domingo, 8 de octubre de 2017

El Sistema de Navegación OMEGA

Sistema de navegación global que trabaja en la banda de VLF utilizando onda continua (cw) y con cobertura de largo alcance.
Transmisión de señales omnidireccionales mediante una red de 8 estaciones ubicadas estratégicamente, que proporcionan cobertura mundial: (A) Noruega, (B) Liberia, (C) Hawaii, (D) Dakota del Norte (USA), (E) La Reunión , (F) Argentina, (B) Trinidad o (G) Australia, (H) Japón. Coordinación de la red por parte del servicio de guardacostas norteamericano (USCG)

Utiliza transmisión de 3 señales multidifundidas en el tiempo de 10.2, 11.33 y 13.6 Khz. Representan el denominado “modelo multicompartido en el tiempo”. Posteriormente se incorporó como mejora para la sincronización de tiempos la frecuencia de 11.05KHz.

Cada estación emite con una potencia de 10Kw, excepto la de Trinidad (temporal) con solo 1Kw, que fue sustituida por la estación de Australia. Se trata de antenas omnidireccionales con un rendimiento no superior al 7%, por la poca altura de los elementos radiantes comparada con la longitud de onda transmitida:
  • Montadas sobre torres verticales de 400-450m de altura que incorporan una sombrilla de elementos radiantes y una serie de tirantes de sujeción a tierra: en Liberia, La Reunión, Dakota del Norte, Argentina, Japón y Australia.
  • Extensión plana de elementos radiantes alrededor de un valle entre montañas de unos 3500m (“valley-span”): en Noruega, Trinidad y Hawaii.

La propagación de este tipo de señales en VLF se efectúa a través de la denominada guía de ondas natural, definida entre la superficie terrestre y la capa D de la ionosfera. Se trata de una guía de ondas esférica de anchura variable que oscila entre los 70Km por el día y los 90Km por la noche.
La elección de frecuencias, número de estaciones y potencia de transmisión de las mismas se ha hecho para cumplir con el requisito de cobertura global siguiente: desde cualquier punto de la tierra debe recibirse señal ONS de al menos 4 estaciones; en la práctica, por la distribución desigual de la red de estaciones se recibe, en condiciones normales, señal procedente de entre 4 y 7.

La cobertura proporcionada por cada estación ONS es variable según la dirección de propagación de las señales. La cobertura útil típica, considerando el efecto de rotación terrestre, es la siguiente:

  • Hacia el Este, 10500NM, con una atenuación de 2dB cada 1000Km.
  • Hacia el Oeste, 6000NM, con una atenuación de 4dB cada 1000Km.
  • Hacia el Norte y Sur, 8000NM, con una atenuación de 3dB cada 1000Km

Transmisor “A”- Bratland : Único transmisor Omega europeo. Antena tipo "valley-span" consistente en varios cables tendidos sobre un fiordo, utilizando dos montes separados 3500 metros entre si. Uno de estos montes esta situado en Noruega y el otro en la isla Aldra. Esta antena fue desmantelada en 2002.


Transmisor “B”-Trinidad: Funcionó hasta 1976, luego fue reemplazada por la estación de Paynesville, Liberia. Antena tipo "valley-span". Esta construcción permanece todavia en pie.

Transmisor “B”- Paynesville: Parabólica montada a 417 metros de altura sobre un mástil de acero, que era la estructura más alta jamás construida en África. La estación fue clausurada por el gobernador de Liberia después de que entrara en desuso el Sistema de Navegación Omega, el 30 de Septiembre de 1997. El acceso a la torre no está restringido y se puede escalar.

Transmisor “C”- Kaneohe :Hawai, inaugurada en 1943 como un transmisor en VLF para comunicaciones submarinas y usaba como antena un cable que se extendía sobre el valle Haiku. A finales de los 60 se transformaron en un transmisor para el sistema de navegación OMEGA.


Transmisor “D”-La Moure: North Dakota, USA. Usaba una antena de 365 metros. Desde que dejó de funcionar el sistema de navegación OMEGA se usa para transmisiones submarinas en la banda VLF.



Transmisor “E”-Chabrier:En la Isla Reunión con un mástil de 428 metros de altura. Fue demolido en 1999 con explosivos.



