todas las ecuaciones para el calculo de estos parámetros están en función de las hora de utilización de la aeronave. Las ecuaciones muestran claramente que cuanto más se utilice el avión más económico resulta a lo largo de su ciclo operacional, de la misma forma en aviación la vida operacional o ciclo viene expresada en horas de utilización. Las ecuaciones de Stratford (1973) han tenido que ser puestas al día y modificadas para que los parámetros se adapten a las nuevas tecnologías con las que están construidas las aeronaves modernas. No obstante, la mayoría de las ecuaciones que aquí se exponen están derivadas de aquellas y las especificaciones técnicas están derivadas de los productores de la aeronave y de los motores. 

La utilización tiene que ser calculada por Block time y por numero de vuelos al día dentro del máximo numero de horas que pueda volar la aeronave, según se muestra en la ecuación. El numero de horas que una aeronave opera diariamente se calcula como: 

H = n tf + (n-1) tg

Siendo tf = (R/Vb) + tl

Donde:  

H = Las horas utilizables del avión en un día operativo

n = El numero de vuelo diarios de la aeronave 

tf = El tiempo medio que emplea la aeronave por ruta (horas) 

tg = El tiempo medio de servicio (servicing) de la aeronave (horas) 

R = La distancia media en las rutas (Km) 

Vb = El “Block speed” promedio (velocidad media en ruta) (Km/h) 

tl = El tiempo medio perdido o retraso (horas)

Para poder hacernos una idea más realista de lo que puede suponer una operación aérea, se ha elaborado la siguiente tabla con tres destinos distintos desde Madrid (LEMD). Para este ejemplo se ha utilizado un gestor de vuelo (MCDU) real del A320 en uno de los simuladores que nuestra compañía tiene Zurich. Despues de programar la unidad MCDU, se han realizado los vuelos simulados para poder validar los cálculos de actuaciones. Con estos vuelos simulados se han realizado los parámetros que aparecen en las tablas.

Según los cálculos tradicionales el numero de vuelos diarios de la aeronave es de 6, el tiempo medio por ruta (calculado por medio de la unidad MCDU como ETE) es de 1 hora 40 minutos (1.67 horas), el tiempo de servicio de la aeronave antes de volver a volar es de 40 minutos (0.67 horas), la distancia media de las rutas a volar es de 1278.88 Km. La velocidad media será de 767.3 Km/h y el retraso o tiempo perdido será de 30 minutos (0.5 horas).  

Con estos valores obtendremos un H = 17 y un tf = 2.167 (2 horas y 10 minutos) 

Stratford (1973) sugiere que para que cualquier avión opere de forma eficaz no debe de sobrepasar un valor H = 14. Si bien esto fue cierto en su día para aviones de largo recorrido y 400 asientos, hoy se considera una cifra muy baja, sobre todo en el sector de las Low Cost (concepto inventado más tarde). La cifra obtenida significa que la frecuencia de vuelos posible esta en función de la horas de utilización diarias de la aeronave. Por lo tanto el numero de vuelos diarios es calculado de la siguiente manera: 

n = H + tg/( (R/Vb) +tg+ tl)

y la utilización anual (horas/año): 

U = D x n x tf 

Donde D se define como el numero de días que se puede operar el aparato en un año. Teniendo en cuenta que las revisiones A y B se pueden hacer en cada parada y por la noche, tendremos que restar solamente 5 días por la revisión C que se efectúa cada 3000 horas. D = 360 días. 

Con estas formulas y nuestros datos obtendremos un n = 6.235 y un U = 3741.176

Tiempo de servicio (tg)

Para el tiempo de servicio de la aeronave hemos tenido en cuenta que el avión no puede ser cargado de combustible con los pasajeros a bordo, que los pasajeros requieren un tiempo determinado de embarque y desembarque, que el catering tiene que ser suministrado, que las revisiones A tienen que ser efectuadas, que la limpieza tiene  que estar terminada antes de que los pasajeros embarquen de nuevo, etc. El tiempo que EUROSTAR a calculado para este proceso es de 40 minutos (0.67 horas).

Tiempo perdido o retraso

En este apartado se ha tenido en cuenta el tiempo que el avión se encuentra en periodo de carreteo, el despegue y el aterrizaje. Lógicamente las pistas de rodadura y los aeropuertos son diferentes, pero siguiendo las indicaciones de Doganis (1989) y la Air Transport Association (ATA) (1963), se ha considerado que este tiempo es de 30 minutos. 

