Peligros en la aviación Tormentas y Convección profunda Efectos sobre el avión

Contenido Peligros del tiempo para la aviación asociado con la convección/tormentas: 1. Turbulencia 2. Cortante de viento (Cizalladura de viento - Wind shear ) 3. Engelamiento (Icing ) 4. Redución de visibilidad 5. Rayos 6. Granizos 7. Tornado / Trombas marinas 8. Precipitación fuerte 9. Ingestión de agua 10. Interferencia en el altímetro Peligros en el despegue/aterrizaje, en el vuelo, sobre el suelo

TURBULENCIA Desplazamiento verticales, velocidad y aceleración Frente de ráfagas en el fluido horizontal expandiéndose por debajo de la tormentas (cizalladura de viento)

Peligros con la turbulencia Capas de ascensos y descenso de corrientes de aire dentro de las nubes Por delante y en la superficie superior de la frente de racha:  Fuertes cizalladura de viento tanto verticales y horizontales.  Nubes de embudo (por ejemplo, los tornados)  Alto grado de corriente de aire ascendente dentro de la nube

Movimientos verticales cerca de las nubes convectivas La aeronave experimenta un movimiento de sube y baja debido a la convección

Cruzando por encima de los Topes de los CBs Smooth flight = vuelo suave, viaje tranquilo Turbulence encounter = encuentro de turbulencia Lenticular clouds sometimes present = nubes lenticulares a veces presente (Punching) updraft = corriente ascendente Radar beam = haz del radar

Turbulencia asociada con cumulus de gran desarrollo vertical Overshooting tops = cimas protuberantes Anvil cloud = nube en yunque Wave = onda Flow over = flujo sobre Flow around = flujo de aire alrededor Upwind = viento arriba Downwind = viento abajo Direction of movement = direccion del movimiento

Turbulencia asociada con las corrientes descendentes Storm movement = movimiento del la tormenta Shelf cloud= Inflow = entrada de aire Outflow = salida de aire Roll cloud = Gust front = frente de rafagas Moderate to severe turbulence = turbulencia de moderado a severa

Cizalladura del viento Cortante en la horizontal Directional shear = Directional and speed shear = Speed shear =

Peligros con la cortante en bajo nivel Tormenta de flujo: Asociados a la cizalladura del viento a bajo nivel Capaz de perturbar el vuelo de una aeronave, a veces en forma desastrosa

Esquema de los microrrafagas Initial impact = impacto inicial Outspread stage =

Cortante de micro-corriente descendentes Efectos en el despegue y el aterrizaje Strong downdraft = corriente descendente fuerte Increasing tail wind = viento de cola aumentando High wind speeds = alta velocidad del viento Increasing headwind = viento de cara aumentando

Engelamiento en las tormentas Mecanismo: Corrientes ascendentes en las tormentas generan grandes gotas super-enfriadas Gotas super-enfriadas pueden congelarse cuando impactan con la aeronave

Régimen general del engelamiento Ice crystals only = solo cristales de hielo Supercooled water droplets = gotas de agua subfundida Lower risk = menos riesgo No icing = no engelamiento Higher risk = mas riesgo Cloud base = base de la nube Approximate range = rango aproximado Existe abundancia de nubes superenfriadas, en una nube de tormenta, entre los 0ºC y -20ºC

Efectos peligrosos del engelamiento en las aeronaves Acumulación de hielo pueden disminuir el performance del avión: Perdida de velocidad Obstruye el flujo óptimo aerodinámico de la aeronave Aumento del arrastre Reduce la elevación Genera fallos en el motor Causa vibración de las hélices En los motores de reacción, causa daños en el compresor Interferencia con: Los superficies de control y el tren de aterrizaje Lecturas de los instrumentos (velocidad del aire, altitud y velocidad vertical) Sistemas de comunicaciones Reducción de la visibilidad

Intensidad del engelamiento Traza: Engelamiento es inperceptible. No es peligroso, menos aun si la exposición a ella no es por tiempo prolongado Ligera: Tasa de acumulación puede causar problemas si el vuelo es prolongado Moderada: Cortos periodos de exposición se convierten en peligroso Severa: Cortos períodos de exposición son peligrosos y requiere de una inmediata desviación de la trayectoria del vuelo

Reducción de visibilidad Mecanismo Visibilidad horizontal: Debido a precipitación. Chubasco, lluvias y granizos. Visibilidad vertical Debido a nubes obscurecidas Cumulonimbus, stratus, etc.