Transmisor “F”-Trelew: Chubut, Argentina. Antena de 450 metros de alta, demolida en Junio de 1998 cuando EEUU dió por finalizado el sistema de navegación Omega.
Estación Omega "F" ya sin la antena

Transmisor “G”-Woodside: Australia. Con una altura de 432 metros es una de las construcciones más alta del Hemisferio sur.



Transmisor “H”-Tsushuima:Japón. Antena a 389 metros sobre un mástil tubular de acero aislado del suelo. Esta mástil que fue construido en 1973 fue la estructura más alta en Japón (y el tubo de acero más grande jamás contruido), fue desmantelado en 1998 usando una grua.


Descatalogación del Sistema OMEGA

A pricipio de los años 70 el Departamento de Defensa de los EEUU impulsó el Sistema OMEGA. El gran problema de este sistema de navegación de larga distancia era que estaba constituido por antenas transmisoras en distintos países que podrían ser blanco de ataques enemigos.

El Sistema de Posicionamiento Global o GPS puesto en marcha en 1978 (lanzamiento del primer satélite), que entró en funcionamiento en 1993 con 21 satélites en órbita, supuso la desaparición del Sistema Omega de Navegación.


"La Administración Federal de Aviación del Departamento de Transporte de los Estados Unidos ha informado que, a partir del 30 de septiembre de 1997, los Estados Unidos dejarán de participar en el Sistema de Radionavegación Omega. Aunque los componentes específicos podrían seguir operando por separado, el retiro del apoyo y del financiamiento de los Estados Unidos al sistema en su configuración actual, elimina efectivamente su capacidad de navegación mundial, retirando dicho Estado la certificación de su uso por parte de los transportistas estadounidenses"

Secuencia de la demolición de la Antena Omega "F"

* Imágenes cortesía de "Google-Earth"

miércoles, 26 de abril de 2017

Actualización Libro Comunicaciones

Acabo de publicar el libro "Comunicación y Sistemas de Información de las Aeronaves" a través de la editorial Paraninfo.

Se trata de una actualización al programa exigido para el nuevo título de Aviónica sobre Comunicaciones (ATA23), Cabina de pasaje (ATA44) y Sistemas de Información (ATA46), exigido por EASA Part66, que incorpora la información más actual respecto de:
  • Comunicaciones Aéreas Externas: VHF/HF/SELCAL, CPDLC (VDL/HFDL), SATCOM, Iridium SSC.
  • Localización de Emergencia: Transmisión de ELT, localización submarina ULB.
  • Comunicaciones Internas: AIS (I/C y R/T), CVR, CIDS, PA en el Airbus A340-600.
  • Entretenimiento en Vuelo (IFE): eX3 con eXConnect de Panasonic Inc.
  • Sistema de Cámaras para Ayuda en el Rodaje (TACS).
  • Sistema de Vigilancia de Puerta de Cockpit (CDSS).
  • Sistemas de Información a bordo: Referidos al Boeing B-787 y a los Airbús A340-600 y A350.
    • Sistema de gestión de información del tráfico aéreo ATIMS.
    • Sistema de información en red de la aeronave, AINS.
    • Sistema de información en red del Cabin, CINS.
    • Sistema de información para tripulación en Cockpit, EFB.
    • Sistema de información para mantenimiento.

Incluye también los temas genéricos sobre Comunicaciones (Modulación, Receptores, Transmisores, Comunicaciones Múltiples) y Antenas, con problemas y soluciones. Además, de un glosario final y lista ARINC sobre los ATAs indicados.


Resaltar que el libro desarrolla uno de los IFE más actuales y completos que más se montan hoy en día en aeronaves como el B787 o el A350, el eX3 con eXConnect de Panasonic Inc. Lo he hecho con vistas a poder acceder a los trabajos que solicita la propia Panasonic, incluso en España. Ver enlace siguiente:


El libro se puede encontrar aquí: Comunicación y Sistemas de Información de las Aeronaves

viernes, 31 de marzo de 2017

Curiosidades en el Airbus A320

¿Alguien se ha fijado en las marcas triángulares que hay en la cabina de pasaje por encima de ciertas ventanillas? ¿Para qué se usan, qué señalizan?
 

 Y, ¿qué hay del elemento con dos agujeros que sobresale en el extradós de cada semiala?, ¿de qué se trata y que función cumple?


