Las NAT Tracks, ¿cómo se cruza el Atlántico?
"Imagina que estás a los mandos de un avión. Es noche cerrada. En el horizonte sólo oscuridad. Como el vigía de un barco que se aventura hacia las américas, tú y el océano. Inmensidad en todas direcciones. El avión recorre la distancia a un ritmo enfurecido, pero aún te separan de la civilización muchos kilómetros de oscuridad. Durante horas, tu único contacto con el resto de la humanidad es un ruido de estática y un murmullo en la radio.
Imagínate a los mandos de un avión"
Una de las cosas que más me fascinó al adentrarme en el mundo de la aviación fue el cruce del Atlántico. Tan interesante me pareció la osadía de los pioneros - adentrarse en la inmensidad del océano, sin radioayudas, sin referencias geográficas, navegando a estima, o guiándose por las estrellas - como el prodigio técnico que supone hoy día cruzar ‘el charco’; Navegación inercial y GPS, comunicación CPDLC, certificaciones ETOPS o el uso de los tracks oceánicos.
Hoy hablaremos de cómo se mantiene el flujo ordenado del tráfico entre América y Europa en el espacio aéreo oceánico más transitado del mundo.
Los NAT-OTS (North Atlantic – Organised Track System) o Sistema Noratlántico de rutas organizadas.
¿Qué “aerotranstornado” no ha echado alguna vez un vistazo al mundo desde Flightradar24? Si es tu caso, quizás hayas advertido que sobre el atlántico se dibujan patrones curiosos en las rutas aéreas. Solemos ver muchos aviones volando generalmente en la misma dirección y separados a intervalos definidos entre ellos, creando una “parrilla”. Bien, pues esto se debe a la ordenación de los flujos de tránsito aéreo oceánico.
EL ESPACIO AÉREO ATLÁNTICO
Hasta la llegada de la navegación RNAV (Area Navigation), era común que los vuelos comerciales utilizaran una serie de radioayudas en tierra para guiarse. El uso de NDB, VOR, OMEGA, estaciones emisoras de ondas electromagnéticas que los instrumentos de a bordo pueden recibir y así trazar rutas entre ellas, era la norma. Desde los años 90, los sistemas de navegación son capaces de “crear” puntos imaginarios (a base de coordenadas geográficas) en el espacio por los que los aviones pueden viajar.
El problema al cruzar vastas regiones inhóspitas, o en este caso, océanos, es que no hay forma de colocar estaciones emisoras en la superficie. De modo que el reto es mayúsculo: no sólo se pierde cobertura para navegar al alejarse de los continentes, sino que también se pierde cobertura de radio VHF y radar. Todos estos impedimentos técnicos ayudaron a dar forma a un sistema que permitiera a los aviones cruzar ‘el charco’ con seguridad. El sistema de navegación inercial toma la posición geográfica del avión como referencia y, con ayuda de acelerómetros y giróscopos, es capaz de medir las ‘inercias’ del avión. Obteniendo su velocidad y rumbo y extrapolándolo para conseguir una posición precisa. Con el sistema inercial, los aviones podían basar su navegación en coordenadas geográficas, sin necesidad de ayudas físicas desde superficie. Sólo tiene un pequeño problema, la posición adquirida por el instrumento perderá precisión con el paso del tiempo. En el caso de los aviones de largo radio, se suele contar con 3 sistemas independientes y redundantes. Así, a partir de las 3 desviaciones se puede calcular una posición media que será más precisa que con sólo 2 fuentes de información.
Durante los años 60 y 70 las computadoras de navegación inercial eran simples. La interfaz permitía únicamente insertar un número limitado de puntos a sobrevolar. Se introducían las coordenadas y el sistema calculaba el rumbo a seguir y la distancia restante. Estos sistemas fueron utilizados por aviones como el Boeing 707 o el Concorde.
Más adelante, con la llegada del Boeing 767, se introdujo un moderno sistema de navegación (Flight Management System) y se integró el sistema inercial, pudiendo introducir tantos puntos como se quiera y planificar toda la ruta de principio a fin.
Actualmente, los sistemas inerciales siguen en uso en las operaciones diarias. Si bien es cierto que ahora se cuenta con la ayuda del GPS, el sistema de navegación inercial sigue siendo simple y fiable. Los sistemas de los aviones son capaces de actualizar y corregir la posición con ayuda del GPS y de las lecturas de estaciones convencionales desde tierra.
