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PRINCIPIOS DE VUELO: ESTELA TURBULENTA

Estela turbulenta, un peligro “casi” invisible.

Por Fernando González Alcobre, compañero spotter,23 de mayo de 2.012
 
Estela turbulenta de un B767. Autor desconocido

Toda aeronave, desde el instante en que abandona la superficie y emprende el vuelo, provoca una serie de perturbaciones en el aire que circula a su alrededor, generando varias reacciones físicas y efectos aerodinámicosentre los cuales encontramos uno concreto que en el argot aeronáutico conocemos como estela turbulenta vórtice (en inglés, wake turbulence vortex). Concepto y definiciónPodemos definir la estela turbulenta o vórtice generado en las aeronaves, como una masa de aire que gira sobre sí misma alrededor de un eje -llamado línea de vórtice- siendo dicho eje cada plano en aviones de ala fija, o las palas de un rotor en el caso de los helicópteros.
 
Decimos que todo este proceso se inicia desde el momento en que el avión despega, por una razón, y es que para que se formen las estelas o vórtices es necesario que entre en escena una nueva fuerza, la sustentación, que no se genera hasta que el avión alcanza la suficiente velocidad aerodinámica en tierra y se eleva. La sustentación se produce por una diferencia de presiones entre el flujo de aire que circula por el intradós del ala (mayor presión) y el extradós (menos presión). Ambos flujos de aire tienden a encontrarse en la parte superior del ala por efecto de la diferencia de presiones, se desplazn hacia las puntas de los planos y una vez alcanzado esa zona se forma el torbellino que provoca la estela turbulenta.
 
 
Efectos y consecuencias de las estelasLos vórtices generados salen por las puntas de los planos siguiendo una trayectoria lineal, divergente y descendente, ampliándose el diámetro del torbellino a medida que se va alejando del ala pero a su vez perdiendo intensidad hasta terminar desapareciendo poco después. La trayectoria y duración de la turbulencia vendrá determinada por el viento reinante, así como de la presión y densidad del aire.En condiciones normales, la estela turbulenta generada por un avión durante las diferentes fases de vuelo afectará a las aeronaves que sigan o crucen su trayectoria por detrás o por debajo Como norma general, una estela nunca ascenderá o se mantendrá a la misma altitud, por lo que habrá que prestar especial atención en las siguientes situaciones:* Despegue/ascenso manteniendo la misma trayectoria por detrás de otra aeronave mayor que se encuentre en fase de ascenso.*En crucero volando a la misma altitud y trayectoria por detrás de otro avión de mayor categoría.
 
*En aproximación a la misma pista por detrás de otro avión de mayor categoría.
En todos los casos se evitará la estela manteniendo la suficiente separación horizontal, en su caso, o volando por encima de la senda de planeo del avión precedente. Pueden darse situaciones excepcionales según determinadas condiciones ambientales en las que, aun volando por encima del avión que nos precede, ambos en maniobra de descenso, y manteniendo la separación mínima, podamos encontrar su estela turbulenta al haberse mantenido ésta por más tiempo presente en el aire o descender con menor régimen que el propio avión (en caso de ausencia de vientos o especial estabilidad atmosférica).El efecto que producen las estelas a otros aviones de menor categorçia es una pertubación del aire que circula entre sus planos, provocando que se “rompa” la capa de aire que propicia la sustentación del ala. Esto puede conllevar, en los casos más extremos, a una pérdida total de sustentación, pudiendo incluso resultar irrecuperable por parte del piloto del avión afectado.En cuanto al efecto aerodinámico que producen los vórtices de punta de plano en el propio avión que los genera, crean una resistencia al avance denominada resistencia inducida, la cual puede contrarrestarse con la instalación de “winglets” o extensiones de punta de plano que aportan una mayor envergadura al avión, disminuyendo en gran medida los efectos negativos de esta resistencia. Ello se traduce en un mayor alcance y un importante ahorro de combustible, ventajas que están propiciando la instalación de este tipo de dispositivos en aeronaves que por su diseño original no los montaban.
 
En el extradós del ala circula el aire a mayor velocidad, por lo que la presión es menor que en el intradós
 
Tipos de estelasSegún el tipo de aeronave, su peso, y sobre todo su sueprficie alar, existen diferencias en las estelas generadas por las puntas de sus planos, sobre todo según la fase del vuelo en la que se encuentre el avión (en configuraciones de aterrizaje, la estela turbulenta es mayor debido a la mayor envergadura producida por los flaps/slats). Para calcular los efectos que estas perturbaciones puedan crear y establecer una norma estándard, se han diferenciado una serie de categorías a través de las cuales se pueden clasificar las aeronaves en función de su estela turbulenta ; para ello se ha tomado como referencia el peso máximo autorizado al despegue (MTOW) de cada una de ellas, estableciéndose als siguientes categorías:*Light (ligeras) – aeronaves de hasta 7.000 kg de MTOW.*Medium (medianas) – aeronaves de entre 7.000 y 136.000 kg de MTOW.*Heavy (pesadas) aeronaves de más de 136.000 kg de MTOW.No obstante, existen algunos modelos de avión que, por sus especiales características, han obligado a estipular ciertas excepciones a esta regla estándard. Es el caso del Boeing 757 y el Boeing 737 en su versión -800 y -900, cuyos MTOW no superan los 136 toneladas pero que sin embargo, debido a su diseño alar generan una estela turbulenta considerada como Heavy en los casos en que estos aviones vuelen por delante de otro avión Ligero o Medio.
 
 
El Boeing 757 puede tener la consideración de avión “heavy”
 
Formas de identificar una estela turbulenta
 
En condiciones normales no hay forma de avistar una de estas estelas, puesto que como ya hemos explicado, se tratan de torbellinos creados a raiz del encuentro entre dos corrientes de aire a distintas presiones ; una de las pocas formas de apreciar visualmente estos vórtices es en el caso en que el avión atraviese ciertas formaciones nubosas, provocando que las nubes se deformen y tomen la forma de los torbellinos durante unos instantes.En el caso de un obervador en tierra, si se coloca debajo de la trayectoria de un avión próximo a aterrizar, y si las condiciones de viento lo permiten, podrá oir el sonido que emiten la estela, algo así como un “zumbido” peculiar que dura tan sólo unos segundos, pero que no dejan de sorprender por su peculiaridad.Texto original de Fernando González Alcobre
Fotografías de Fernando González Alcobre, salvo mención.
 
 
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