Vuelo en montaña

Jornadas Técnicas de Helicópteros: Factores Operacionales

Madrid, 17 y 18 de abril de 2012

1. Título de secciónOPERACIÓN EN MONTAÑA CON HELICÓPTEROS

Miguel Ropero Rébora



Introducción

“El vuelo en montaña con helicóptero no es un tipo de vuelo más

difícil que otros que realizamos, pero los límites de la máquina, que

están más cerca y el rápido deterioro de las condiciones

meteorológicas, nos dejan menos margen de error. Esto unido a que

a veces es una misión de rescate en la que el tiempo prima, hace la

operación mucho más compleja”




El helicóptero adecuado

Monoturbina?

Biturbina?

Grande?

Pequeño?

Enorme?

Pistón?




Biturbina vs. Monoturbina

• Corto tiempo de exposición en maniobras de rescate OEI

• Amplitud de cabina

• Grúa de rescate (2 pax)

• Gran estabilidad en apoyos sobre un patín

• Velocidad de crucero

• Rápida puesta en marcha

• Puertas de apertura traseras (HEMS)

• Pequeño diámetro del rotor principal

• Seguridad del rotor de cola tipo

Fenestrón

• Maniobrabilidad

• Techo 20000 ft.

(EC135P2+)

• Autonomía

• Tiempo de reacción en determinadas condiciones

• Coste de mantenimiento

• Relación peso / potencia

• Limitación de viento lateral para maniobra de grúa

Ventajas Desventajas




Biturbina vs. Monoturbina

• Maniobrabilidad

• Tiempo de respuesta y mejor comportamiento en altitud

• Autonomía

• Rápida puesta en marcha

• Pequeño diámetro del rotor principal

• Relación peso / potencia

• Menos inercia

• Techo operativo 23000 ft

• Sin limitación de viento lateral para

grúa

(AS350B3+)

• Espacio en cabina

• Grúa de rescate (1 Pax)

• Cabina reducida

Ventajas Desventajas

ISA a 11.000´ -3ºC ISA+10 a 11.000 +3ºC ISA+20 a 11.000´13ºC

0

50

100

150

200 180 180 170

110

60

0

Autonomía (minutos)

AS350B3 EC135 T2




Las tres premisas principales para el vuelo en montaña son:

Conocer las limitaciones

de la máquina con la que

trabajas

Conocer tus propias

limitaciones como piloto y la

de tu tripulación

Ningún piloto ignora el

viento demasiado

tiempo. Hazlo todo cara

al viento excepto pis.




1. Preparación del vuelo

2. Condiciones en la montaña

3. Trabajo en grandes Altitudes

4. Técnicas de vuelo

5. Factores humanos




Misión:

Qué…? , dónde…?,

cómo…? Y

cuántos…?

Meteorología

Nubosidad, vientos,

temperatura,

turbulencia,

formación de hielo,

isocero, pronóstico,

ocaso…

Helicóptero

Estado, prevuelo,

equipamiento

necesario, cálculo de

peso, limitaciones,

performances

1. Preparación del vuelo




1.2 Preparación del vuelo Piloto y tripulación:

Condición física,

capacitación,

limitaciones,

equipamiento

adecuado

Terreno

Características, elevaciones,

desniveles, peligros,

poblaciones, entradas y

salidas, cables (todos los

tipos, alta tensión, mineros,

de ocle, forestales,

funiculares, de ocio y

aventura…) y si quieres

conocer más vente a Asturias

“Lo dice todo el mundo”

Una de las claves está en una buena planificación




Inciso…

(culturilla de montaña)




Los vientos de montaña son creados por la formación y movimiento de

los sistemas de baja y altas presiones o vientos frontales.

2. Condiciones en la montaña2.1 Viento

Los vientos creados por las altas presiones son normalmente

débiles, variables y circulan en dirección horaria.

Las condiciones de vuelo son siempre mejores cuando están

presentes.


Los vientos creados por bajas presiones son moderados o fuertes y

a menudo turbulentos, inestables y giran en sentido anti-horario.

Crean inestabilidad y malas condiciones de vuelo.



Cuanto mayor sea la fuerza del viento más pronunciada será la línea de

demarcación y más se acercará a la cima






Comportamiento del viento en montaña y valle

Viento laminar

Viento turbulentoViento

turbulento

Viento laminar

Viento turbulento





Comportamiento del viento en montaña





Los vientos en la montaña pueden cambiar súbitamente, tanto de

intensidad como de dirección, de una zona a otra, incluso en una

misma operación en dos aproximaciones diferentes. Si el viento por encima de un valle es fuerte, el lecho puede estar con

viento calma.

