En aviación, un sistema de alerta y conocimiento del terreno ( TAWS ) es generalmente un sistema a bordo destinado a prevenir impactos no intencionales con el suelo, denominados accidentes de " vuelo controlado contra el terreno " o CFIT. [1] Los sistemas específicos que se utilizan actualmente son el sistema de alerta de proximidad al suelo (GPWS) y el sistema mejorado de alerta de proximidad al suelo (EGPWS). [1] La Administración Federal de Aviación de EE. UU . (FAA) introdujo el término genérico TAWS para abarcar todos los sistemas de evitación del terreno que cumplen con los estándares relevantes de la FAA, que incluyen GPWS, EGPWS y cualquier sistema futuro que pueda reemplazarlos. [1]
En 2007, el 5% de las aerolíneas comerciales del mundo todavía carecían de TAWS. [2] Un estudio de la Asociación de Transporte Aéreo Internacional examinó 51 accidentes e incidentes y encontró que los pilotos no respondieron adecuadamente a una advertencia TAWS en el 47% de los casos. [3]
Varios factores todavía pueden poner a las aeronaves en riesgo de accidentes CFIT: sistemas TAWS más antiguos, desactivación del sistema EGPWS o ignorar las advertencias TAWS cuando un aeropuerto no está en la base de datos TAWS. [4]
Historia
A principios de la década de 1970, varios estudios analizaron la ocurrencia de accidentes CFIT, donde un avión que funciona correctamente bajo el control de una tripulación totalmente calificada y certificada se vuela hacia el terreno (o agua u obstáculos) sin una aparente conciencia de parte de la tripulación. [5] En las décadas de 1960 y 1970, hubo un promedio de un accidente CFIT por mes, y CFIT fue la principal causa de muertes en viajes aéreos durante ese tiempo. [6]
A C. Donald Bateman , ingeniero de Honeywell , se le atribuye el desarrollo del primer sistema de alerta de proximidad al suelo ( GPWS ); en una prueba temprana, realizada después del accidente del vuelo 1866 de Alaska Airlines en 1971 , el dispositivo proporcionó suficiente advertencia para que un avión pequeño evitara el terreno, pero no lo suficiente para el avión Boeing 727 más grande involucrado. [6] Los primeros dispositivos de Bateman, desarrollados en la década de 1960, usaban ondas de radio para medir la altitud y activaban una alarma cuando la aeronave estaba demasiado baja, pero no apuntaba hacia adelante y no podía proporcionar suficiente advertencia de terreno empinado por delante. [6]
Mandatos tempranos de GPWS
Los resultados de estos primeros estudios indicaron que muchos de esos accidentes podrían haberse evitado si se hubiera utilizado un GPWS. Como resultado de estos estudios y recomendaciones de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU. ( NTSB ), en 1974 la FAA requirió a todos los titulares de certificados 14 CFR 121 (Parte 121) (es decir, aquellos que operan grandes aviones propulsados por turbinas) y algunos CFR 135 (Parte 135) titulares de certificados (es decir, aquellos que operan grandes aviones turborreactores) para instalar equipos GPWS aprobados por TSO . [5] [7]
En 1978, la FAA extendió el requisito de GPWS a los titulares de certificados de la Parte 135 que operaban aviones más pequeños: aviones propulsados por turborreactores con diez o más asientos para pasajeros. Estos operadores debían instalar equipos GPWS aprobados por TSO o sistemas alternativos de aviso de proximidad al suelo que proporcionan avisos de altitud de rutina independientemente de que exista o no un peligro inminente. [8] Este requisito se consideró necesario debido a la complejidad, tamaño, velocidad y características de rendimiento de vuelo de estos aviones. El equipo GPWS se consideró esencial para ayudar a los pilotos de estos aviones a recuperar altitud rápidamente y evitar lo que podría haber sido un accidente CFIT. [5]
No se requirió la instalación de GPWS o sistemas alternativos de advertencia aprobados por la FAA en aviones turbohélice (turbohélice) operados bajo la Parte 135 porque, en ese momento, el consenso general era que las características de desempeño de los aviones turbohélice los hacían menos susceptibles a accidentes CFIT. . Por ejemplo, se pensó que los aviones turbohélice tenían una mayor capacidad para responder rápidamente en situaciones en las que el control de altitud se descuidaba inadvertidamente, en comparación con los aviones turborreactores. Sin embargo, estudios posteriores, incluidas las investigaciones de la NTSB, analizaron los accidentes CFIT relacionados con aviones turbohélice y encontraron que muchos de estos accidentes podrían haberse evitado si se hubiera utilizado el equipo GPWS. [5]
Algunos de estos estudios también compararon la efectividad del sistema alternativo de aviso de proximidad al suelo con el GPWS. Se descubrió que GPWS era superior en el sentido de que advertía solo cuando era necesario, proporcionaba un tiempo máximo de advertencia con un mínimo de alarmas no deseadas y usaba advertencias de tipo comando. [5]
