Aviación general, Gestionar Combustible en 5 Pasos!

INTRODUCCIÓN

La administración y gestión del combustible, es una habilidad crítica, para cualquier operación aeronáutica. No importa que tan bien, un piloto vuele su avión. Una gestión incorrecta del combustible, puede ponerlo en una situación de vida o muerte.

En este articulo, revisaremos todo lo que concierne, a la gestión y manejo del combustible. A través de una cómoda guía, dividida en 5 pasos, que hice para organizar la información. Por supuesto no podré cubrir, hasta el mas mínimo detalle relacionado con el tema, pero el conocimiento que voy a compartir aquí, mejorará la seguridad y el profesionalismo, en cada vuelo que hagas. (Si quieres saber mas acerca del combustible, sistemas de combustible,  etc. te recomiendo leer el capítulo #6 del: Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge).

Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge Capítulo #6

Paso 1: Cálculos de Combustible en el Pre-Vuelo

Lo primero es medir la distancia total hasta tu destino, y hacerte las siguientes preguntas pertinentes al vuelo: Es tu ruta directa o con varios virajes?, es la distancia mayor al rango de combustible de tu avión?, Hay viento en contra, que pueda incrementar, el consumo de combustible, a lo largo de la ruta? estás calculando el consumo de combustible, en relación a la altitud de densidad y a una configuración de potencia específica? ( El consumo de combustible, se expresa en galones por hora Gal/hr y su relación con la altitud de densidad, para efectos de navegación, puedes encontrarla en el manual del avión POH/AFM - Sección  PERFORMANCE - CRUISE PERFORMANCE TABLES.

Para aclarar mejor este punto, simulemos una sencilla navegación VFR desde Mc Clellan KCRQ a Santa Monica KSMO, la distancia simple, entre los dos aeropuertos es de 80.5Nm, la altitud de crucero será de 6500ft, la temperatura externa del aire OAT en esa altitud serán 15ºC (60ºF), tendremos viento en contra a 10kts y volaremos un hermoso Piper PA28-181 ARCHER II.

Tendremos que calcular:

- Tiempo, combustible y distancia para ascender

- Combustible usado en el descenso

- Combustible usado en crucero.

Resolvamos primero el ascenso, usando la tabla Time, Fuel and Distance to climb (Esta se encuentra en el POH/AFM del PA28-181). La elevación del aeropuerto de salida Mc Clellan KCRQ es de 330.5ft, así que nuestro ascenso será prácticamente desde el nivel del mar hasta 6500ft, la temperatura en la superficie es de 27ºC (80ºF). Con estos datos ya podemos trabajar.

Hecho el trabajo usando este gráfico, tenemos:

-Combustible para el ascenso = 2.5 galones.

-Tiempo en ascenso = 13 minutos.

-Distancia recorrida = 18 millas náuticas.

Procedamos ahora con el descenso, la altitud de crucero es 6500 pies, la elevación del aeropuerto de Santa Monica KSMO es de 177ft, la altura del patrón de tráfico normalmente es de 1000ft AGL (sobre el nivel del terreno), quedando así la altitud en 1200ft MSL (Sobre el nivel medio del mar), que es la que usamos en nuestro altímetro.

El descenso será hecho en configuración de crucero 2350RPM (consumo 8gal/hr), la velocidad será aproximadamente 110kts y la rata de descenso serán 500ft/min (pies por minuto).

El resultado obtenido será este:

VELOCIDAD: 110kts /div 60min = 1.8nm/min (millas náuticas por minuto)

DESCENSO: 6500ft - 1200ft = 5300ft.

TIEMPO: 5300ft /div 500ft/min = 10.6min.

DISTANCIA: 1.8nm/min X 10.6min = 19nm.

COMBUSTIBLE: 8gal/hr /div 60min = 0.13gal/min X 10.6min = 1.3gal.

Ahora es el momento de calcular la fase de crucero, la distancia total es de 80.5nm menos 18nm en ascenso, menos 19nm en descenso. Nos deja con 43.5nm por recorrer en vuelo de crucero. Para obtener los datos de comportamiento en crucero usaremos el gráfico:

Usando el gráfico, he elegido la configuración de potencia de 55% a 6000ft de altitud de densidad con 15ºC (60ºF) de temperatura, como podemos apreciar en el gráfico comienzo en A (temperatura), luego B ( Altitud) , C ( Setting de potencia) y D ( RPM resultantes 2350). Esta configuración nos da una velocidad de crucero de 105kts y un consumo de combustible de 7.8gal/hr, el cual redondeamos a 8.0gal/hr. Si recordamos los 10kts de viendo en contra, sabemos que la velocidad sobre tierra será 95kts.

