ILS (INSTRUMENT LANDING SYSTEM)

Traducción y adaptación de articulo escrito por Brent McColl en la revista COMPUTER PILOT de Junio de 1.997 por Augusto Ilián Gómez.

"No existe una experiencia más gratificante para el piloto de instrumentos que romper un colchón de nubes después de un largo viaje y encontrar el avión perfectamente alineado con la pista de destino."

El poder ser guiado en descenso hasta unos cuantos pies por encima de la pista aun sin visibilidad no tiene nada de magia. El ILS es tal vez la más elegante y también la mas precisa de todas las ayudas de navegación que usted puede probar con el Simulador de Vuelo y que ponen a prueba sus habilidades en vuelo de precisión.

En éste articulo guiaremos un vuelo por instrumentos partiendo desde el aeropuerto de Meigs, tomando ruta en un día de poca visibilidad y aterrizando en el aeropuerto Chicago O´Hare International. Esperamos que usted sienta el mismo placer que sentimos nosotros al ver como se materializa la pista 27 al salir de las nubes alineada perfectamente para aterrizar. Este ejercicio probará su poder de concentración, precisión y capacidad de percepción de la situación mientras usted comanda todo el vuelo en condiciones de instrumentos.

INFORMACION PRELIMINAR.

Planeamos volar hacia el norte de Meigs Field a 2.500 pies, interceptar el ILS de la pista 27 de Chicago O´Hare, ejecutar un ILS normal y aterrizar en la pista 27R (Right) en O´Hare. El vuelo debe tomar en total unos 11 minutos desde el despegue hasta el aterrizaje.

Partiendo de la pista 36 de Meigs hacia el norte, haremos uso del radial 356° del VOR de Chicago Heights. Este radial nos lleva en dirección norte hacia el ILS de la pista 27 de O´Hare en un ángulo demasiado agudo, lo cual nos obliga a comenzar a girar antes de sobrepasar el ILS.

REVISION DE MINIMOS DE APROXIMACION.

El pronóstico del estado del tiempo para O´Hare indica condiciones IFR (INSTRUMENT FLIGHT RULE) durante todo el vuelo, con una capa densa de nubes y baja visibilidad:

Viento: Suave y variable.

Nubes: 8 OCTAS a 1.000 AMSL.

Visibilidad: ½ milla.

 Debemos comenzar confrontando el pronostico de base de nubes a 1000 ft y visibilidad de 1800ft con los mínimos para aterrizar publicadas en la carta de aproximación correspondiente al ILS RWY 27R. Usted puede notar que la mínima altitud para hacer aproximación es de 854ft, lo que significa que mientras no encontremos variaciones considerables, debemos romper la capa de nubes en condiciones de visibilidad 150 ft por encima de los 854 ft del mínimo. Con respecto a la visibilidad mínima, podemos esperar ½ milla o 2.640 ft (1/2 de 5280 ft) lo cual esta por encima de los 1.800 ft de visibilidad mínima mostrados en la carta.

 Si no tenemos visual en la aproximación, o la visibilidad es de menos de 1.800 ft, debemos ejecutar un procedimiento de cancelación de aproximación (abortar aterrizaje) de acuerdo a las instrucciones dadas en la carta.

 PLAN DE VUELO.

El plan de vuelo para el vuelo de hoy contiene los siguientes segmentos:

Waypoint

Altitud

Rumbo

Distancia

Tiempo

Salida Meigs via radial 356 Chicago Heights

-

-

-

-

Intersección 356R CGT y O’Hare 27R ILS

2500

356

8

:04

O’Hare International

Descenso

270

14

:07

Asumamos que tenemos autorización especial del ATC (Ait Traffic Controller) para hacer este vuelo contra el tráfico sur normal que se hace por el radial 356 del Chicago Heights y tambien para volar a 2500 ft en vez de la altura normal de inicio de ILS a 4000ft.

 AJUSTES INICIALES

 Utilice la situación normal de arranque de su simulador desde Meigs Field. Esta situación lo colocara a usted en la pista 36 de Meigs, perfectamente alineado, listo para despegar. Adicionalmente a esta situación debemos ajustar las condiciones climatológicas de acuerdo a las predicciones.

 AJUSTE CLIMATOLOGICO

 Desde la sección World|Weather... que encontrara bajo la sección Clouds, presione el botón que dice Add Layer.