Con base en estos informes y las recomendaciones de la NTSB, en 1992 la FAA enmendó §135.153 para exigir el equipo GPWS en todos los aviones propulsados por turbinas con diez o más asientos para pasajeros. [5] [9]
Evolución a EGPWS y TAWS
Después de que se emitieron estas reglas, los avances en la tecnología de mapeo del terreno permitieron el desarrollo de un nuevo tipo de sistema de alerta de proximidad al suelo que proporciona una mayor conciencia de la situación para las tripulaciones de vuelo. La FAA ha aprobado ciertas instalaciones de este tipo de equipo, conocido como sistema mejorado de advertencia de proximidad al suelo (EGPWS). Sin embargo, en la regla final propuesta, la FAA está usando el término más amplio “sistema de alerta y conocimiento del terreno” (TAWS) porque la FAA espera que se pueda desarrollar una variedad de sistemas en el futuro cercano que cumplirían con las normas mejoradas contenidas en la propuesta de regla final. [5] El gran avance que permitió el éxito de EGPWS se produjo después de la disolución de la Unión Soviética en 1991; la URSS había creado mapas de terreno detallados del mundo, y Bateman convenció a su director de ingeniería para que los comprara después de que el caos político los hiciera disponibles, lo que permitió advertencias de terreno anteriores. [6]
El TAWS mejora los sistemas GPWS existentes al proporcionar a la tripulación de vuelo una advertencia auditiva y visual mucho más temprana del terreno inminente, la capacidad de mirar hacia adelante y la operación continua en la configuración de aterrizaje. Estas mejoras brindan más tiempo a la tripulación de vuelo para realizar acciones correctivas más suaves y graduales. [5] United Airlines fue uno de los primeros en adoptar la tecnología EGPWS. El CFIT del vuelo 965 de American Airlines en 1995 convenció a esa aerolínea de agregar EGPWS a todos sus aviones; aunque el Boeing 757 estaba equipado con el GPWS anterior, la advertencia de terreno se emitió solo 13 segundos antes del accidente. [6]
En 1998, la FAA emitió el Aviso No. 98-11, Sistema de Alerta y Conciencia del Terreno, [10] proponiendo que todos los aviones con turbina registrados en los EE . UU. Estén certificados para tener seis o más asientos para pasajeros (sin incluir asientos para piloto y copiloto), estar equipado con un sistema de alerta y conocimiento del terreno aprobado por la FAA. [5]
El 23 de marzo de 2000, la FAA emitió las Enmiendas 91-263, 121-273 y 135-75 (Corrección 135.154). [11] Estas enmiendas enmendaron las reglas de operación para requerir que todos los aviones de turbina con seis o más asientos de pasajeros registrados en los EE. UU. (Excluidos los asientos de piloto y copiloto) estén equipados con un TAWS aprobado por la FAA. [5] El mandato solo afecta a las aeronaves fabricadas después del 29 de marzo de 2002. [12]
Para 2006, los accidentes de aviación habían superado a CFIT como la principal causa de muertes por accidentes de aviación, lo que se atribuye al despliegue generalizado de TAWS. [13] El 7 de marzo de 2006, la NTSB pidió a la FAA que exigiera que todos los helicópteros propulsados por turbinas registrados en los EE. UU. Certificados para transportar al menos 6 pasajeros estén equipados con un sistema de alerta y conocimiento del terreno. [14] La tecnología aún no se había desarrollado para las características de vuelo únicas de los helicópteros en 2000. Un accidente fatal de helicóptero en el Golfo de México, que involucró a un helicóptero Era Aviation Sikorsky S-76A ++ con dos pilotos que transportaban ocho personal de servicio petrolero, fue uno de muchos choques que llevaron a la decisión. [15] [16]
El presidente Barack Obama otorgó la Medalla Nacional de Tecnología e Innovación a Bateman en 2010 por su invención de GPWS y su posterior evolución a EGPWS / TAWS. [6] [17]
Funcionamiento
Un TAWS moderno funciona utilizando datos digitales de elevación y valores instrumentales del avión para predecir si una posible posición futura del avión se cruza con el suelo. [18] Por lo tanto, la tripulación de vuelo recibe "advertencias auditivas y visuales más tempranas de terreno inminente, capacidad de mirar hacia adelante y operación continua en la configuración de aterrizaje". [19]
Tipos de TAWS
La Clase A TAWS incluye todos los requisitos de la Clase B TAWS, a continuación, y agrega las siguientes tres alertas adicionales y requisitos de visualización de:
- Tasa de cierre excesiva a alerta de terreno
- Vuelo al terreno cuando no está en alerta de configuración de aterrizaje
- Desviación excesiva hacia abajo de una alerta de senda de planeo ILS
- Requerido: Las instalaciones TAWS de Clase A deben proporcionar una pantalla de conocimiento del terreno que muestre el terreno circundante o los obstáculos relacionados con el avión, o ambos.