Por cierto, ¿no os llamado la atención los agujeros en las ventanillas de la cabina de pasaje?


La respuesta a estas preguntas os va a sorprender, a mi por lo menos sí lo ha hecho. La explicación nos la dá todo un personaje llamado "Capitán Joe" en Youtube:


Concretamente, las respuestas las teneis en los siguientes enlaces (yo no voy a desvelar el misterio):




miércoles, 25 de enero de 2017

Efecto Magnus

El "Efecto Magnus" se utiliza en Teoría de Perfiles para ver la equivalencia que hay entre una superficie cilíndrica giratoria y una superficie rígida de perfiles aerodinámicos típicos. Es decir, en un tubo fluido que se mueve con cierta velocidad relativa a un cilindro de sección circular rotatoria o una superficie rígida de perfiles aerodinámicos típicos, las fuerzas que se generan alrededor de ambos pueden ser iguales.

Este fenómeno ha sido utilizado en la práctica en pocas ocasiones. Curiosamente, su aplicación tecnológica es más habitual en barcos que en aeronaves. 

En determinadas embarcaciones se han usado dos o más cilindros verticales en cubierta, acoplados a motores que les suministran cierta velocidad de rotación, con la que se consigue generar fuerzas de tracción auxiliares perpendiculares al aire incidente. Con este método se consiguen ahorros de combustible de hasta el 30 o 40%: evidentemenete, la tracción principal es mediante hélices tradicionales. 
Hoy en dia, con el encarecimiento de los combustibles fósiles, ciertos fabricantes están sacando al mercado nuevos buques con estas características: Buques con rotores tipo flettner: eship1 

Pero, el efecto magnus también es aplicable directamente en las aeronaves, aunque hay que tener en cuenta que la sustitución del ala rígida por un ala basada en dos cilindros rotatorios exige un sistema para mover los cilindros, además del sistema adicional para generación de tracción necesaria.

Existen multiples ejemplos al respecto:










 

lunes, 19 de diciembre de 2016

Sincronizador Ametralladora-Hélice

Hace poco, alguién me preguntaba cómo los aviones de la primera guerra mundial (biplanos, triplanos, ..) eran capaces de disparar desde el puesto del piloto sin darle a la hélice en el morro.

 

La solución es un mecanismo sincronizador ametralladora-hélice que corta el fuego del arma cuando la hélice pasa por la trayectoria de las balas.


En el siguiente video teneis uno de los primeros métodos utilizados, inventado por Fokker:


jueves, 8 de diciembre de 2016

Operación del Timón de Dirección y Frenos en Carrera de Aterrizaje

  En aeronaves comerciales pesadas, los pedales de los pilotos en el cockpit se usan para control de guiñada en vuelo y dirección en tierra, a través del timón de dirección ("rudder"), pero también de frenos. El control del rudder se efectúa aplicando fuerza con los tacones de forma asimétrica, mientras que la aplicación de frenada implica pisar con ambos pies los pedales desde las puntas.
 
 

  Previo al "roll-out" (toma de contacto en el aterrizaje), el piloto ha seleccionado "Autobrake" en la posición "low" y spoilers en la posición "Auto". Así, inicialmente la frenada en la carrera de aterrizaje se lleva a cabo aerodinámicante, mediante la deflexión máxima y simétrica de todos los spoilers, apoyada por la activación de la reversa y, cuando se ha reducido suficientemente la velocidad de la aeronave, comienza la aplicación de frenada en el tren de aterrizaje.
Evidentemente, el control de dirección a lo largo de la pista se lleva mediante los pedales, a través del rudder.


  Cuando el piloto pisa los pedales para frenada, se desconecta el "autobrake" y los frenos funcionan de forma manual.


  Alcanzada la velocidad adecuada para salir de pista, el piloto puede usar ya el volante de dirección ("steering tiller") al lado del sidestick, que controla la dirección de la rueda del tren de morro (NLG).


  Combinando el uso del volante de dirección con los frenos manuales, el piloto maniobra la aeronave hasta la zona de aparcamiento asignada ("gate").


  Colocándose de frente al "gate" asignado, la aeronave se acerca usando como guía un sistema de aparcamiento magnético y/u óptico basado en un semáforo, que le indica distancia de parada y/o desviación lateral al piloto hasta su posición final de parada.