  1. Coloque la base de nubes a 1000 ft y el techo de las mismas a 2000 ft.
  2. De la caja de selección Coverage, seleccione la opción overcast.
  3. De la caja de selección que encuentra en Visibility, seleccione ½ mi.
  4. Presione OK.

 AJUSTE AYUDAS DE NAVEGACION

  1. Sintonice el NAV1 en la frecuencia del ILS de la pista 27R que se muestra en la carta de aproximación, 110.5
  2. Sintonice el OBI superior del NAV1, a 270 para recordarnos el rumbo de entrada.
  3. Sintonice el NAV2 en la frecuencia del VOR de Chicago Heights. Podemos obtener ésta frecuencia de las cartas seccionales de navegación correspondientes a Chicago que se encuentran en el manual del simulador. Esta frecuencia es 114.2
  4. Finalmente, coloque el OBI del NAV" en 356 para ésta primera pierna (tramo) del vuelo.

 PREAJUSTE DEL PILOTO AUTOMATICO

 Utilizaremos nuestro confiable Piloto Automático durante la primera fase de nuestro vuelo.

 De la opción Aircraft|Autopilot... seleccione el botón Autopilot Active.

  1. Ahora seleccione las opciones: HDG – Heading Hold (Mantener Rumbo) y ALT Altitude Hold (Mantener altitud).
  2. Escriba 356 en la caja marcada como Deg. Mag.
  3. Escriba 2500 en la caja marcada como Feet MSL.
  4. Ahora desactive el autopiloto haciendo click en la opción Autopilot Active.
  5. Haga Click en OK.

 El piloto automático seguirá nuestro rumbo 356 y mantendrá la altura de 2500 ft planeada, tan pronto como presionemos la tecla Z estando en vuelo. Lo anterior nos ahorrará un poco de tiempo que seria necesario para ajustarlo durante este atareado vuelo de dos piernas.

 Finalmente ajuste los flaps para despegar y efectúe sus chequeos rutinarios prevuelo. Ahora salve esta situación en su disco duro utilizando las siguientes instrucciones:

  1. De la opción Flights|Save, escriba un nombre para esta situación ej: IFR Meigs-Chicago 27R ILS y una descripción que le recuerde este vuelo ej: Lección de ILS.
  2. Presione OK.

 PLANEACION DE LA PARTIDA

 El despegue por instrumentos no es una ciencia exacta, en contraste con la precisión que da el ILS.Usted debe asegurarse –mientras maniobra en su trayectoria de despegue- que no tiene ningún obstáculo próximo al aeropuerto.

 Normalmente, deberíamos tener un mapa exacto que muestre los posibles obstáculos alrededor de Meigs desde el cual usted planea salir. En otra oportunidad discutiremos a fondo el tema de cómo despegar, pero para este ejercicio haremos nuestra salida de la siguiente forma:

  1. Después de despegar ascienda en la trayectoria de salida siguiendo un rumbo de 360°
  2. Al alcanzar los 1100 ft (500ft por encima del nivel del piso), gire a la derecha 030° para interceptar el radial 356° del VOR de Chicago Heights.
  3. Al interceptar el radial 356° (debe estar centrado el CDI del NAV2) gire a la izquierda para seguir el radial 356°
  4. Al alcanzar 2500 ft estabilice su aeronave y reduzca la potencia a ¾.
  5. Una vez estabilice su aeronave, aplique trim para seguir recto y planos a nivel.
  6. Una vez su aeroplano este estabilizado y balanceado presione la tecla {Z} para activar el piloto automático.
  7. Recuerde que ya habíamos preajustado el autopiloto para que nos mantuviera el curso de 356° y 2500 ft de altitud.

  8. Ajuste la potencia para potencia de crucero, 2400 rpm y descanse por unos minutos mientras nuestro "chofer" nos lleva hasta el punto de intersección.
  9. Después de un minuto pause su simulación para darle nuestra próxima explicación.

