Turbulencia de estela

La turbulencia de estela es una perturbación en la atmósfera que se forma detrás de una aeronave al pasar por el aire. Se asocia principalmente con los vórtices de estela generados cuando la aeronave produce sustentación, sobre todo los vórtices de las puntas de las alas . ^{[ 1 ]}

La turbulencia de estela es especialmente peligrosa en la región detrás de una aeronave durante las fases de despegue y aterrizaje . Durante el despegue y el aterrizaje, una aeronave opera con un ángulo de ataque elevado . Esta actitud de vuelo maximiza la formación de vórtices fuertes. En las proximidades de un aeropuerto, puede haber varias aeronaves, todas operando a baja velocidad y baja altitud; esto proporciona un riesgo adicional de turbulencia de estela con una altura reducida desde la cual recuperarse de cualquier percance. ^{[ 1 ]}

La turbulencia de estela es un tipo de turbulencia en aire claro . En el caso de la turbulencia de estela generada por las alas de una aeronave pesada, el par de vórtices giratorios persiste durante un tiempo considerable después del paso de la aeronave, a veces más de un minuto. Uno de estos vórtices giratorios puede generar momentos de balanceo que pueden exceder la capacidad de control de balanceo de una aeronave más pequeña que se encuentre cerca, lo que podría resultar en la pérdida de control. ^{[ 2 ]}

Helicópteros

Los helicópteros también generan turbulencia de estela. Las estelas de los helicópteros pueden ser significativamente más fuertes que las de un avión de ala fija del mismo peso. La estela más fuerte se produce cuando el helicóptero opera a velocidades más bajas (de 20 a 50 nudos ). Los helicópteros ligeros con sistemas de rotor de dos palas generan una estela tan fuerte como la de los helicópteros más pesados ​​con más de dos palas. La estela del rotor del Bell Boeing V-22 Osprey puede ser peligrosa; una investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos sobre un accidente de un CV-22B en 2012 atribuyó el accidente a la falta de mantenimiento de la separación de la estela con otro CV-22B durante una maniobra en formación. ^{[ 6 ]}

Los dispositivos en las puntas de las alas pueden disminuir ligeramente la potencia de los vórtices en dichas puntas . Sin embargo, estos cambios no son lo suficientemente significativos como para modificar las distancias o los tiempos en los que es seguro seguir a otras aeronaves. ^{[ 2 ]}

Categorías de turbulencia de estela

La OACI establece categorías de turbulencia de estela basadas en el peso máximo de despegue (MTOW) de la aeronave. Estas categorías se utilizan para la separación de aeronaves durante el despegue y el aterrizaje.

Existen varios criterios de separación para las fases de despegue, aterrizaje y vuelo en ruta, basados ​​en las categorías de turbulencia de estela. Los controladores de tráfico aéreo secuenciarán las aeronaves que realicen aproximaciones instrumentales según estos criterios. A las aeronaves que realicen una aproximación visual se les informará del espaciamiento recomendado y se espera que mantengan su separación. ^{[ 7 ] : 9}

Mantenerse en la trayectoria de planeo del líder o por encima de ella.