El viento en la cima es normalmente de mayor intensidad que en las

laderas, debido al efecto Venturi.

Cuanto más pronunciada sea la

ladera, mayor será la fuerza del

viento.

En los valles el viento puede

crear zonas ascendentes o

descendentes si éste sopla

perpendicularmente.








Mecánica:

Está formada al

acelerarse el viento

sobre terrenos rugosos o

escarpados. Causa

notables sacudidas.

2. Condiciones en la montaña2.2 Turbulencia

Descendente:

Creada al dejar el viento

la cumbre en la zona de

sotavento.




Zona escarpada:

Formada por la

confluencia de dos masas

de aire con distintas

direcciones (Ej. Frente

frío + frente cálido).


Latigazo o racha:

Causada por un viento fuerte

que choca contra una cara lisa

o empinada con un final

abrupto en su cima. Puede

existir en cualquier cima con

pendientes pronunciadas, muy

peligroso con vientos de más

de 15 kts.




Masa de aire:

Es el resultado de severos sistemas de

altas y bajas presiones moviéndose por

largas cadenas montañosas.


Térmica:

Causada por las corrientes de

aire ascendentes al estar el

aire en contacto con suelo

más caliente que la

atmósfera. Muy usual en

verano. Y en laderas soleadas.




Se forman cuando el aire cruza a través de una montaña o cadena

Inicialmente el aire se desplaza hacia arriba siguiendo el contorno de la

montaña y al llegar a la cima, desciende iniciando una serie de ondas

en sentido descendente.

Requieren que ciertas condiciones se cumplan:

2. Condiciones en la montaña2.3 Onda de Montaña

La dirección del viento debe estar a 30º de la perpendicularidad de la

cadena montañosa.

La velocidad del viento debe de ser de más de 15kts para montañas

pequeñas y de 25 kts para cadenas.

El viento debe de llevar una velocidad constante y aumentar con la

altura.

El aire debe de estar estable en el pico pero inestable en su base.




Características:


A mayor viento mayor longitud de la onda (3 – 15 kms)

La posición de la cresta de la onda permanecerá prácticamente

estacionaria, siempre y cuando la velocidad del viento permanezca

constante. La amplitud de la onda en vertical puede llegar a 1 km de altura.

Las componentes de viento pueden crear ascendencias y

descendencias de 2000 a 5000 pies/min y rachas de + 25 kts. La onda más cercana a la cima de la montaña es siempre la más

fuerte, disminuyendo a medida que se aleja.

Si la onda es fuerte un gran remolino llamado rotor puede formarse a

sotavento y bajo la cresta de la onda. Si existe otra cadena montañosa tras la originaria de la onda, el efecto

puede aumentar o anularse por completo.




Nubes:


Las ondas de montaña producen un ascenso del aire y si hay suficiente

humedad, formará ciertas nubes muy características. Si el aire es seco

no tienen porqué formarse.





Nube lenticular

Nube rotor

Nube de cresta o bandera

Suele encontrarse en la cresta

de la onda, aspecto de lenteja

y a veces las rachas son tan

fuertes que se deshacen en

girones.

Se forman sobre el pico de una

montaña, tiene aspecto de una

cascada, indica una fuerte

corriente descendente

Asociada al rotor, aparece

como una larga línea de

estratocúmulos, su base puede

encontrarse por de bajo de la

montaña y su cima mucho más

alta.





Nube lenticular

Nube rotor

Nube de cresta o bandera




2. Condiciones en la montaña2.4 Invierno

Bajas temperaturas

Atmósfera más estable

Mejor performance

Relieves ocultos por la nieve

Nieve profunda o suelta, placas de

hielo

WhiteOut

Días más cortos

Frío extremo

Formación de hielo

Grandes sistemas frontales




2. Condiciones en la montaña2.5 Verano

Días más largos

Reconocimiento del

terreno más sencillo

Fácil supervivencia

Menos humedad

Más temperatura

Performances degradados

Formación de nubosidad

BrownOut




3. Trabajo en grandes alturas La baja presión atmosférica, la alta temperatura y la alta humedad nos

da una disminución en la densidad del aire.


