CORTANTES DE VIENTO

CORTANTE O CUCHILLA DE VIENTO / VIENTO DEL DIABLO/ MICRORAFAGAS

La foto de la descarga de una nube de tormenta sobre Medellín en estos días y compartida por la red por un entusiasta y buen compañero inquieto por la historia, me sirven de motivo para participar a los amigos aeronáuticos un pequeño trabajo elaborado en años pasados para mis alumnos de vuelo. Cuando nuestra mejor y más sofisticada ayuda de instrucción era el ahora simple y avejentado proyector de acetatos (que aun guardo como recuerdo nostálgico). Articulo arcaico y prehistórico comparado con las ultrasofisticadas ayudas de instrucción y recursos pedagógicos como los que ahora disponen los alumnos del vuelo moderno.

Espero satisfacer a los curiosos y aficionados al arte de volar sobre un fenómeno meteorológico. No solo a los de vuelo profesional o deportivo sino del aeromodelismo, los teóricos, los colegas del parapentismo y los de ultralivianos.

Con frecuencia los pilotos comentamos estos riesgos profesionales, ya casi a manera anecdótica, pero es bueno repasar el tema, mejorar la importancia que le damos, compartir lo aprendido en nuestro tiempos de desempeño activo y los efectos sobre la seguridad de vuelo.

La mejor forma de afrontar un efecto adverso al vuelo con éxito es conociéndolo, saber cómo se forma, dónde actúa, los efectos producidos y cómo contrarrestarlos. En el Valle de Aburrá, que es más un cañón que un valle, en medio del cual está ubicado el aeropuerto Olaya Herrera, se generan fuertes cortantes de viento. A esta depresión confluyen masas de aires húmedos y cálidos que, al ser elevados por el calor acumulado en la cavidad, la convierten en una incubadora de nubes de tormenta que, infortunadamente, ya han causado varios incidentes graves y hasta algunos accidentes. Los pilotos que operan en este terminal deben ser conscientes de esta invisible y traicionera amenaza local.  

AGUACERO SOBRE MEDELLÍN

Por diversos estudios se dedujo que la cortante de viento proviene de fenómenos tan comunes a nuestra vista como lo son las nubes tormentosas.

Estas formaciones tienen tres fases en su corta existencia.

CRECIMIENTO

Las capas atmosféricas bajas, en contacto con la superficie, se calientan y cargan de humedad evaporada del suelo, los bosques, lagos y ríos.  Por expansión presionan las masas frías altas en forma pareja.  Turbulencias, montañas y el efecto de tiro (viento ascendente por convección) rompen estas capas, dando inicio a una fuerza ascensional pasando a la fase de Madurez.

MADUREZ

El aire bajo y cálido penetra por el sitio donde se produjo la rotura de los niveles superiores creando una columna de aire que sube con alta energía neumática debido a la ascensión, como la producida en el ducto de una chimenea.  La nube resultante no sólo tiene la similitud de un hongo, como los creados por las explosiones termonucleares, sino también iguales capacidades energéticas.

Según cálculos de los servicios meteorológicos, la energía total dentro de una nube de tormenta, durante su vida activa, es equivalente a la generada por la bomba de Hiroshima.

Estas nubes tienen forma de hongo muy blanco, base plana, es una torre con una columna vertical y una cúpula con bucles similar a la copa de un gigantesco árbol. Si se observa con cuidado se puede ver como sus risos superiores suben, giran y se retuercen mostrando los remolinos violentos que se agitan en su interior. Las corrientes, (que pueden causar daños a la estructura de la aeronave), sufren rápida condensación del vapor de agua, crean electricidad estática de polaridades que llegan a millones de voltios, con inmensos arcos eléctricos que alumbran y truenan en la atmósfera escuchándose en una amplia área de la superficie terrestre.

Cuando el agua llega al estado líquido las corrientes ascendentes impiden que las gotas de agua caiga haciendo que se comporten como si fuera un yoyo. Por eso algunos pilotos han reportado estar volando dentro de nubes donde observan el fenómeno de ver llover hacia arriba.

