Indicador de trayectoria de aproximación de precisión

Un indicador de trayectoria de aproximación de precisión ( PAPI , por sus siglas en inglés) es un sistema de cuatro luces ubicado al costado del umbral de la pista de un aeropuerto que proporciona información visual de guía de descenso durante la aproximación final . Generalmente se encuentra en el lado izquierdo de la pista, aproximadamente a 300 metros (980 pies) más allá del umbral de aterrizaje. 

A continuación se muestra una especificación de diseño de ingeniería típica para cada una de las cuatro unidades de iluminación PAPI:

Construcción óptica:

• Dos lámparas por si acaso;
• Reflectores de aluminio anodizado;
• Filtro de color rojo;
• Una o dos lentes;
• Lámparas y reflectores reemplazables sin necesidad de recalibración.

Cada unidad de luz consta de una o más fuentes de luz, filtros rojos y lentes. Es posible que no se necesite un filtro de color con luces LED de colores. Cada unidad de luz emite un haz de alta intensidad. El segmento inferior del haz es rojo y el superior es blanco. La transición entre los dos colores debe producirse en un ángulo no mayor de tres minutos de arco. Esta característica hace que el cambio de color sea muy visible, un rasgo clave de la señal PAPI. Para formar la señal de guiado PAPI, los límites de transición de color de las cuatro unidades se fijan en diferentes ángulos. El ángulo más bajo se utiliza para la unidad más alejada de la pista, y el más alto para la más cercana. La senda de planeo designada se encuentra a medio camino entre los ajustes de la segunda y la tercera unidad de luz.

Una instalación PAPI consta de una barra de cuatro unidades. Las unidades deben ser frangibles pero no susceptibles a la ráfaga de los motores a reacción . El borde interior de la instalación PAPI debe estar situado a 15 metros (49 pies) del borde de la pista y no a menos de 14 metros (46 pies) de cualquier pista o calle de rodaje. Las unidades deben estar separadas por 9 metros (30 pies) . Se puede utilizar un sistema abreviado, A-PAPI, para algunas categorías de operaciones aéreas. Este consta de dos unidades, con la unidad interior ubicada a 10 metros (33 pies) del borde de la pista. ^{[ 1 ]}    

El PAPI debe ubicarse en el lado izquierdo de la pista, perpendicular a la línea central, aunque puede ubicarse en el lado derecho si es necesario. Las luces rojas se cuentan siempre desde el lado del conjunto de luces PAPI más cercano a la pista. Si las luces PAPI se encuentran en el lado derecho de la pista (configuración no estándar), las luces rojas se contarán desde el lado izquierdo del conjunto. En algunos lugares, los PAPI se instalan a ambos lados de la pista, pero este nivel de instalación excede los requisitos de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).

La distancia óptima desde el umbral de la pista depende de la altura libre de las ruedas sobre el umbral de los tipos de aeronaves que se espera que aterricen en la pista; la compatibilidad con trayectorias de planeo no visuales, como el sistema de aterrizaje instrumental (ILS), hasta el alcance y la altura mínimos posibles; y cualquier diferencia de elevación entre la instalación del PAPI y el umbral de la pista. Esta distancia óptima puede ajustarse en función de la longitud de la pista y la altura libre de obstáculos. La armonización entre los PAPI y un sistema ILS debe tener en cuenta la distancia entre la altura del ojo y la altura del receptor ILS para las distintas aeronaves. ^{[ 1 ] : 8–33}

Para una pendiente de aproximación típica de 3 grados , las luces PAPI deben estar anguladas de la siguiente manera: 3°30', 3°10', 2°50', 2°30' (3,50°, 3,17°, 2,83°, 2,50°). ^{[ 1 ] : 8–36}

La proporción de luces blancas y rojas que se ven depende del ángulo de aproximación a la pista. Por encima de la senda de planeo designada , el piloto verá más luces blancas que rojas; por debajo del ángulo ideal, verá más luces rojas que blancas. En el ángulo de aproximación óptimo, la proporción de luces blancas y rojas será igual para la mayoría de las aeronaves.

Los estudiantes de piloto en formación inicial pueden utilizar la mnemotecnia

• BLANCO SOBRE BLANCO – "Comprueba tu altura" (o "Vas a volar toda la noche") (demasiado alto)
• ROJO sobre BLANCO – "Estás bien"
• ROJO sobre ROJO – "Estás muerto" (demasiado bajo)

hasta que se acostumbren al significado de las luces.