++ ALTURA++ TEMPERATURA++ HUMEDAD

MENOR DENSIDAD

DISMINUCIÓN DE LAS PERFORMANCES

Es fundamental para el trabajo en montaña tener siempre una vía de escape



3. Trabajo en grandes alturas


La sustentación del rotor disminuye de forma proporcional a la densidad del aire Los movimientos de la aeronave requerirán más movimiento de mando (respuesta lenta).

La inercia de la aeronave en las aproximaciones se hará más evidente

Como afecta al helicóptero

Performance de la autorrotación degradada.

Pérdida de eficiencia del rotor de cola (LTE).

Más facilidad de que ocurra un stall de pala.



3. Trabajo en grandes alturas


Como afecta al helicóptero

RPM en autorrotación es mayor, se necesita más colectivo para corregir las rpm alta y dispondremos de menos colectivo en el flare. Espacios reducidos para la autorrotación (en nuestro entorno).

Menor potencia disponible.

Posibilidad de Vortex Ring.

Radios de giro más amplios.

Velocidad indicada mayor que la velocidad verdadera.



4. Técnicas de vuelo4.1 Reconocimiento del viento


Los mejores sistemas visuales para reconocer el viento en montaña son:

Bote de humo, o humo cercano (chimenea,

incendio…)

Un tendal…

(Difícilmente en alta

montaña, pero

quien sabe…)

Persona de

confianza… (No

es normal que

ocurra)

Marcas en el agua, arboles,

etc

Muy usual en Asturias,

pero poco fiable…





El reconocimiento del entorno es la técnica más usada para reconocer

el viento en montaña, además del viento nos ayudará a elegir el mejor

terreno para tomar.

Mediante el mantenimiento de una altitud y velocidad constantes a lo

largo de un vuelo próximo a la zona podemos monitorizar los cambios

de potencia necesarios y observar las zonas de ascendentes o

descendentes.

Necesitaremos establecer una línea de

torque base, a una velocidad de entre 40-

50 kts y una altura constante,

memorizando el torque necesario.

Realizaremos al menos una de las pasadas

15 o 20 metros por debajo de la cumbre.





Al entrar en la zona o capa límite y encontrar aire ascendente

manteniendo la velocidad y altura constantes, las lecturas de torque

serán menores que las de la línea base de torque, sentiremos que el

helicóptero flota y será fácil mantener la velocidad, encontrando

alguna turbulencia suave.

Al entrar en la zona o capa límite y encontrar aire descendente

manteniendo la velocidad y altura constantes, las lecturas de torque

serán mayores que las de la línea base de torque, la velocidad tenderá

a caer dando la sensación de que el helicóptero está más pesado, con

turbulencias severas o moderadas.

El viento descendente reduce las prestaciones por tanto es importante

planear la aproximación en la zona ascendente.





Se suelen usar 3 tipos de

reconocimientos:

Reconocimiento en circulo

Reconocimiento en Ocho (2

pasadas)

Reconocimiento desde

estacionario (con OGE

disponible)





Reconocimiento en circulo





Reconocimiento en Ocho





Reconocimiento desde estacionario

Si el viento no es excesivo

A una altura segura podemos realizar un estacionario para evaluar

el comportamiento del helicóptero.

Evaluamos potencia y comportamiento de los pedales

Muy útil en helicópteros biturbinas, para establecer el torque en

caso de OEI.





Durante las pasadas 1 y 2 deberemos:

Buscar la zona de toma más adecuada

Evaluar ladera, obstáculos

Realizar las pasadas a la misma altura

Buscar la vía de escape (siempre en descenso)

Comprobar la velocidad y ver los cambios

Observar deriva en los virajes





Durante la pasada final y posterior frustrada:

Reconfirmar la dirección del viento y zona de toma.

No debería bajarse la velocidad por debajo de 20-25 kts, ni realizarla a menos de 20-30 ft.

Si las condiciones durante la aproximación se deterioran, frustra e inténtalo de nuevo, buscando una zona mejor.





Síntomas de pasada en zona descendente. Cola baja, helicóptero difícil de frenar La GS será mayor que la IAS Bajada repentina de la velocidad El helicóptero suele temblar al requerir más potencia. Más torque necesario al llegar al punto de toma. Dificultad para ganar velocidad en GO/ARRND.

Síntomas de pasada en zona ascendente.

Helicóptero nivelado durante la aproximación

La GS será menor que la IAS

La potencia requerida al llegar a la zona de toma es menor. La recuperación de velocidad en caso de G/A será rápida.