En la medida en que esta agua líquida se mantenga saltando a considerable altura, donde el aire es frío, se congela y pasa al estado sólido (granizo). Y ya sea porque la ráfaga de aire ascendente pierda intensidad o el peso del hielo es demasiado o la energía de la nube comienza a disiparse, el agua y el hielo caen.
Un Cumulo Nimbus puede contener millones de metros cúbicos de agua y cada uno pesa una tonelada. Lo que nos da una idea de su masa y fuerza. De tal forma que la nube de tormenta pasa a la fase de disipación.

DISIPACIÓN

Para los propósitos de la operación aérea aeroportuaria es la parte que más nos importa, ya que de ella provienen los vientos cortantes que amenazan la aviación.

Las masas de agua en su caída producen una inversión de las corrientes de aire, de ascendentes a descendentes. El aire al ser presionado y arrastrado por el agua y el hielo que baja con velocidad, le abre paso a esa pesada mole y en su fuga choca contra el suelo desparramándose hacia los lados. Como cuando una gota de agua cae al suelo y se esparce en todas direcciones.

 IMPACTO AL SUELO

Debajo de la nube es donde se encuentran los mayores efectos de estos cambios bruscos de velocidad y dirección del viento, afectando las aeronaves que crucen por el área y sus proximidades, hasta un radio de unos 36 km (20 MN) en promedio, medidas desde el centro de la formación. Son las ráfagas frías que observamos minutos antes del comienzo de un fuerte aguacero y que nos índica cuan violento será. En aviación se denominan como “Cortantes de Viento o Viento del Diablo”. Fenómeno temible para los aviones por lo traicioneras.

MOMENTOS DE RIESGO

EFECTOS DE LA CORTANTE DE VIENTO SOBRE LAS AERONAVES

Durante los despegues y aterrizajes las aeronaves afrontan las situaciones de mayor indefensión contra los efectos meteorológicos. En especial las Cortantes de Viento que son vientos turbulentos, poderosos y repentinos. Eso se debe a las bajas velocidades y la poca energía cinética de los aviones en la fase de aproximación o despegue en los aeropuertos. Ademas de la mermada capacidad de controlabilidad, el pequeño margen de seguridad de altura por su proximidad a tierra y los consabidos retardos de la reacción en los motores.

Con potencias reducidas en aproximación o en los despegues, el empuje disponible casi ha igualado o está ligeramente por debajo del empuje requerido y los motores tienen demoras naturales para pasar rápidamente de la baja potencia, que es la condición necesaria para poder aterrizar, al máximo poder de empuje que demandan estos vientos traicioneros.
Eso es como tratar que un vehículo acelere del cambio de primera a la quinta velocidad saltándose los cambios intermedios. Pero en esas faces de vuelo no se dispone de mas fuerza porque las maniobras demandan casi toda la potencia posible. 

Si el fenómeno se ha presentado en el área de un aeropuerto, las probabilidades de un accidente pueden darse con facilidad.

MOMENTOS DE ANGUSTIA

Las corrientes descendentes bajan a la superficie y en este momento se convierte en viento horizontal en todas direcciones.

En algunos casos el avión encontrará un viento de frente incrementando la velocidad indicada, pero disminuye su energía cinética y se frena.

A medida que se aproxima a la ráfaga, encuentra la componente descendente del viento provocando caída de la velocidad e incremento el gradiente de descenso o disminución del de ascenso, según el avión esté aterrizando o despegando respectivamente.

Cuando se ha pasado al lado contrario, el viento es de cola y la velocidad indicada disminuye aún más.  El avión está en una condición vulnerable a las turbulencias, mayor gradiente de descenso y la sustentación demeritada debido al viento de cola. Los aviones vuelan es por el aire que circula de nariz a acola y no al contrario.