El tiempo de maniobra también se ha tenido en cuenta, esto es, el tiempo que le lleva al avión subir hasta su nivel de crucero después del despegue y el tiempo que le lleva descender hasta el aterrizaje. En los vuelos de corto recorrido el avión se encuentra la mayor parte del vuelo en estas fases. Este tiempo se encuentra incluido dentro del Block time, el despegue también es la fases de vuelo donde el avión consume más combustible. El tiempo mínimo de vuelo en crucero es del orden de pocos minutos. En vuelo “ideal” tendríamos una parábola perfecta, pero esto es irrealizable por los problemas de control aéreo. Kane (1996) nos muestra que la ATA considera que se puede agregar un retraso de de unos  6 minutos debido a los tiempos de maniobra, independientemente de la distancia de la ruta. La frecuencia del servicio.

La frecuencia del servicio de una línea aérea se define simplemente como el numero de veces que la línea aérea vuela esa ruta en un periodo de tiempo determinado, que es especificado usualmente en días o semanas. La frecuencia de la aerolínea se tiene que adecuar a la demanda de los pasajeros para un nivel de ocupación que resulte en un balance final de beneficios para esa ruta o sector. En nuestros cálculos tendremos en cuenta dos frecuencias identificadas como: 

• mínima frecuencia de servicio en la ruta
• máxima frecuencia de servicio 

mínima frecuencia de servicio en la ruta se define como el mínimo numero de vuelos que se necesitan para cubrir la demanda del publico en esa ruta.

máxima frecuencia de servicio se define como el máximo numero de vuelos que un solo avión puede efectuar en una ruta especifica sin tener en cuenta el numero de pasajeros que demande esa ruta. Si la frecuencia máxima de servicio de un avión es inferior a la mínima frecuencia de servicio en esa ruta significa que el tamaño d la flota debe de incrementarse. 

Altas frecuencias facilitan la flexibilidad de la compañía y la planificación de los horarios y por lo tanto también aumentan la utilización de la flota y del personal.

Mínima frecuencia de servicio en la ruta

Se calcula dividiendo la demanda de los pasajeros por la capacidad de asientos del avión. 

Saltos semanales = (Demanda semanal de pasajeros/Capacidad de asientos del avión)

Block time

El Block time se define como el periodo de tiempo entre calzos y tiene en consideración los retrasos y los periodos de despegue. 

Block time = (Distancia / Velocidad) + tiempo de maniobra en el aire + tiempo de maniobra en tierra 

Tal como se ha calculado en la ecuación más arriba para el tf, nuestro Block time es de 2.167 horas por salto.

Round trip time

Esta medida es diferente del Block time, ya que ahora se considera la ida y la vuelta. Este tiempo también considera el servicio completo del avión antes de volver a despegar.  

Round trip = 2 x (Block time + tiempo de servicio)

Máxima frecuencia diaria de servicio

En otras palabras numero de vuelos diarios máximo, esta determinado por el block time y por las regulaciones que limitan el numero diario de horas de vuelo en un día. En nuestros cálculos: 

  

En nuestros cálculos el numero de vuelos es 6

Costos operacionales de la tripulación

Para calcular los costos operacionales de las tripulaciones de vuelo y cabina se pueden emplear varios métodos. Uno de los más fiables es el llamado método DOC + I. Este método es conocido porque se basa en un conocido trabajo de Liebeck y ha sido aplicado en los aviones de fuselaje ancho por Ross. Este es un viejo método puesto al día, ya que se trata del conocido ATA-67 (Air Transport Asociation del año 1967). En estos cálculos se ha tenido en cuenta que los costes están basados en las Block hours (BH) y en los salarios de pilotos y tripulantes de cabina por hora. Los salarios de los pilotos están en relación con el máximo peso al despegue del avión que vuelan. Estas formulas son derivadas del mercado de trabajo norteamericano y deben de ser adaptadas a la moneda y salarios Europeos. Por poner un pequeño ejemplo la ecuación seria como sigue: 

Flight Crew = BH x (N° of flight crew) x (440 + 0.532 x (Wgross/1000)

Cabin Crew = BH x (N° of flight crew) x 60  

Para saber cuanto personal de cabina se necesita se aplica la siguiente formula: 

Ncc (numero de Cabin Crew) = 2 + ((numero de asientos) – 100)/50  

En nuestro caso (A320 con unos 150 asientos) este numero es de 3 personas.

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En siguientes artículos continuaré hablando de otros aspectos del cálculo operacional.