4. Técnicas de vuelo4.2 Tipos de Aproximación


Una vez conocido el viento y elegido la zona de toma y la ruta de

escape iniciaremos la aproximación, en montaña se usan

principalmente 3 tipos de aproximaciones, en función del terreno y de

la intensidad del viento, pero todas tienen varios puntos en común:

El ratio de descenso debe de estar por debajo de los 500 ft/min,

con ello conseguiremos un disco de rotor con alta carga

aerodinámica, lo que llamamos comúnmente “llevar la máquina en

la mano”. (R/D 200-300 ft, rotor plano)

El helicóptero debe de acabar siempre lo más aproado al viento

Aproximación por la línea de de marcación

Aproximación con viraje

Aproximación plana





Aproximación por la línea de demarcación o profunda

Solo con viento laminar, de

distinta intensidad.

No necesita viraje en final.

Baja velocidad de aprox.

Peores posibilidades de G/A.

Requiere más potencia desde

el inicio.

Posible ilusión óptica si es

demasiado vertical.





Aproximación Plana con viraje Se usa en zonas turbulentas

Se compromete el viento

dependiendo del pedal que

solicite menos potencia

Debe de ser lo más plana

posible tratando de estar

siembre en la zona

ascendente

Da la posibilidad de un G/A

rápido y eficaz

Requiere mucha pericia

WW





Aproximación Plana o tendida Solo con viento laminar de no

mucha intensidad

En zonas poco turbulentas

Es necesario no perder

demasiada velocidad hasta

muy corta final





Siempre tenemos que tener una vía de escape que no requiera

ascenso.

No perder la velocidad hasta estar sobre el punto de toma

Nunca entres en corta final en una zona de descendencia

SI NO LO VES CLARO, FRUSTRA

No siempre podremos tomar donde queremos…



4. Técnicas de vuelo4.3 Vuelo en valle y cruce de cuerda


El cruce de la cuerda de una montaña es una situación comprometida

puesto que podemos pasar de zonas ascendentes a zonas

descendentes y turbulentas, o zonas con poca visibilidad.

La regla básica es que nunca debemos de cruzar perpendicular si con

el ángulo necesario para tener una salida clara y a la vez poder

observar el otro lado de la cuerda. La entrada debe de ser plana pero con la altura suficiente para poder

salir en caso de que nos hundamos en alguna turbulencia.

La pendiente no debe superar el régimen de ascenso, si la velocidad

decae demasiado en el ascenso virar al valle.



4. Técnicas de vuelo4.3 Vuelo en valle y cruce de riscos


En los valles debemos volar a una velocidad y altitud seguras

intentando volar pegado a una ladera, ascendente si la hubiera.

Asegúrate que el valle en el que entras tiene salida y no acabe en un

circo. (No resulta muy válido en Asturias). Si el valle se va estrechando vigila que tengas suficiente amplitud para

virar y poder salir. La pendiente no debe superar el régimen de ascenso, si la velocidad

decae demasiado en el ascenso virar al valle.



4. Técnicas de vuelo4.4 Problemas reales en Asturias…


A veces nos encontramos esto…

A veces nos ocurre esto…





Debido a la operación que tenemos en Asturias, picos de hasta 8700 ft

(2648 metros) del Torrecerredo y la operación con un biturbina, los

principales problemas reales a los que nos enfrentamos en una misión

son los siguientes:

Autonomía reducida por exceso de peso (Relación / peso potencia)

Meteorología adversa

• Degradación de las condiciones visuales (DVE)

• Engelamiento ligero a moderado

• Formación de nieblas por convección

Pérdida de eficiencia del rotor de cola (LTE)

Cables de alta tensión… hasta en la sopa!

Limitación por viento lateral en grúa WhiteOut / BrownOut





Salimos con una autonomía de 01:35 aprox. + 20 min de

contingencia, a veces tenemos que cortar motor si la zona lo

permite mientras preparan al herido.

Disponemos de 3 bases fijas con

combustible, una de ellas Cangas

de Onis a 8 minutos de Picos,

(Ibias, y La Morgal).