Calculemos:

DISTANCIA: 43.5nm

VELOCIDAD: 95kts /div 60min = 1.6nm/min ( 1.58 exactamente).

TIEMPO: 43.5nm /div 1.6nm7min = 27min

COMBUSTIBLE: 8gal/hr /div 60min = 0,13gal/min X 27min = 3.6gal ( 3.51 exactamente).

El combustible total, requerido para este vuelo en específico es: 2.5gal (ascenso) + 1.3gal (descenso) + 3.6 gal (crucero) + 4.0gal (reserva de 30minutos a 55% de potencia) = "11.4gal"

Paso Uno terminado, eso fue todo sobre gestión del combustible, en cuanto a los cálculos del Pre-vuelo.

PASO DOS: Combustible en la inspección Pre-vuelo.

Cuando estés caminando, acercándote a tu bonito PA28-181 ARCHER II, deberías echar un vistazo bajo las alas, en la superficie del suelo, en busca de charcos o gotas que indiquen una fuga de combustible a través de los tanques integrales. También mira la superficie de las alas para buscar algun signo de derrame de combustible, posiblemente debido a una fuga en las tapas o Fuel caps, las cuales pueden tener un sello roto, o pueden estar mal cerradas. 

Ya en la cabina, cuando acciones el Master Switch, las lecturas en los indicadores de combustible, pueden darte una idea del combustible abordo del avión. Sin embargo, la cantidad de combustible debe ser verificada visualmente, por que las únicas lecturas confiables en un indicador de combustible son FULL y EMPTY. 

Al estar perfectamente seguros del combustible abordo, el siguiente paso a seguir, es tomar muestras de combustible, de todos los drenajes del avión. Revisa cada muestra que tomes con el Fuel Tester, en contra de la luz del sol, busca agua, tierra, o cualquier partícula extraña que no pertenezca al combustible. También asegúrate de que el color del combustible coincide con el grado de combustible abordo en el avión.

Inspecciona las ventilaciones de los tanques, para asegurarte que no estén obstruidas. Cuando los tanques están totalmente llenos, el calor del sol puede causar un desbordamiento por las ventilaciones, solo por si acaso toma muestras del combustible que sale de ahí para asegurarte que no este contaminado con agua o partículas extrañas.

Paso dos terminado, ahora a encender el motor!

Paso Tres: Combustible antes de encender el motor.

"PA28-181 Procedimiento de encendido con lista de chequeo, gracias al usuario de youtube finsent0"

Dentro de la cabina debes comprobar todos los items relacionados al combustible. Válvula Selectora de Combustible : Como se requiera, L, R, OR BOTH. (Sigue siempre las instrucciones del POH/AFM). Comprueba el correcto funcionamiento de la bomba auxiliar de combustible.

Después de usar el Primer, antes de encender el motor. asegúrate de que esté asegurado "LOCKED". De no estarlo, permitiría el ingreso de combustible extra en los cilindros, a través de las líneas del primer, posiblemente causando una pérdida de potencia en el despegue.

Antes del Despegue, pon la Válvula Selectora de Combustible en la posición requerida por el POH/AFM, enciende la bomba auxiliar para estar asegurado, si la bomba de combustible accionada por el motor llegase a fallar en pleno despegue.

En la carrera de despegue, usa la mezcla totalmente rica, si la pista está al nivel del mar. En aeropuertos con una gran altitud de densidad, el motor no generará el 100% de su potencia, tal vez ni siquiera 75%, dependiendo de la altitud. Consulta el POH/AFM, en la sección de performance, busca el gráfico o tabla concerniente al despegue y la altitud de densidad. Allí también encontraras la distancia que el avión recorrerá hasta alcanzar la velocidad de despegue.

Paso Tres terminado, estás listo para partir.

Paso Cuatro: Combustible en Vuelo.

