Prevención del stall

Conciencia y Prevención de la Pérdida Aerodinámica (Stall Awareness and Avoidance)

El ala está montada en el fuselaje con un ángulo de incidencia, de manera que en vuelo de crucero nivelado, con el fuselaje cercano a la horizontal, el ala tiene un ángulo de ataque pequeño y positivo respecto al flujo de aire.

A medida que la velocidad disminuye, el ángulo de ataque debe aumentar para mantener el valor de sustentación generado por el ala. Esto continuará hasta que se alcance el ángulo crítico de ataque, momento en el que el ala entra en pérdida.

El valor del ángulo crítico dependerá de:

 La sección transversal del perfil alar.

 La configuración del ala (flaps/slats/spoilers).

 El diseño en planta del ala (cómo se distribuyen cuerda y envergadura a lo largo del ala)

La velocidad indicada (IAS) a la cual se alcanza el ángulo crítico y el ala entra en pérdida variará con cambios en:

 Peso de la aeronave: a mayor peso, mayor IAS de pérdida.

 Centro de gravedad (CG): adelantado → mayor IAS de pérdida.

 Factor de carga (G): en virajes o maniobras se incrementa la velocidad de pérdida.

Ejemplos:

 En un viraje estabilizado de 15° de Inclinación alar, la IAS de pérdida es 3,5% mayor que en pérdida en vuelo nivelado.

 En un viraje estabilizado de 45°, la IAS de pérdida es 19% mayor.

 A 2G, la IAS de pérdida es 41% mayor que en vuelo nivelado 1G (llamada a veces pérdida de alta velocidad).

A velocidades subsónicas, para un mismo peso, CG y carga en G, la IAS de pérdida es la misma a cualquier altitud, ya que el ángulo crítico y la IAS dependen de la densidad ambiente. Sin embargo, la TAS de pérdida aumenta con la altitud.

A gran altitud, la menor densidad hace que aumente la brecha entre IAS y TAS hasta que la TAS se aproxima a la velocidad del sonido. Entonces:

 Se forman ondas de choque en el extradós → buffet de alta velocidad.

 A alto ángulo de ataque y gran altitud, estas ondas pueden limitar la incidencia alcanzable y aumentar la IAS de pérdida.

 Si aparece buffet en altitud, puede deberse a alta velocidad (Mach buffet) o a baja velocidad (buffet de pérdida).

o Incidencia menor que la normal de crucero = buffet de alta velocidad.

o Incidencia mayor que la normal de crucero = buffet de baja velocidad.

Los pilotos deben conocer sus condiciones normales de operación para diagnosticar correctamente la anomalía.

¿Cuándo ocurre más a menudo la pérdida?

Los reportes de accidentes e incidentes muestran que la mayoría de las pérdidas completas o cercanas a pérdida en aeronaves de transporte ocurren en los siguientes casos, usualmente en IMC o sin horizonte visual natural:

 Respuesta inadecuada a desconexión no comandada del piloto automático en altitud (por falla de sistemas).

 Pérdida de conciencia de velocidad a baja altura.

 Formación de hielo en el ala (depósitos en el ala reducen el ángulo crítico).

 Ida al aire mal gestionada (deficiente técnica o CRM).

 Falta de comprensión de la automatización y sus protecciones de envolvente.

 Configuración inadecuada de slats/flaps.

En desconexiones inesperadas de piloto automático a gran altitud:

 Existe un importante factor sorpresa.

 Se pierden protecciones de envolvente en FBW (Fly-By-Wire).

 El pilotaje manual en esas condiciones es poco practicado y los mandos se sienten diferentes que a baja altitud.

La pérdida de conciencia de velocidad se da por falta de priorización del vuelo frente a distracciones menores (ej.: fallas técnicas secundarias).

El engelamiento no anticipado suele provocar pérdidas inesperadas a baja altitud:

 Después del despegue si no se realizó adecuadamente el deshielo/anti-hielo en tierra.

 En aproximación, cuando el hielo acumulado altera el ángulo de pérdida y degrada la confiabilidad del sistema de aviso/protección de pérdida.

Las pérdidas durante ida al aire ocurren por pobre gestión de la aeronave o la automatización.

Reconocimiento de la pérdida

Los sistemas de aviso de pérdida están diseñados para detectar la fase incipiente y permitir intervención a tiempo. Sin embargo, la sobrecarga del piloto, fallas de instrumentos o actitudes anormales pueden ocultar la advertencia.

Indicadores genéricos:

 Avisos artificiales (sonoros, visuales o stick shaker/pusher).

 Buffet o vibraciones.

 Reducción de autoridad de control (sobre todo en alabeo).

 Gran desplazamiento de mando hacia atrás.

 Alta razón de descenso.

 Tendencia de nariz abajo (aunque en algunas alas en flecha puede ser nariz arriba).

No todas las aeronaves presentan los mismos indicios. Ejemplo:

 Algunos aviones no tienen aviso sonoro.

 Algunos no experimentan buffet significativo.

 En Airbus A320 (FBW) no hay desplazamiento físico de la palanca lateral.

 Algunas alas en flecha muestran tendencia nariz arriba al inicio de pérdida.

Por ello, los pilotos deben conocer a fondo las características de pérdida de su aeronave y los límites de sus sistemas de aviso/protección.

Recuperación de la pérdida

Los pilotos deben reconocer las características de pérdida de su tipo de avión y aplicar el procedimiento recomendado por el fabricante.

Si no está especificado, FAA/EASA proponen lo siguiente (AC 120-109A):

1. Autopilot y autothrottle: desconectar. Mantener actitud sin aumentar pitch.

2. Control de nariz abajo: reducir ángulo de ataque hasta eliminar el aviso de pérdida. Emplear el trim sólo si es necesario.

3. Ala nivelada: orientar el vector de sustentación.

4. Potencia: ajustar según necesidad. No siempre aplicar máximo (ej.: motores bajo ala → gran momento de nariz arriba; sobre ala → ayuda con nariz abajo).

5. Spoilers/speed brakes: retraer.

6. Retornar suavemente a la trayectoria deseada, evitando pérdida secundaria.

La prioridad es romper la pérdida reduciendo el ángulo de ataque, más que minimizar pérdida de altitud.

Gestión del riesgo

La mejor prevención es evitar condiciones propicias a pérdida y concentrarse en la conciencia de velocidad cuando se opera cerca de los límites.

Medidas técnicas:

 Avisos de pérdida.

 Protecciones de envolvente (FBW).

Pero pueden ser ineficaces en algunos escenarios → por ello, la formación en aula y simulador y la aplicación de SOPs es la herramienta principal.

Hoy, con FOQA (Flight Operational Quality Assurance)/OFDM(Orthogonal Frequency Division

Multiplexing), se pueden analizar eventos “precursores” (desviaciones hacia condiciones de pérdida recuperadas exitosamente) para reforzar entrenamiento y cerrar brechas de conocimientos en la flota.

En resumen:

La pérdida aerodinámica en aviación comercial moderna es prevenible. Los accidentes ocurren por fallas en conciencia de velocidad, automatización, CRM o SOPs, más que por causas aerodinámicas puras.

El entrenamiento actual enfatiza: detectar, reconocer, evitar y, en caso necesario, recuperar mediante reducción inmediata de ángulo de ataque.

Fuente: https://skybrary.aero/articles/aerodynamic-stall-awareness-and-avoidance

Aporte Piloto Boris Campos