• 8 de junio de 1966: un XB-70 colisionó con un F-104 . Aunque se desconoce la causa exacta de la colisión, se cree que, debido a que el XB-70 fue diseñado para generar una mayor turbulencia en la estela y así aumentar la sustentación, el F-104 se acercó demasiado, quedando atrapado en el vórtice y colisionando con el ala (véase el artículo principal ).
• 30 de mayo de 1972 – Un DC-9 se estrelló en el Aeropuerto Internacional Greater Southwest mientras realizaba aterrizajes y despegues tras un DC-10 . Este accidente impulsó a la FAA a crear nuevas normas para la separación mínima posterior a aeronaves "pesadas". ^{[ 12 ]}
• 16 de enero de 1987 – Un Yakovlev Yak-40 se estrelló poco después del despegue en Tashkent. El vuelo despegó apenas un minuto y quince segundos después de un Ilyushin Il-76 , encontrándose así con su estela turbulenta . El Yakovlev Yak-40 viró bruscamente a la derecha, impactó contra el suelo y se incendió. Las nueve personas a bordo del vuelo 505 de Aeroflot fallecieron.
• 6 de febrero de 1991 – Un Boeing KC-135E Stratotanker , con matrícula 58-0013, sufrió un accidente cuando dos de sus cuatro motores se desprendieron de la aeronave debido a la fuerte turbulencia de estela provocada por otro KC-135 y a los fuertes vientos. Los pilotos lograron realizar una maniobra de emergencia en la Base Aérea Príncipe Abdullah , Arabia Saudita, salvando a los cuatro tripulantes a bordo. ^{[ 13 ]}
• 15 de diciembre de 1993 – Un jet ejecutivo IAI Westwind fletado con cinco personas a bordo, incluido el presidente de In-N-Out Burger, Rich Snyder , se estrelló a varias millas del aeropuerto John Wayne en el condado de Orange, California, muriendo todos los ocupantes. La aeronave seguía a un Boeing 757 para aterrizar cuando quedó atrapada en la turbulencia de este, entró en un descenso pronunciado y se estrelló. Como resultado de este y otros incidentes que involucran aeronaves que siguen a un Boeing 757, la FAA ahora aplica las reglas de separación de aeronaves pesadas para el Boeing 757. ^{[ 14 ]}
• 20 de septiembre de 1999 – Un avión JAS 39A Gripen del Ala Aérea F 7 Såtenäs se estrelló en el lago Vänern, en Suecia, durante un ejercicio de maniobras de combate aéreo. Tras atravesar la estela de la otra aeronave, el Gripen cambió de rumbo bruscamente. Antes de que el Gripen impactara contra el suelo, el piloto se eyectó y aterrizó sano y salvo en paracaídas en el lago.
• 12 de noviembre de 2001 – El vuelo 587 de American Airlines se estrelló en el barrio de Belle Harbor , en Queens , Nueva York , poco después de despegar del Aeropuerto Internacional John F. Kennedy . El accidente se atribuyó al uso incorrecto del timón por parte del primer oficial en respuesta a la turbulencia de estela de un Boeing 747 de Japan Airlines , lo que provocó la sobrecarga y la separación del estabilizador vertical. ^{[ 15 ]}
• 8 de julio de 2008 – Un avión de entrenamiento PC-12 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos se estrelló en Hurlburt Field , Florida, cuando el piloto intentó aterrizar demasiado cerca de un avión de ataque AC-130U Spooky, de mayor tamaño, y quedó atrapado en la turbulencia de este último. Las normas de la Fuerza Aérea exigen una separación mínima de dos minutos entre aviones pesados ​​de movimiento lento como el AC-130U y aviones pequeños y ligeros, pero el PC-12 seguía al avión de ataque por tan solo unos 40 segundos. Al entrar en la turbulencia, el PC-12 giró bruscamente hacia la izquierda y comenzó a volcarse. El piloto instructor detuvo el giro, pero antes de que pudiera enderezar el avión, el ala izquierda impactó contra el suelo, provocando que el avión se deslizara 204 metros (669 pies) a través de un campo antes de detenerse en una zona pavimentada. ^{[ 16 ]}  
• 3 de noviembre de 2008 – La turbulencia de estela de un Airbus A380-800 provocó la pérdida temporal de control de un Saab 340 durante la aproximación a una pista paralela en condiciones de fuertes vientos cruzados. ^{[ 17 ]}
• 4 de noviembre de 2008 – En el accidente aéreo ocurrido en la Ciudad de México en 2008 , un Learjet 45 que transportaba al Secretario de Gobernación, Juan Camilo Mouriño, se estrelló cerca de la Avenida Paseo de la Reforma al realizar la aproximación final a la pista 05R del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México . El avión volaba detrás de un Boeing 767-300 y por encima de un helicóptero pesado. Según el gobierno mexicano, los pilotos no fueron informados sobre el tipo de aeronave que se aproximaba, ni redujeron la velocidad a la mínima de aproximación.
• 9 de septiembre de 2012 – Un Robin DR 400 se estrelló tras girar 90 grados en la estela turbulenta inducida por el Antonov An-2 que lo precedía . Tres personas murieron y una resultó gravemente herida. ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• 28 de marzo de 2014 – Un C-130J -30 KC-3803 de la Fuerza Aérea India se estrelló cerca de Gwalior , India, causando la muerte de los cinco tripulantes a bordo. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} La aeronave realizaba un entrenamiento de penetración a baja altitud volando a unos 300 pies (90 m) cuando se topó con la turbulencia de estela de otro C-130J que lideraba la formación, lo que provocó su accidente. ^{[ 23 ] [ 24 ]}  
• 7 de enero de 2017 – Un avión privado Bombardier Challenger 604 dio tres vueltas en el aire y cayó 3000 m (10 000 pies ) tras encontrarse con turbulencia de estela al pasar a 300 m (1000 pies) por debajo de un Airbus A380 sobre el mar Arábigo. Varios pasajeros resultaron heridos, uno de ellos de gravedad. Debido a las fuerzas G experimentadas, el avión sufrió daños irreparables y, por consiguiente, fue declarado pérdida total. ^{[ 25 ]}    
• 14 de junio de 2018 – A las 23:29  , el vuelo de pasajeros QF94 de Qantas , que cubría la ruta de Los Ángeles a Melbourne, sufrió una caída libre repentina sobre el océano tras el despegue como consecuencia de una intensa estela turbulenta. Según los pasajeros, el suceso duró unos diez segundos. La turbulencia fue causada por la estela del vuelo anterior de Qantas, el QF12, que había despegado tan solo dos minutos antes que el vuelo QF94. ^{[ 26 ]}