Recuerda anotar la hora de salida en cada despegue, es el punto a partir del cual podrás calcular todos los estimados de combustible. Te recomiendo estimar el combustible usado y restante, cada 30 minutos de vuelo, también cambia de tanques cada 30 minutos para mantener las alas balanceadas, así no tendrás que volar horas sosteniendo un ala con el comando.

Puedes estimar tu consumo de combustible con un NAVLOG, o con un formato sencillo como este:

Empobrecer la mezcla: Finalmente al alcanzar la altitud de crucero, debes empobrecer la mezcla para que el desempeño del avión coincida con los números que están en los gráficos de Performance. Hay varios métodos para empobrecer la mezcla, está el Peak RPM, el Peak EGT, en aviones con motor a inyección el método Fuel Flow Gauge y otros mas, gracias a la era del microchip y la instrumentación moderna. Explicare los médotos Peak RPM y PEAK EGT de manera sencilla.

Aquí tenemos un video de Jason Schappert, con una clara explicación del procedimiento básico para empobrecer la mezcla.

Peak RPM: Este procedimiento es el más utilizado en aviones con hélice de paso fijo. Primero nivela el avión en tu altitud de crucero seleccionada (normalmente sobre 3000-5000ft), espera que la velocidad se establezca y compensa el elevador para mantener esa actitud. Ahora comienza a empobrecer la mezcla "despacio" y al mismo tiempo fíjate en el indicador de RPM, estas comenzarán a subir un poco y alcanzaran un pico, lo notarás por que el motor comenzará a ponerse ronco jejeje, "Run Rough" , en ese momento enriquece la mezcla lentamente hasta que el motor vuelva a correr suavemente y listo, ya habrá una cantidad eficiente de aire y combustible en el carburador.

Peak EGT: Este procedimiento es el mas común en aviones con hélice de velocidad constante, y al empobrecer la mezcla el gobernador de la hélice mantendrá las RPM en el mismo lugar. Aquí usaremos el mismo procedimiento descrito arriba, la diferencia es que vas a vigilar el instrumento de "Temperatura de gases de escape" EGT, al comenzar a empobrecer la mezcla la aguja del EGT comenzará a subir gradualmente hasta alcanzar una temperatura máxima, si sigues empobreciendo la mezcla el motor comenzará a correr mal y la aguja del EGT comenzará a bajar o retroceder. En ese caso estarías corriendo en el lado pobre del pico "Lean of Peak", lo cual no es muy amigable con el motor. Tu quieres estar en el lado rico del pico "Rich of Peak", para operar en Rich of Peak, una vez alcanzado el pico de EGT, comienza a enriquecer la mezcla lentamente hasta que la aguja retroceda 25-50ºF. Esta configuración te dará la maxima potencia del motor y el balance de aire y combustible será muy amigable con las temperaturas en los cilindros.

Hay mucho mas que decir sobre el tema de la mezcla, pero he cubierto lo mas importante para que puedas comenzar a desarrollar buenos hábitos de vuelo. Si quieres ir mas profundo sobre el tema, te recomiendo leer el Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge.

Paso Cuatro terminado, ahora sabes gestionar el combustible en vuelo de la forma correcta.

Paso Cinco: Combustible al Final del Vuelo.

La gestión del combustible no termina cuando aterrizas el avión y dejas la pista libre, recuerda evitar usar una mezcla totalmente rica durante el rodaje, y mantén el motor a 1000RPM, así no afectarás las bujías.

Antes de apagar el motor, recuerda apagar todos los radios y equipos de navegación. Con el motor apagado apaga toda luz e interruptor y "Apaga el Master Switch" JAJAJA!

Recuerda apagar el MASTER SWITCH

Pon la Válvula selectora de combustible, en la posición L o R, Para evitar que el combustible pase de un tanque a otro (cross feed) en una superficie inclinada. Recuerda que es aconsejable poner los tanques completamente llenos si el avión va a pasar varios días sin volar, ya que se formaría agua en los tanques debido a la condensación y los cambios de temperatura.

Bueno, así concluyo este post, esto es todo con lo que puedo contribuir con respecto al tema de la gestión de combustible en todas las fases del vuelo. Estaría muy orgulloso si esta información es de utilidad para ti y te aseguro que al aplicar estos consejos que he compartido, serás un piloto mas profesional y seguro.