Cuando el viento es insuficientemente para mantener la altura, además del poco margen de seguridad con respecto a la superficie, se hacen muy factible una colisión con el terreno. Los pilotos que han logrado sortear esta situación son afortunados y demuestran una adecuada técnica de pilotaje.

El viento no es necesariamente tan estable como se ha descrito.  Una variable aún más crítica puede ser la de encontrar un viento de cola que alimenta una corriente ascendente. Posteriormente, en el centro de la tormenta, una ráfaga descendente y después otra caída de velocidad por la componente horizontal de esta misma ráfaga.  Si la sucesiva pérdida de velocidad y el descenso no fueron tan considerables como para permitirle llegar a la pista, la velocidad de tierra estará incrementada y los cálculos de distancia de aterrizaje no se parecerán en nada a los previstos. El avión estará en el límite de sus posibilidades de sostenerse en el aire o la pista le será insuficiente para detenerse en el aterrizaje.

 MAROMAS IMPREVISTAS

En el primer tramo del despegue la pérdida de sustentación será importante e intentar bajar la nariz, para buscar aceleración, será agravar la situación.  No ganará mucho con cambiar la escasa altura por velocidad, simplemente no tendrá el margen adecuado para salvar obstáculos. Si ya se está en fase y la altura suficiente de franqueamiento de obstáculos, las cosas serán mejores y más favorables pero no por eso menos peligrosas, que ameritan mucha precaución por parte de las tripulaciones.

MICRORAFAGAS

Indudablemente una de las formas más peligrosas de las cortantes de viento son las microráfagas (micro burst).

Cuando la componente horizontal barre el piso, levanta violentamente el aire actuando como una cuña.  La fricción entre la capa inferior que avanza sobre el piso y la capa del aire levantado por la ráfaga, es de tal magnitud que crea un enrollamiento, formándose un remolino horizontal de aire denominado “Micro-Ráfaga.  Es similar pero inversa a la cresta de la ola que se vuelca sobre sí misma por la presión ejercida por la brisa sobre la superficie del mar.

Es un torbellino generado por la corriente que proviene de la tormenta. Y que gana fuerza giratoria en la medida en que ella lo alimenta.

Las diferencias de velocidades, entre los dos lados del rizo, pueden ser hasta de 50 KTS, con inversión completa de la dirección del flujo del aire y llegar los 500 pies de altura. Si un avión, en aproximación a un aeropuerto, penetra en este tornado horizontal, causado por una tormenta que está al frente pero más alejada del aeropuerto, primero lo elevará bruscamente el avión.

El Piloto intentará, por reflejo, forzar el avión hacia abajo y reducirá la potencia para evitar que suba y así no perder la trayectoria de aproximación a la pista. Mas tendrá gran sorpresa. Instantes después lo tirará hacia el suelo y este tratará de levantar el avión en una condición escasa en velocidad, con insuficiente potencia y a baja altura. Algo que se sale del infalible dogma aeronáutico de los viejos pilotos, quienes coloquialmente y para hacerse entender de sus alumnos a diario les rezaban: “Velocidad y altura conservan la dentadura” 

El fenómeno es, en cierta forma, oculto puesto que puede darse, como se dijo, a 20 MN del centro de una tormenta y a 1.000 pies sobre el terreno. Si puede prevea la presencia de una cortante y evítela.

AIRE SUCIO

INDICADORES DE LA CORTANTE DE VIENTO

La presencia de tormentas en el área de los aeropuertos es un indicador confiable.

Las formas más corrientes de detectar una cortante de viento se diferencian en las técnicas aplicadas para reconocerla. La sofisticada y moderna, pero no tan disponibles en nuestros aeropuertos, es:

El Radares DOPPLER con programas de computador que pueden detectar cambios bruscos de intensidad del viento, en ciertos aeropuertos.  Una alarma se activa y el controlador puede alertar las aeronaves.

RADAR DOPPLER

Un sistema de veletas y anemómetros estratégicamente localizados en los alrededores de aeropuertos e integrados a una central, también pueden ayudar pero su alcance es limitado.