La turbulencia de estela puede medirse mediante diversas técnicas. Actualmente, la OACI reconoce dos métodos de medición: la tomografía acústica y una técnica de alta resolución, el lidar Doppler , una solución ya disponible comercialmente. Las técnicas ópticas pueden aprovechar el efecto de la turbulencia sobre el índice de refracción ( turbulencia óptica ) para medir la distorsión de la luz que atraviesa la zona turbulenta e indicar la intensidad de dicha turbulencia.

La turbulencia de estela puede, ocasionalmente y bajo las condiciones adecuadas, ser escuchada por observadores en tierra. ^{[ 27 ]} En un día sin viento, la turbulencia de estela de los aviones a reacción pesados ​​durante la aproximación al aterrizaje puede escucharse como un rugido sordo o un silbido. Este es el núcleo fuerte del vórtice. Si la aeronave produce un vórtice más débil, la ruptura sonará como si se rasgara un trozo de papel. A menudo, se percibe por primera vez unos segundos después de que el ruido directo de la aeronave que pasa haya disminuido. El sonido entonces se vuelve más fuerte. Sin embargo, al ser altamente direccional, el sonido de la turbulencia de estela se percibe fácilmente como originado a una distancia considerable detrás de la aeronave, su fuente aparente moviéndose por el cielo al mismo tiempo que la aeronave. Puede persistir durante 30 segundos o más, cambiando continuamente de timbre, a veces con notas sibilantes y crujidos, hasta que finalmente se desvanece.

En la película Top Gun de 1986 , el teniente Pete "Maverick" Mitchell, interpretado por Tom Cruise , sufre dos fallos de motor causados ​​por pasar a través de la estela de otro avión, pilotado por su compañero aviador Tom "Ice Man" Kazansky (interpretado por Val Kilmer ). Como resultado, entra en un giro irrecuperable y se ve obligado a eyectarse, matando a su oficial de sistemas de armas, Nick "Goose" Bradshaw. ^{[ 28 ]} En un incidente posterior, queda atrapado en la estela de un caza enemigo, pero logra recuperarse a salvo.

En la película Pushing Tin , los controladores aéreos se sitúan justo al borde de la pista mientras un avión aterriza para experimentar de primera mano la turbulencia de estela. Sin embargo, la película exagera drásticamente el efecto de la turbulencia en las personas que se encuentran en tierra, mostrando a los protagonistas siendo zarandeados por el avión que pasa. En realidad, la turbulencia detrás y debajo de un avión que aterriza es demasiado suave como para derribar a una persona en tierra. (En cambio, la ráfaga de aire de un avión al despegar puede ser extremadamente peligrosa para las personas que se encuentran detrás del avión).

• vórtice de Batchelor
• Remolino (dinámica de fluidos)
• Estela (de barcos)
• Dispositivo de punta de ala

• La capitana Meryl Getline explica "Heavy".
• Administración Federal de Aviación de EE. UU., Manual de Información Aeronáutica sobre la Turbulencia de Estela
• Administración Federal de Aviación de EE. UU., Glosario de Controladores de Pilotos, ver Clases de Aeronaves
• Turbulencia de estela, un enemigo invisible. Archivado el 14 de enero de 2019 en Wayback Machine.
• Fotografías de la turbulencia de estela
• NASA Dryden – Investigación sobre vórtices de estela Archivado el 15/03/2017 en Wayback Machine