   Alcanzada la posición final de aparcamiento, el piloto activa el "parking brake set".


 Para visualizar un ejemplo completo de las operaciones descritas visitar el siguiente video:

jueves, 1 de diciembre de 2016

Operación del AutoThrust en A320

El Autothrust (A/T) utilizado por las aeronaves Airbús permite el control del empuje de gases de forma automática prácticamente durante todo el vuelo. En concreto, resulta particularmente interesante su uso en despegue y aproximación y aterrizaje:

Carrera de despegue, despegue y ascenso:
  • Los pilotos pulsan el A/T en la FCU del "glareshield panel" previo a la carrera de despegue, entrando este sistema en situación de armado, hasta que se den las condiciones para su acoplamiento. 
  • Con un peso al despegue (TOW) inferior al peso máximo al despegue (MTOW), éste se realiza en el modo "Flexible Take Off"; para ello, el piloto introduce a través de la MCDU una temperatura para despegue flexible superior a la TAT real actual; ésta se utiliza como parámetro para definir la cantidad de combustible a inyectar a cada motor y que la aeronave proporcione un empuje inferior al máximo de TOGA, ajustado a su peso actual.
  • La carrera de despegue se efectúa colocando las palancas de empuje ("thrust levers") manualmente en la posición de "Flex.TO", anterior al "detent" de TO (100% para MTOW).
  • Alcanzada la velocidad de rotación Vr, el piloto tira del "sidestick" hacia atrás, controlando el ángulo de elevación mediante la barra de órdenes de cabeceo (horizontal) del director de vuelo (FD) en el PFD.
  • El "pitch trim wheel" alrededor de las palancas de empuje gira haciendo visible la rotación automática del estabilizador horizontal (THS) programada para este despegue.
  • Alcanzada la altura de ascenso (1500ft) y la velocidad programada de ascenso (Vclimb), el sistema avisa a los pilotos que deben cambiar manualmente las palancas de empuje a la posición de "Climb". Al hacerlo, el A/T se acopla y toma el control de forma automática del empuje de motores.
 Aproximación, aterrizaje y carrera de aterrizaje:
  • En aproximación el A/T controla las velocidades de descenso. "Detent" de las palancas en "Climb"
  • En el tramo de aproximación final y ya en situación de enderezamiento ("flare") justo antes del "roll out", se avisa del modo "retard". El piloto retrae las palancas de empuje a la posición de ralentí ("iddle").
  • Con la toma de contacto mediante el tren de aterrizaje principal, la aeronave se desploma de delante, el tren de aterrizaje de morro entra en contacto con el suelo y el amortiguador comprimido activa un "switch" que le indica a la aeronave que está en tierra. Los spoilers en posición de "auto" se despliegan de forma automático en modo "ground spoilers": todos y máxima deflexión. Además, el piloto activa las palancas del empuje de reversa a su posición máxima. El avión frena en la carrera de aterrizaje aerodinámicamente con spoilers y empuje inverso de motores. La carrera de aterrizaje se controla a lo largo de la pista con los pedales del timón de dirección ("rudder")
  • Por debajo de cierta velocidad (70Kts) es necesario ir reduciendo el uso de la reversa para evitar la entrada en pérdida de los compresores de motor. Finalmente, la reversa se pasa a iddle y casi en la salida de pista se desactivan para evitar la ingestión de objetos. La salida de pista y el carreteo se efectúan controlando la dirección de la rueda de morro con el volante de mando al lado del sidestick.

Para más información,  visualizar el siguiente video:


lunes, 14 de noviembre de 2016

Señalización en Aeropuertos

Para las aeronaves que se mueven por un aeropuerto (parking, carreteo, pistas) resulta de vital importancia que siempre se usen los mismos procedimientos estándar. Así, la señalización horizontal (marcas en el suelo), señalización vertical (carteles y señaleros) y luces para guiado, deben ser siempre las mismas independientemente del lugar donde se encuentre el aeropuerto.

A continuación, se muestran tres ejemplos de algunos de estos procedimientos estándar.
Referidos a:

jueves, 6 de octubre de 2016

El Helicóptero de transporte de carga más grande: MI26T2

En la revista digital "fieras de la ingeniería" se puede encontrar un artículo descripción del helicóptero ruso MI26T2, diseñado para transporte de carga pesada de hasta 20Ton.