 APROXIMACION AL LOCALIZADOR

 Como se menciono antes, usted debe cortar el localizador (alineado 270°) en un ángulo de aproximadamente 90°, un ángulo demasiado grande para efectuar una intersección una vez vea aparecer la aguja del localizador desde el lado derecho. Usted debe ver que el CDI comienza a moverse, y cuando trate de girar para alinear su rumbo con el localizador ya lo habrá sobrepasado. Necesitamos reducir el ángulo de intersección a algo cercano a los 30° en algún punto antes de interceptar el localizador para asi lograr una intersección en forma cómoda. Para lograr esto, debemos efectuar un giro a la izquierda hacia rumbo 300° en el momento en que pasemos las 27 millas de Chicago Heights lo cual podemos observar en el DME2. Esto representa cerca de 1 ½ milla náutica antes de sobrepasar el localizador, lo que nos da suficiente tiempo para efectuar una intersección con calma.

QUE DEBE HACER A CONTINUACION

  1. Saque su simulador del modo pausa.
  2. Espere a que en el DME se muestre 27 MN.
  3. Desconecte el piloto automático presionando la tecla correspondiente a la letra {Z}
  4. Pause nuevamente su simulador para una nueva explicación.

 Como el procedimiendo de Aproximación Frustrada (Missed Approach) mostrada en el diagrama de Profile, nos indica que en el caso de requerirse abortar la aproximación debemos dirigirnos a Northbrook VORTAC, coloque su frecuencia (113.0) en el NAV2 pues en este momento ya no necesitamos mas el VOR de Chicago Heights.

 

INTERSECTAR EL LOCALIZADOR

En la gráfica suministrada se representa la intersección. El giro que usted hizo al llegar a 27 DME de Chicago Heights lo ha llevado a un ángulo de 30° con respecto al localizador, y dado que usted se encuentra a cerca de una milla al sur (o a la izquierda) del localizador, usted deberá volar cerca de 2 millas antes de que lo intersecte. Esto le dara cerca de un minuto antes de que usted comience a ver movimiento en la aguja del CDI. Tiempo suficiente para planear el próximo evento.

 En un momento, le daremos instrucción de sacar su simulador de la pausa. Cuando lo haga, se deberá concentrar en mantener el rumbo de 300° para lograr la intersección, al tiempo que debe mantener la altitud de 2500 ft. Con su aeronave estabilizada en ésta configuración, mantenga la vista en la aguja del CDI del NAV1. Cuando se empiece a mover, mantenga su rumbo hasta que este a un punto del circulo de 2°, luego comience un giro de medio banqueo a 270°. Usted debe lograr el rumbo de 270° con la aguja del CDI perfectamente centrada. Si usted estuviera intersectando el localizador en un ángulo más pronunciado, usted deberá comenzar el giro uno o dos puntos antes.

Comience su giro a buscar el ILS cuando el CDI se acerque al circulo.

Haga lo siguiente:

  1. Saque el simulador de modo pausa;
  2. Cuando el CDI se encuentra a un punto del circulo, gire a 270°;
  3. Pause el simulador.

 En este momento usted debe estar sobre el localizador lo cual se puede confirmar si la aguja del CDI se encuentra centrada.

 Si el CDI esta a la derecha, vuele a la derecha hacia 280° hasta que se centre;

 Si el CDI esta a la izquierda, vuele a la izquierda a 260° hasta que se centre.

 Es necesario cambiar su rumbo solo unos pocos grados para mantener el CDI centrado. Recuerde que el localizador tiene una escala más sensible que el VOR al que usted debe estar ya acostumbrado.

 COMO SEGUIR EL LOCALIZADOR.

 Tenemos unas cuantas millas antes de que interceptemos la senda de planeo (glideslope) y es el momento de prepararse para descender utilizando el ILS. Es hora de reconfigurar mientras pasa de la etapa de crucero a la de aproximación. Mientras mantiene el rumbo para mantenerse dentro de la senda del ILS, usted deberá bajar la velocidad para poder extender el tren de aterrizaje, pero no mucho todavía en esta etapa. Mantenga el aeroplano en curso y altitud hasta que observe movimiento en la aguja de la senda de planeo (glideslope u Horizontal). Una vez que la aguja comience a descender, este listo para bajar o extender el tren de aterrizaje tan pronto como la aguja toque la parte superior del circulo central. Luego una vez que la aguja este centrada, baje la nariz de su aeroplano hasta lograr una rata de descenso de 600ft/min.

  1. Saque su simulador del modo pausa.
  2. Reduzca la potencia a la ½ para bajar a 110-120 nudos; y
  3. Haga Trim para mantener la altura en este rango de revoluciones.
  4. Cuando la aguja de la senda de planeo toque el círculo, baje el tren de aterrizaje y verifique que los tres puntos verdes del indicador del tren se hayan prendido.
  5. Cuando la aguja de la senda de planeo se encuentre centrada, baje la nariz para obtener una rata de descenso de 600 ft/min para iniciar;
  6. Pause nuevamente su simulador.

