domingo, 5 de junio de 2016

Teoría del FMS: Flight Management system o Gestor de vuelo (III)

Los modelos atmosféricos en el calculo del plan de vuelo


Parte del proceso de cálculo del plan de vuelo es la predicción de ciertas condiciones meteorológicas, como por ejemplo la temperatura y los vientos que nos vamos a encontrar durante el vuelo. Esta predicción meteorológica ayuda al FMS a refinar la predicción de la trayectoria para así poder darle a la tripulación, entre muchas otras cosas, una ETA (Estimated Time of Arrival) mucho más precisa.  Esto también se utiliza para poder hacer predicciones sobre el consumo de combustible, regímenes de ascenso y descenso, duración de la transición entre tramos, etc.

El modelo matemático de viento es esencial para el segmento de ascenso, en esta fase del vuelo se suele introducir la magnitud del viento y su dirección (real, no magnética), en cada uno de las alturas de los puntos de vuelo principales. Algunos modelos modernos de FMS, como el que ha desarrollado Honeywell para la familia E-Jet, son capaces de calcular todo el vuelo con una simple introducción de los vientos esperados a la altura de crucero planificada. 

Normalmente, cada vez que se inserta un valor sobre el viento en una altitud determinada, el calculador interpola entre ese valor y el cero que se da en tierra. Una vez hecha la interpolación este valor se mezcla con el valor real que es detectado por los sensores de la aeronave (normalmente a través de los sistemas inerciales de referencia).  Los modelos matemáticos para crucero funcionan de una manera parecida, permitiendo a la tripulación introducir en el sistema la magnitud y dirección del viento en diversos puntos de ruta y en diferentes alturas en los mismos puntos de ruta. Algunos sistemas modernos permiten hacer una puesta al día de estos datos sobre vientos reinantes reales a través de bases de datos geográficas que actualizan los datos en tiempo real. Estos valores se pueden mandar al sistema FMS de abordo por medio del sistema de enlace de datos (Data Link).

El método de calculo de la predicción de vientos entre dos waypoints o puntos de ruta se suele realizar por medio de interpolaciones entre dos entradas de datos o bien por medio de un complejo sistema matemático que toma el valor real de los vientos del punto sobrevolado e inmediatamente trata de predecir lo que ocurrirá en el siguiente. Para ello utiliza los sensores del avión, a los cuales da un peso mucho mayor en la ecuación para el cálculo y los mezcla en la fórmula con las predicciones.

La temperatura prevista en ruta se utiliza para hacer las extrapolaciones que luego ayudarán a construir el perfil de temperaturas basado en una desviación (ISA deviation) sobre el modelo estándar o ISA. Este perfil se construye a base de los valores que el piloto meta en el sistema y los valores reales que son detectados por los sensores de temperatura de la aeronave.

Valores de temperatura para el cálculo:

Forecast temperature = 15 +  ISA dev - 0.00198 x altitude  (para altitudes por debajo de  36.089 pies)
Forecast temperature = - 56.5  (para altitudes por encima de los 36.089 pies)

El valor de la presión atmosférica se utiliza para convertir la velocidad detectada por los tubos Pitot en CAS o Calibrated Airspeed (velocidad calibrada) Mach number, y TAS o velocidad verdadera de la aeronave.

(Pressure ratio) (1 0.0000068753 altitude)5.2561 altitude 36,089 (Pressure ratio) 0.22336 e(4.8063 (36089 altitude)/100,000) 




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