Los PAPI se calibran en relación con la altura mínima de los ojos sobre el umbral (MEHT). ^{[ 1 ]} Para ciertas aeronaves con una altura baja de los ojos del piloto, este verá una indicación de "ligeramente bajo" aunque esté en la senda de planeo del ILS. ^{[ 2 ]} La altura de los ojos del piloto suele estar por encima de la antena del receptor del ILS. ^{[ 3 ]} El Concorde tenía una altura de los ojos particularmente alta porque el tren de aterrizaje principal estaba muy lejos de la cabina, por lo que los pilotos necesitaban aterrizar con una indicación de "ligeramente alto". ^{[ 4 ]}

Las características lumínicas de todas las unidades de luz son idénticas. En condiciones de buena visibilidad, la información de guiado puede utilizarse a distancias de hasta 8 km (5 millas ) tanto de día como de noche. Por la noche, las barras luminosas pueden verse a distancias de al menos 32 km (20 millas ) .  

Los sistemas PAPI están disponibles en todo el mundo a través de fabricantes de iluminación aeroportuaria. Normalmente, el control de tráfico aéreo (ATC) se encarga de la operación de los sistemas PAPI. Si no se prestan servicios de ATC en un aeródromo, el piloto puede activar los sistemas PAPI, junto con otras luces del aeropuerto , pulsando el micrófono de la aeronave con la radio de comunicaciones sintonizada a la frecuencia CTAF o a la frecuencia de iluminación controlada por el piloto (PCL).

El sistema de indicador de trayectoria de aproximación de precisión fue ideado por primera vez en 1974 por Tony Smith y David Johnson en el Royal Aircraft Establishment de Bedford, Inglaterra. Les llevó dos años más desarrollar completamente la tecnología. La empresa de ingeniería Research Engineers (RE) también participó activamente en el proyecto, ya que fabricó y suministró unidades PAPI para las primeras pruebas realizadas. El mismo diseño se sigue utilizando hoy en día. ^{[ 5 ]}

El trabajo de Smith y Johnson fue reconocido con una mención honorífica de la RAE, una beca de la Sociedad Aeronáutica, un premio de la Fundación Estadounidense para la Seguridad Aérea y una medalla de oro del Gremio Británico de Pilotos de Aviación.

Los sistemas PAPI fueron utilizados por el transbordador espacial de la NASA para su aterrizaje seguro, por lo que Johnson fue entrevistado por medios de comunicación locales y televisión del Reino Unido.

Un sistema anterior de indicadores de senda de planeo, el indicador visual de pendiente de aproximación (VASI), solo proporcionaba orientación hasta alturas de 60 metros (200 pies), mientras que el PAPI proporciona orientación hasta el inicio del aterrizaje (normalmente 15 metros o 50 pies ).  

En 2008 se produjo la aparición de nuevos dispositivos PAPI fabricados con lámparas LED de estado sólido en lugar de lámparas incandescentes . Los LED producen un brillo suficiente para cumplir con los estándares de intensidad de luz y dispersión del haz de la OACI, y la vida útil promedio de los sistemas basados ​​en LED es de 50 000 horas o más. El uso de LED reduce considerablemente el consumo de energía del dispositivo. Los sistemas LED funcionan internamente con voltaje de CC, por lo que los requisitos de voltaje de CC, junto con el bajo consumo de energía inherente de los LED, permiten ahora que los PAPI funcionen con energía solar, lo que les permite operar de forma totalmente independiente de la red eléctrica. ^{[ 6 ]}

El sistema PAPI se incorpora al sistema de Señal de Ocupación de Pista en Aproximación Final (FAROS), que se está implementando ^{[ 7 ]} en varios aeropuertos importantes de Estados Unidos para permitir a los pilotos resolver una incursión en pista sin necesidad de notificar previamente a la torre de control que la pista está ocupada . En FAROS, los sensores automáticos de línea de visión detectan si un vehículo ha cometido una incursión en pista y, de ser así, activan las luces PAPI para alertar al piloto de la aeronave en aproximación final de que la pista está ocupada. El piloto es entonces responsable de resolver el conflicto notificando al controlador de tráfico aéreo y realizando una maniobra de frustrada . Una vez que la torre ha confirmado que la pista está libre, el controlador de tierra restablece el PAPI para que las operaciones de aterrizaje puedan reanudarse con normalidad. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• Sistema de iluminación de aproximación (ALS)
• Iluminación controlada por piloto (PCL)
• Indicador visual de pendiente de aproximación (VASI)
• Luces de identificación del final de pista (REIL)
• Luces de borde de pista (HIRL, MIRL, LIRL)
• Sistema de aterrizaje óptico
• Luces líderes