Pero las técnicas viejas, aun válidas y muy efectivas son: Reportes de pilotos que han detectado cambios bruscos en la dirección y la velocidad de los vientos, ráfagas o turbulencia en la trayectoria de aproximación y tormentas en las proximidades del aeródromo, son un buen indicio de su presencia.

Otros métodos menos precisos pero igualmente válidos para prevenir sus efectos son:

Cambios considerables en los reportes de viento emitidos por las torres de control. Escúchelos con atención y evalúe la situación especialmente si la dirección varía más de 120º y la intensidad más de 15 nudos. Y, en especial, la inversión del viento promedio predominante en el aeropuerto que obliga al cambio de pista operativa.

Presencia de basura, papeles, polvaredas, pasto cortado o nubes de arena levantados por remolinos de viento, son motivos de sospecha.

LLUVIAS GOLPEANDO EL SUELO

Fuerte lluvia y tormenta eléctrica en las proximidades a la estación que están a la vista de las tripulaciones, las torres de control o las reportadas por otras tripulaciones en vuelo o en los METARES (reportes meteorológicos para pilotos). La torres de control son puestos de gavieros favorables para vigilar los alrededores de la estación.

La antigua y humilde mangaveleta, en las cabeceras de las pistas, es un fiable indicador cuando está loca. Mírela rápidamente cuando usted pasa el umbral en el aterrizaje o antes del despegue. Es un aviso de lo que le puede suceder. Le será de mucha utilidad.

LA TRADICIONAL MANGAVELETA

FORMAS DE AFRONTAR UNA CORTANTE DE VIENTO

En todas las circunstancias anteriores evalúe la situación y si puede esquivar el fenómeno hágalo. Una espera prudencial en un aeropuerto antes de despegar será más tranquilizadora, evitándose un tremendo susto, como lo menos grave que le pueda suceder. Si está en el aire y quiere aterrizar, una espera de 5 minutos puede salvarlo, cuando no, de un grave peligro. “Es mejor maña que fuerza y afán”, decían los viejos.

Cuando definitivamente esté dentro del problema y aterrizando, piense rápido y anticípese a la consecuencia final. Vuele por delante del avión y es mejor que lo tilden de piloto miedoso que no salir mal librado. haga sobrepaso cuando sospeche de algun peligro.
Una aproximación con una velocidad o una trayectoria ligeramente altas y con algo de potencia pueden ser su salvación.
Aplique el procedimiento necesario para un saludable sobrepaso. Esto le permite levantar la nariz (nunca bajarla) hasta la proximidad del ángulo de perdida. Al tiempo que ajusta toda la potencia. Hasta el límite máximo absoluto de operación establecido por el fabricante de los motores.

Para el despegue, conozca bien el límite de ángulo o la velocidad de pérdida del avión. Mas el primero que la segunda con el indicador de actitud o por apreciación visual de posición, ya que el velocímetro en estas circunstancias no será muy fiable. Es factible que la alarma de pérdida se active pero será momentáneo. Haga un ligero reacomodo si es indispensable. Por eso haga chequeo cruzado entre el horizonte artificial, el velocímetro y el variómetro. Eso le dirá la situación real del vuelo. Los cálculos de despegue guardan adecuados márgenes de esos límites y son una garantía de seguridad.

No modifique la posición de las superficies auxiliares de sustentación si no es indispensable. El repentino cambio de configuración en un momento crítico le agrava la situación.

No se pueden practicar, de manera real, las técnicas de superar el fenómeno. Solo se pueden hacer representaciones supuestas en altura con maniobras de pérdidas simuladas. O con las que se practican en un simulador programado para tal fin.  Cuando tenga la oportunidad de volar en un entrenador dotado de estas características, tendrá una experiencia muy clara de los efectos sobre una aeronave, para la cual nunca piense que se estará completamente preparado.

RÁFAGAS REPENTINAS

Buen viento, entrenamiento, estudio, destreza profesional, autocontrol y nervios de acero, son el alma de un buen piloto. Éxitos.