 Recuerde que debe mantener el rumbo de 270° (como colocamos en la configuración cero vientos no deberá producirse ningún desvío del rumbo del localizador).

 EN LA SENDA DE PLANEO

 La mayor resistencia al aire generada por el tren de aterrizaje extendido nos asegura que la velocidad se mantiene en los 110 nudos con la mitad de la potencia. Ahora aprenda esta regla que dice que la rata de descenso que le dara una pendiente de descenso de 3° es aproximadamente 5 veces la velocidad con respecto a tierra. Dado que estamos en condiciones de cero viento equivale a:

 Rata de descenso: = 5 X 110 = 550 ft/min.

 Ahora si usted mantiene su rumbo de 270° y su rata de descenso en 550 ft/min, se dará cuenta que las agujas de Rumbo CDI y de Glideslope permanecen perfectamente centradas todo el tiempo mientras seguimos el ILS.

 Con esto en mente, si usted logra la posición correcta como lo puede observar en el indicador respectivo (horizonte artificial), la que le permita mantener su rumbo y la rata de descenso de 550 ft/min, prácticamente podrá descansar cómodamente mientras su aeroplano sigue la senda de planeo marcada por la señal del ILS. Es cuestión de mantener la tendencia del avión, en vez de luchar por mantener las agujas del CDI y del glideslope centradas en el OBI.

 VOLAR CONSERVANDO LA ACTITUD

 Muchos estudiantes terminan sudando por estar luchando contra las agujas del CDI y del glideslope centradas. Esta es la forma más difícil de hacer las cosas, pero lo mejor es relajarse, mantener una actitud inicial, observar que resultados se están obteniendo en términos de mantener el rumbo y la rata de descenso. Después de algunos segundos chequear las agujas del ILS para ver si se mueven a la izquierda, a la derecha, arriba o abajo. Efectuar pequeñas correcciones a la actitud y repetir todo el proceso. En un breve lapso deberá notar que ha logrado conseguir la actitud ideal de su avión de tal manera que las agujas permanezcan centradas.

  1. Al capturar la senda de planeo, baje el tren de aterrizaje y mantenga una rata de descenso de 550 ft/min;
  2. Coloque una dirección de vuelo que compense el posible arrastre del viento (en nuestro caso es de cero vientos así que nuestra dirección deberá ser de 270°);
  3. Observe la actitud y manténgala por varios segundos, enfóquese solamente en el Indicador de Actitud (Horizonte Artificial) por ahora;
  4. Revise las agujas del ILS de la forma siguiente:

 Si el CDI del localizador no esta centrado:

 Gire 10° en la dirección requerida y enfóquese de nuevo en su actitud para mantener este nuevo ángulo de intersección. Cuando el localizador del CDI se centre, regrese a una nueva dirección equivalente a la mitad de la que llevaba originalmente y la que coloco después, en este ejemplo 5° del rumbo original. Si el cambio de rumbo de 10° no fue suficiente, (el CDI aun no esta centrado) hágalo de 20° y revise si con este ajuste se centra el CDI. Sin embargo es bastante raro que usted requiera de ajustes de mas de 10°. No haga correcciones muy grandes sobre el ILS.

 Si el Glideslope no esta centrado:

 Utilice la misma técnica que se explicó para el localizador, pero aplíquela a la rata de descenso en vez del rumbo. Utilice un cambio en la rata de descenso entre 100 y 200 ft/min hasta que logre mantener la aguja del glideslope constante.

 En condiciones de cero viento como las que tenemos en nuestro ejemplo, la técnica de ajuste se simplifica. Es obvio que el rumbo correcto es 270° pues es el correspondiente al curso del ILS. Sin embargo, cuando usted tiene vientos cruzados que debe considerar, usted encontrara que ésta técnica también funciona bien, particularmente si la potencia del componente cruzado cambia a medida que desciende.

 Continúe hasta que escuche el indicador del marcador externo (Outer Marker) y luego presione la tecla de pausa.