El TAWS de clase B está definido por la FAA de EE. UU. Como: [2] [21] Una clase de equipo que se define en TSO -C151b y RTCA DO-161A. [22] Como mínimo, proporcionará alertas para las siguientes circunstancias:
- Despeje del terreno requerido reducido
- Impacto inminente sobre el terreno
- Descenso prematuro
- Tasas de descenso excesivas
- Tasa de ascenso negativa o pérdida de altitud después del despegue
- Descenso del avión a 500 pies sobre el terreno o la elevación de la pista más cercana (llamada de voz "Quinientos") durante una aproximación que no es de precisión.
- Opcional: la instalación de TAWS Clase B puede proporcionar una pantalla de reconocimiento del terreno que muestre el terreno circundante o los obstáculos relacionados con el avión, o ambos.
La Clase C define el equipo voluntario destinado a aviones pequeños de aviación general que no están obligados a instalar equipos de Clase B. [20] Esto incluye estándares mínimos de desempeño operacional previstos para aviones propulsados por pistones y turbinas, cuando están configurados con menos de seis asientos para pasajeros, excluyendo cualquier asiento de piloto. El equipo TAWS Clase C deberá cumplir con todos los requisitos de un TAWS Clase B con las modificaciones para aeronaves pequeñas descritas por la FAA. [20] La FAA ha desarrollado la Clase C para facilitar el uso voluntario de TAWS para aeronaves pequeñas. [23]
Efectos y estadísticas
Antes del desarrollo de GPWS, los aviones de pasajeros grandes estaban involucrados en 3.5 accidentes CFIT fatales por año, cayendo a 2 por año a mediados de la década de 1970. Un informe de 2006 declaró que desde 1974, cuando la FAA de EE. UU. Estableció como requisito que las aeronaves grandes llevaran dicho equipo, hasta el momento del informe, no había habido ni una sola muerte de pasajero en un accidente de CFIT por un avión grande en el espacio aéreo de EE. UU. . [24]
Después de 1974, todavía hubo algunos accidentes CFIT que GPWS no pudo ayudar a prevenir, debido al "punto ciego" de esos primeros sistemas GPWS. Se desarrollaron sistemas más avanzados.
Los TAWS más antiguos, o la desactivación del EGPWS, o ignorar sus advertencias cuando el aeropuerto no está en su base de datos, o incluso el EGPWS completo [25] todavía dejan a las aeronaves vulnerables a posibles incidentes CFIT. En abril de 2010, un avión Tupolev Tu-154M de la Fuerza Aérea Polaca se estrelló cerca de Smolensk, Rusia, en un posible accidente CFIT [26] que mató a todos los pasajeros y la tripulación, incluido el presidente polaco. [27] [28] [29] [30] La aeronave estaba equipada con TAWS fabricados por Universal Avionics Systems de Tucson. [27] Según el Comité Interestatal de Aviación de Rusia, se activó el TAWS. [31] Sin embargo, el aeropuerto donde iba a aterrizar la aeronave (Smolensk (XUBS)) no está en la base de datos TAWS. [32] [33] En enero de 2008, una Casa C-295M de la Fuerza Aérea polaca se estrelló en un accidente CFIT cerca de Mirosławiec, Polonia, a pesar de estar equipada con EGPWS; los sonidos de advertencia de EGPWS se habían desactivado y el piloto al mando no estaba debidamente capacitado con EGPWS. [34]
Ver también
- Sistema de prevención de colisiones aerotransportadas
- Vuelo controlado al terreno (CFIT)
- Fly-by-wire digital
- Sistema de advertencia de proximidad al suelo / GPWS mejorado
- Sistema de alerta y conocimiento de la pista
Referencias
- ^ a b c Administración Federal de Aviación , instalación del sistema de alerta y conocimiento del terreno (TAWS) aprobado para aviones de la parte 23 , 14 de junio de 2000
- ^ a b "Previsiones 2009 - La seguridad y la protección están de capa caída" . Vuelo internacional . Consultado el 27 de enero de 2020 .