A veces es necesario bajar

material y al médico en alguna

zona más baja, haciendo las

grúas una a una.Tripulación:

Piloto + Rescatador + Op. Grúa + Médico



Condiciones Visuales

Degradadas (DVE)

TIPS

Pobre textura del terreno (falta de contraste)

CFIT

VORTEX

RING

IMC

Pérdida de la consciencia situacional (Situational Awareness)Pérdida de pistas para mantener el vuelo visual

Pérdida inadvertida de Altura/Velocidad

DVE

Degradaded Visual Conditions

CONDUCE A:

Retrasos en la transferencia entre la mirada dentro (instrumentos) y fuera (entorno) pueden llevar a una entrada inadvertida en IMC, o a una posición de vuelo anormal

Desorientación Espacial

Si tenemos que ir reduciendo la velocidad, por la deterioración progresiva de las condiciones de visibilidad establecer una mínima velocidad a la cual haremos un “safe landing” (30 kts*)

Falso Horizonte

Nieve - NubesAgua - Cielo

LATLLow Altitude Flying

Recuperación

Horizonte Nivelado

Velocidad por encima de +30 Kts y por debajo de -VNE

Potencia de crucero o Máxima Continúa

Ascenso a Vy

Viraje de 180º del

rumbo que llevábamos al entrar en IMC

Ascenso a SAFETY

ALTITUDE (Mínima de cuadricula)

* Por debajo de 30 kts un helicóptero puede entrar fácilmente en Anillos turbillonarios (Vortex Ring)

MEDIDAS DE MITIGACIÓN DEL RIESGO Nº 001.2011

Miguel Ropero Rébora Departamento de Seguridad Operativa





WhiteOut - BrownOut

Se produce en zonas con nieve polvo, la mejor manera de evitarlo es

buscar una referencia, y hacer la aproximación mirando siempre a ese

punto. Como referencia podemos usar, una piedra, o lanzar algún objeto

desde el helicóptero en la pasada baja, (camilla, mochila…), como último

caso podemos hacer la aproximación a una persona que nos pueda indicar.





Parada de motor en zonas nevadas o heladas:

Al aterrizar en nieve, se debe de bajar el colectivo con cuidado viendo

como se asienta el helicóptero.

Una vez asentado, mover los pedales para terminar de asentarlo.

Es imprescindible contar con “bear pads”.

A la hora del despegue es muy

importante mirar si se ha creado hielo

o hielo por encima de los patines

( puede provocar un vuelco dinámico).





Formación de nieblas

A veces salimos a una misión en un día totalmente despejado y a la vuelta

nos avisan por radio que tenemos La morgal totalmente cubierta por

niebla.

Tenemos la posibilidad de irnos a LELN (20-30 min de vuelo) o

quedarnos en algún refugio de la zona de picos.

Podemos conociendo la base de nubes en una zona próxima a la

costa y cerca del aeropuerto hacer un descenso controlado hasta

una altura mínima de seguridad “pinchando” nubes hasta salir.

O realizar una ILS a LEAS, pero tenemos el problema que el helicóptero

no está certificado para IR



Carga de trabajo incrementada considerablemente debido al entorno y

la necesidad de estar en alerta constantemente

5. Factores Humanos


Hipoxia: Hasta 10000 ft un piloto sano no debería verse afectado,

según estudios de la FAA, los pilotos fumadores podrían notar ligeros

síntomas a partir de 5000-8000 ft .

Necesidad de equipación adecuada (Ropa térmica, equipo de

supervivencia).



Ilusiones: es la incapacidad para determinar la forma real del terreno

desde la posición en la que lo estamos viendo.

5. Factores Humanos


Ilusiones pendiente-arriba: Se producen cuando vemos el horizonte

más alto de lo normal. Puede provocar ganancia de altitud y pérdida

de velocidad.

Ilusiones pendiente-cruzada: Se produce cuando vemos el horizonte

inclinado, bien de una montaña o bien de un banco de nubes, al

intentar corregirlo podemos sufrir una pequeña desorientación por

creer que estamos inclinados.

Ilusiones pendiente-abajo: Se producen cuando vemos el horizonte

más bajo de lo normal. Puede provocar pérdida de altitud y aumento

de velocidad.



BrightOut: En pendientes con nieve y cielos despejados, la ausencia de

sombras puede hacer que perdamos parcialmente la consciencia

situacional por falta de sensación de profundidad. Esto es muy peligroso

en los circos o hous.

5. Factores Humanos


Pérdida de horizonte: En caso de cielo gris, zonas nieve o sombras, pérdida

de referencias. Buscar salida segura y pendiente de radio-altímetro. (Se

acentúa con lluvias o visibilidades reducidas).


Madrid, 17 y 18 de abril de 2012Miguel Ropero Rébora

Gracias por vuestra atención

Documents

Vuelo en montaña