EL FLUJO DE TRÁFICO AÉREO Ya conocemos la manera de cruzar el Atlántico con seguridad. ¿Cómo gestionar los entre 2.000 y 3.000 vuelos diarios – en tiempos pre-pandemia – que transitan sólo en el Atlántico Norte?
Desde los centros de control de Gander (Canadá) y Shanwick (Irlanda) se organiza diariamente el flujo de aeronaves y se agrupan en dos “oleadas” o “waves”. Los vuelos con origen Europa y dirección oeste volarán a mediodía y por la tarde, mientras que los vuelos con origen América y dirección este volarán por la noche. Esto permite maximizar la cantidad de aviones que pueden estar volando al mismo tiempo en un espacio aéreo. También permite reducir la separación vertical entre ellos, ya que no necesitamos dejar niveles de vuelo libres para que otros aviones crucen en dirección contraria, como sería habitual.
Cada día se publica un informe con una serie de rutas pre-establecidas para canalizar el tráfico aéreo. Estas son las llamadas NAT Tracks (North Atlantic Tracks). Se trata de proponer la ruta más eficiente para la consecución del vuelo en función de la meteorología y viento; el Jet Stream es un factor determinante. También se tienen en cuenta restricciones y congestión en los sectores continentales.
Aunque también se puede volar cualquier otra ruta, y estas son las llamadas random routes. Dependiendo de cómo afecte esa ruta al tráfico que discurre por las NAT Tracks podría ser modificada o incluso denegada por el control de tráfico aéreo. Por ejemplo, para volar de Madrid a México no necesitaríamos circular por una de las rutas propuestas, ya que quedarían demasiado al Norte. Sucede también con las rutas al Caribe o Sudamérica. Aunque algunos días las NAT Tracks pueden variar su latitud y situarse más al Sur, por lo general estas rutas se vuelan utilizando random routes.
Vídeo: NATS
Shanwick y Gander se ocupan canalizar el tráfico que pasa por ellos y ordenar y espaciar meticulosamente a los aviones que cruzarán el Atlántico. Aunque siempre en colaboración con otros sectores oceánicos como son Nueva York, Santa Maria (Azores), Bodø (Noruega) y Reykjavik (Islandia). Existen unas “ventanas” de actuación que los aviones deben cumplir, y los vuelos deben obtener una autorización especial basada en la hora en la que cruzarán el meridiano 30º Oeste:
Flujo hacia América: 11:30-19:00 UTC
Flujo hacia Europa: 01:00-08:00 UTC
LA SEPARACIÓN ES IMPORTANTE
Como ya hemos visto, la capacidad de cobertura radar es limitada. De modo que los pilotos deben reportar su posición, altitud, velocidad en intervalos regulares. Así, los controladores pueden formar una imagen de la situación y corregir cualquier desviación. Al no haber soporte radar, las desviaciones en los parámetros de la ruta pueden ser mayores, y las tolerancias deben ampliarse igualmente. Esto hace que deba implementarse un sistema para asegurar la separación entre aviones, siempre manteniendo una alta densidad de tráfico. Esta es también una razón por la cual el Atlántico es un área congestionada. Si los aviones se han de separar más que volando sobre el continente, se forma un “cuello de botella” a la entrada del sector oceánico.
El espacio aéreo HLA (High Level Airspace) se da en toda la región oceánica entre FL285 y FL420. Hay una serie de procedimientos de separación:
- Lateral - 1 grado de latitud o 60 millas náuticas (nm).
- Vertical - 1000 pies en el espacio RVSM (FL290-410).
- Longitudinal - 10 minutos entre aviones.
Estos pueden ser reducidos si se cumplen una serie de requisitos técnicos más estrictos. Las RLAT (Reduced Lateral Separation Minimum) permiten albergar más tráfico, ya que crean tracks intermedios, reduciendo la distancia lateral hasta 25nm
Se deben cumplir una serie de requisitos técnicos, de procedimientos y tripulaciones para volar en el HLA. Si no se cumplen, se puede volar fuera de ella. Por debajo de FL285 o por encima de FL420. Como ejemplo, los jets corporativos como los Gulfstream V pueden volar a FL510. Y el Concorde podía volar a FL600 (18,3km). Sin tráfico alguno, el cielo era todo suyo.