- ^ "Sección 10 - Sistema de advertencia de proximidad al suelo (GPWS) / Sistema de alerta y conciencia del terreno (TAWS)". Informe de análisis de accidentes de vuelo controlado en terreno de la IATA (datos de 2008-2017) (PDF) (Informe). Asociación Internacional de Transporte Aéreo . 2018. p. 25. Archivado (PDF) desde el original el 27 de enero de 2020 . Consultado el 27 de enero de 2020 .
- ^ fika (27 de abril de 2010). " " Lotniska w Smoleńsku mogło nie być w bazie GPWS "- Polonia - Información - portal TVN24.pl - 27.04.2010" . Tvn24.pl . Consultado el 18 de octubre de 2011 .
- ^ a b c d e f g h yo j "Instalación del sistema de alerta y alerta del terreno (TAWS) aprobado para aviones de la parte 23, Circular de asesoramiento 23-18" (PDF) . Administración Federal de Aviación, Departamento de Transporte de EE. UU. 14 de junio de 2000 . Consultado el 31 de enero de 2020 .
Nota: Texto original copiado de la Circular AC23-18 de la FAA de EE. UU. [1] . Como obra del gobierno de los Estados Unidos, no hay derechos de autor sobre la obra y se puede copiar libremente, por lo que se incluye aquí. Se han agregado aquí texto y formato adicionales o reducidos, no incluidos en el original, para mayor claridad y énfasis. - ^ a b c d e f Levin, Alan (10 de agosto de 2016). "Gracias a este hombre, los aviones ya no se estrellan contra las montañas" . Bloomberg . Consultado el 1 de febrero de 2020 .
- ^ 14 CFR 121.360 y 14 CFR 135.153 , según lo publicado en 39 FR 44439 : "Parte 121 — Certificación y operaciones: compañías aéreas nacionales, de bandera y suplementarias y operadores comerciales de aeronaves grandes | Sistemas de advertencia de proximidad terrestre" (PDF) . 39 (248). Registro Federal. 18 de diciembre de 1974: 44439–40. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ 14 CFR 135.153 , publicado en 43 FR 28176 : "Parte 121 — Certificación y operaciones: Compañías aéreas nacionales, de bandera y suplementarias y operadores comerciales de aeronaves grandes; Parte 123 — Certificación y operaciones: Clubes de viajes aéreos que utilizan aviones grandes; Parte 135 — Operadores de taxis aéreos y operadores comerciales de aeronaves pequeñas | Reglamento de aviación federal especial nº 30; Sistema de advertencia de proximidad al suelo " (PDF) . Registro Federal . 43 (126): 28176–77. 29 de junio de 1978.
- ^ 14 CFR 135.153 , publicado en 57 FR 9944 : "14 CFR Parte 135 [Expediente No. 26202; Enmienda No. 135-42] RIN 2120 – AD29 | Sistema de advertencia de proximidad al suelo" (PDF) . Registro Federal . 57 (55): 9944–51. 20 de marzo de 1992.
- ^ 63 FR 45628 , 26 de agosto de 1998
- ^ 65 FR 16736 , 29 de marzo de 2000; vigente desde el 29 de marzo de 2001
- ^ "Sec. 121.354 - Sistema de alerta y conocimiento del terreno" . Administración Federal de Aviación . Consultado el 29 de abril de 2007 .
- ^ Burin, James M. (26 de enero de 2013). "Regreso indeseado de CFIT" . Fundación de seguridad de vuelo . Consultado el 1 de febrero de 2020 .