Rayos Una descarga eléctrica de alta tensión causada por una tormenta ... Nube a nube Dentro de los nubes (aproximadamente el 50% de los choques) Nubes a tierras – el riesgo principal es para la gente (riesgo de electrocución) o propiedades sobre el suelo. Generalmente, cuanto mayor sea la frecuencia de los choques, la tormenta es mas severa. El lugar exacto y el momento, los rayos son difíciles de predecir

Rayos

Rayos – Daños a la aeronave Daños directos: Pueden perforar la aeronave Quema, fusión o distorsión de partes de la aeronaves Daños indirectos: Daño temporal o permanente a la avionica Fuego en el sistema de combustible Ceguera temporal del piloto ya sea visual o instrumental

Daño con los granizos Los granizos pueden infligir severos daños a las aeronaves, tanto en vuelo como en tierra. El granizo es un fenómeno preferentemente de latitudes medias. Una tormenta intensa permite:  corrientes ascendentes son fuertes en ella  granizo grande se suspende y se distribuyen hacia arriba y hacia abajo en el mientras la sostengan las corrientes hasta que no pueden sostenerla y se caen de las nubes de tormenta  Los granizos se acumulan como masas de piedras mediante el barrido a través de las gotas de agua súper-enfriada y partículas de hielo.

Nubes de embudo: Tornados/Trombas marinas Tornados/trombas marinas son usualmente asociados a nubes de embudos Vientos tornadicos son extremedamente destructivos – el fenómeno meteorológico más violentos Puede causar daños estructurales a una aeronave. La formación de tornados en el medio ambiente depende de la cizalladura del viento de la tormenta

Precipitación severa Las tormentas eléctricas son capaces de generar lluvias intensas extremas. Las lluvias intensas pueden: Reducir la visibilidad tanto en vuelo como en superficie. Generar fuegos de San Telmo. Lluvias, especialmente en la vecindad de la tormenta puede generar campo electro-estático sobre la aeronave. Perturbaciones ruidosa en la radio- frecuencia baja. Pistas mojadas - reduce la capacidad de detenerse en el aterrizaje y el control de la dirección disminuye en superficie. Inundación del aeródromo, entorno pantanoso.

Ingestión de agua Si la corriente de aire ascendente sostiene gotas de agua en cantidades suficiente ...  Motor Jet pueden ingerir más agua que las especificaciones de diseño  Puede generar llamas en el motor  No se conoce un procedimiento exitoso de recuperación operativa

Interferencias del altímetro La presión del aire cambia a menudo, responden a la corriente descendente de una tormenta...  Por lo general, los cambios de presión son muy rápidos  A medida que la tormenta se acerca, a menudo la presión disminuye progresivamente  Presión de aire se eleva rápidamente con el inicio del frente de ráfaga (racha) y la llegada de la corriente de aire descendente, que normalmente es frío (con fuertes precipitaciones)  La presión del aire cae de nuevo a la presión ambiente, cuando la tormenta se aleja  el tiempo total del ciclo = 10 a 15 minutos sólamente  Por consiguiente, el altímetro puede tener un error del orden los 100 pies

Aterrizaje/Despegue Peligros con las tormentas Estadísticamente, la fase más peligrosa del vuelo es el despegue y el aterrizaje. Turbulencia Cizalladura de viento Reducción de visiblilidad Visibilidad vertical debido a las nubes obscurecidas (Cb, St, etc) Visibilidad horizontal debido a las precipitaciones (SHRA, SHGR, RA, etc) Rayos Daños por granizos. Tornados/Nubes de embudos Precipitación intensa Ingestión de agua

Corrientes descendentes/Interferencias en el despegue y el aterrizaje Despegue, de derecha a izquierda Strong downdraft = corriente descendente fuerte Increasing tail wind = viento de cola aumentando High wind speeds = alta velocidad del viento Increasing headwind = viento de cara aumentando Aterrizaje, de izquierda a derecha

Peligros con las tormentas en el vuelo Turbulencia Engelamiento Cizalladura de viento Reducción de visiblilidad Visibilidad vertical debido a las nubes obscurecidas (Cb, St, etc) Visibilidad horizontal debido a las precipitaciones (SHRA, SHGR, RA, etc) Rayos Daños por granizos. Tornados/Nubes de embudos Precipitación intensa Ingestión de agua

Peligros con las tormentas en superficie Turbulencia/Ráfagas/Fuertes vientos Rayos Daños por granizos Tornados/Nubes de embudos Precipitación intensa

Efectos de los fuertes vientos en superficies

Resumen Las tormentas eléctricas son muy peligrosos para los vuelos. Los pilotos deben evitar las tormentas eléctricas debido a la cantidad y gravedad de los peligros asociados. Previsión de la actividad tormentosa de una manera oportuna y precisa tiene una gran utilidad para la industria de la aviación.

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