PÉRDIDA DE CONTACTO
Al igual que sucede con el radar, según se alejan de la costa, los aviones acaban perdiendo contacto con los controladores a través de frecuencias convencionales (VHF). De manera que se usan emisoras de onda corta (HF) que, gracias a la propagación que ofrece la ionosfera, pueden alcanzar largas distancias. Estas radios, aunque permiten la comunicación, ofrecen baja calidad de sonido y un continuo ruido de estática de fondo. Imagina seis horas de estática directamente en tus oídos.
Para solventar este problema, se utiliza el SELCAL (SELective CALling) o llamada selectiva. Se asigna un código de cuatro letras a cada avión y cuando un controlador necesita comunicarse con los pilotos, se recibe una señal visual y auditiva en cabina. Así, los pilotos pueden apagar la radio HF entre comunicaciones.
En los últimos años, las capacidades técnicas han permitido las comunicaciones vía satélite. El CPDLC (Controller Pilot Data Link Communications), más conocido por Datalink es un sistema que permite a controladores y pilotos comunicarse vía texto. De esta manera, se facilita la comunicación, ya que la calidad de la audio de la radio HF es baja.
La radio fue el método utilizado principalmente hasta el año 2006, en que el CPDLC lo sustituyó como método principal de comunicación. Aunque debido el coste del sistema, para aviones que no estén debidamente equipados, se sigue utilizando la radio HF.
Autorización oceánica vía CPDLC, Boeing 747 - Vídeo: Captain Boeing
Y SI SE PARA UN MOTOR?
Durante décadas, los únicos aviones que podían cruzar el Atlántico eran cuatrimotores. Era la opción lógica, si falla uno, quedan 3. Se han dado casos en los que se ha perdido un motor en despegue y se ha continuado el vuelo al destino con los restantes 3. Como el caso del vuelo BA268 de British Airways de Los Ángeles a Londres.
Más tarde, comenzó a primar la eficiencia en vuelo. Se desarrollaron los trimotores y luego los bimotores. La introducción de los vuelos de largo radio para bimotores supuso la adopción de una normativa para que un bimotor pueda alejarse más de 60 minutos de un aeropuerto alternativo. La normativa ETOPS (Extended range Twin-engine Operations).
ETOPS exige una serie de requisitos de redundancia y fiabilidad de los sistemas. Determina cuánto tiempo de vuelo puede un avión alejarse de un aeropuerto alternativo para, en caso de fallo de motor u otra emergencia, regresar con seguridad. Se expiden diferentes certificados a aeronaves y compañías aéreas que les permiten alejarse hasta 180 minutos. En algunos casos muy específicos se puede extender más aún, como el A350XWB, que puede llegar a los 370 minutos.
¿Y los Boeing de corto radio que hay volando por Europa? ¿Como han llegado?
Los aviones no certificados para operaciones ETOPS pueden atravesar el Atlántico, pero siempre a menos de 60 minutos de un aeropuerto alternativo. Las rutas Blue Spruce son utilizadas para la entrega de aviones de corto radio. Se trata de “saltar” desde Canadá a Groenlandia e Islandia, hasta llegar a Europa. Incluso pequeños monomotores tipo Cessna o Piper vuelan este tipo de rutas.
¿QUE FUTURO LES DEPARA A LAS NAT TRACKS?
Recientemente se publicó un estudio argumentando que, debido a las mejoras técnicas y de recepción, gracias a los transpondedores ADS-B, se podrían eliminar las NAT Tracks y optimizar las operaciones. Reduciendo la separación de 40nm a solo 14 y, con datos precisos de posición, se podría diseñar una ruta ideal en función de los parámetros deseados por las compañías. Se estima que se acortarían las rutas hasta un 16%, ahorrando combustible y emisiones de CO2. Se podrían ahorrar 6,7 millones de kg de emisiones de CO2 sólo en los meses de invierno cada año.
Con los compromisos de reducción de emisiones y siendo la aviación responsable del 2,4% de emisiones globales, es muy posible que este plan siga adelante. Las NAT Tracks serán abandonadas, quedarán atrás. Como tantas otras innovaciones en la aviación, se unirán a la lista de sistemas, procedimientos y ayudas que han quedado obsoletos, pero que albergan cierta magia y siguen siendo motivo de asombro para los aerotranstornados. Todo sea por el progreso.
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