 AL CRUZAR EL MARCADOR EXTERNO

 Las señales de alarma de los marcadores nos sirven para revisar el procedimiento de ILS, dándole un punto de referencia que debe ser cruzado a una altura fija sobre el la cual podemos observar en las cartas de aproximación. En nuestro caso la altura a la cual debemos cruzar el marcador externo es de 2.500 pies. Mientras su altura se encuentre dentro de un rango de mas o menos 150 ft sobre esta altura cuando escuchemos la señal, podemos asumir que el equipo de ILS está calibrado. Recuerde que la señal comienza a sonar algunos segundos antes de pasar sobre el marcador, así que debe confrontar su altura después de unos 5 segundos de haber oído la señal.

 AL APROXIMARSE A LA ALTURA MINIMA DE DESICION

 Continúe la aproximación hasta que descienda a la altura de decisión de 854 ft para la pista RWY 27R ILS de O´HARE. A medida que se acerca a la antena del ILS, ubicada en el caso del localizador al final de la pista y la de la senda de planeo a un lado del punto de contacto, deberá notar que la sensibilidad de las agujas se aumenta a medida que el ancho del rayo de señal disminuye progresivamente. A partir del marcador exterior, usted deberá hacer los ajustes a su actitud de una manera cada vez mas fina. De hecho cerca de la altura mínima su rumbo no deberá ser corregido en mas de 5° en el proceso de delimitación.

 Al llegar a la altura mínima usted deberá decidir si se encuentra ‘visual’, o sea que no tiene presencia de nubes, que tiene la pista o las luces de aproximación a la vista y que su visibilidad es de al menos 1.800 ft. Mirando en la carta de aproximación, el marcador medio (MM) está ubicado a 0.5 millas náuticas (NM) de la cabecera de pista. Esto representa unos 3.000 ft (1 MN = 6080 ft). Lo anterior quiere decir que si usted aun no ha pasado por el marcador medio y ya puede ver las luces de aproximación o la cabecera de pista, ciertamente tiene una visibilidad de mas de 1.800 pies.

 

Si de acuerdo a lo anterior usted tiene visual puede continuar la aproximación y aterrizar normalmente. Es una buena idea continuar utilizando la senda de planeo como guía de descenso en condiciones de baja visibilidad aun después de esta última etapa de aterrizaje. Si existen luces VASI debe utilizarse para seguir el perfil de aproximación.

APROXIMACION FRUSTRADA

Eventualmente usted puede llegar al punto de aproximación frustrada (missed approach) indicado por el marcador medio, sin tener visual. Si este es su caso deberá efectuar un procedimiento de aproximación perdida de acuerdo a las instrucciones estipuladas en la carta de aproximación. Estas instrucciones las debe encontrar en el diagrama de perfil (profile diagram) que encuentra en la carta de aproximación.

Los procedimientos de aproximación frustrada están diseñados para llevarlo de nuevo a una altura de relativa seguridad libre de obstrucciones o montañas. Estas instrucciones no son mas que una serie de pasos escritos que deberá seguir para abortar o interrumpir una aproximación. En la vista superior de la carta de aproximación también encontrará marcado con una línea punteada el procedimiento a seguir para aproximación frustrada.

 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO

 Inmediatamente ascienda en línea recta (rumbo 270°) hasta lograr 1.200 ft;

  1. Continúe el ascenso hasta 4.000 ft mientras gira a la derecha y proceda a VORTAC Northbrook.
  2. Nivélese a 4.000
  3. Incorpórese al patrón de espera en Northbrook hasta que el ATC le de autorización nuevamente de aterrizar.

 Trate de efectuar nuevamente aproximación a la altura mínima de decisión, efectúe un aterrizaje normal si usted tiene visual.

 RESUMEN

 La actitud es la clave para poder efectuar una aproximación descansada y exacta por ILS. Si logra controlar la actitud siguiendo un procedimiento de delimitación (correcciones menores sucesivas) el procedimiento para ajustar las agujas del ILS puede ser muy sencillo. Para efectuar practicas de Aproximaciones frustradas, coloque el parámetro de variación de la base de nubes en 200 o 300 pies. Esto le dará a usted la posibilidad aleatoria de no romper nubes a la altura mínima. También trate de variar la visibilidad a el mínimo de 1.800 ft seleccionando 3/8 mi en la caja de dialogo de Visibilidad. Esperamos que usted disfrute la sensación de ver materializar la pista al frente suyo perfectamente alineada para aterrizar. Recuerde la clave de todo es la actitud.