- ^ "Recomendación de seguridad A-06-019" . Junta de Seguridad de Transportación Nacional. 24 de marzo de 2006 . Consultado el 31 de enero de 2020 .
- ^ Vuelo controlado al terreno, Era Aviation, Sikorsky S-76A ++, N579EH | Informe de accidentes de aviación (AAR) 06-02 (Informe). Junta de Seguridad de Transportación Nacional. 7 de marzo de 2006 . Consultado el 31 de enero de 2020 .
- ^ "NTSB pide sistemas de prevención de colisiones de terreno para todos los helicópteros propulsados por turbinas que transportan al menos 6 pasajeros" . sirs.com . Consultado el 16 de enero de 2016 .
- ^ Dunn, Sydni (2010). "C. Donald Bateman, tecnología aeroespacial" . Las medallas nacionales . Consultado el 1 de febrero de 2020 .
- ^ "Nuestras opiniones sobre los sistemas de prevención de colisiones" . Eastern Avionics International. Archivado desde el original el 6 de abril de 2007 . Consultado el 29 de abril de 2007 .
- ^ "Aviónica Intel: TAWS" (PDF) . Asociación de Electrónica de Aeronaves. Archivado desde el original (PDF) el 28 de mayo de 2006 . Consultado el 29 de abril de 2007 .
- ^ a b c "Pedido estándar técnico actual" . RGL.FAA.gov . Consultado el 18 de octubre de 2011 .
- ^ Definiciones copiadas de la Circular AC23-18 de la FAA de EE. UU. Como obra del gobierno de los Estados Unidos, no hay derechos de autor sobre la obra y se puede copiar libremente, por lo que se incluye aquí. Se han agregado aquí texto, formato y negrita adicionales que no se incluyen en el original para mayor claridad y énfasis.
- ^ El texto se copió originalmente de TSO-C151a. Estas especificaciones pueden haber cambiado en TSO-C151b y deben verificarse para la precisión actual.
- ^ William Reynish (1 de abril de 2006). "Revista de aviónica :: Tecnología de evitación del terreno: ¿Qué nos depara el futuro?" . AviationToday.com . Consultado el 18 de octubre de 2011 .
- ^ Sabatini, Nicolás. "Presión a la baja sobre la tasa de accidentes" . Administración Federal de Aviación . Consultado el 19 de marzo de 2009 .
- ^ " " Lotniska w Smoleńsku mogło nie być w bazie GPWS "- Polonia - Información - portal TVN24.pl - 27.04.2010" . Tvn24.pl. 27 de abril de 2010 . Consultado el 17 de octubre de 2011 .
- ^ Wacław Radziwinowicz, Moskwa, mich (19 de abril de 2010). "Śledztwo. Jak doszło do katastrofy" . Wyborcza.pl . Consultado el 17 de octubre de 2011 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ a b Levin, Alan (13 de abril de 2010). "Dispositivo estimula preguntas en accidente polaco" . USA Today .
- ^ "Tu-154 miał system ostrzegania. ¿Nie zadziałał?" . Tvp.Info. 15 de abril de 2010 . Consultado el 17 de octubre de 2011 .
- ^ "Smolot prezydenta nie miał prawa się rozbić!" . Fakt.pl . Consultado el 17 de octubre de 2011 .
- ^ "Wprost 24 - Nie było nacisków na załogę Tu-154, zapis czarnych skrzynek będzie upubliczniony" . Wprost.pl. 16 de abril de 2010 . Consultado el 17 de octubre de 2011 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 25 de marzo de 2010 . Consultado el 24 de abril de 2010 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 17 de julio de 2011 . Consultado el 18 de abril de 2010 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ http://www.uasc.com/documents/support/Unknown_Datum_Codes.pdf
- ^ "ASN Accidente de aviación CASA C-295M 019 Miroslawiec AB" . Aviation-safety.net . Consultado el 17 de octubre de 2011 .
enlaces externos
- Sistema de advertencia de proximidad al suelo mejorado de Honeywell (EGPWS)
- FAR Sec. 121.354 - Sistema de alerta y conocimiento del terreno
- Sistema de alerta y conocimiento del terreno; Regla final
- TSO-C151b Sistema de advertencia y evitación del terreno PDF , página web TSO-C151b
- TAWS - FAA exige una nueva proximidad a la seguridad por Gary Picou