Ciencia

Aterrizajes con viento cruzado: por qué el avión aterriza de lado

Seguro que has visto los videos: un avión de línea en aproximación final, apuntando visiblemente hacia un lado, derivando hacia la pista como un cangrejo que camina de costado, y enderezándose en el último segundo posible. Parece que algo salió mal. No salió mal: esa es la técnica correcta. Esto es lo que está manejando la tripulación, y por qué un viento de costado es un problema completamente distinto a un viento fuerte.

Respuesta corta

Los aviones vuelan a través del aire, pero aterrizan sobre el suelo, y si el aire se mueve de costado esas dos cosas dejan de coincidir. Un viento que sopla en el eje de la pista es inofensivo, y hasta ayuda. Un viento de costado empuja al avión fuera del eje y obliga al piloto a apuntar la nariz hacia otro lado del que va. La componente de viento cruzado es cuánto del viento está haciendo ese empuje lateral, y depende del ángulo mucho más que de la fuerza del viento.

El problema no es el viento, es el ángulo

Empecemos por lo contraintuitivo: un viento de frente fuerte vuelve el aterrizaje más fácil, no más difícil.

A un ala no le importa a qué velocidad se mueve sobre el suelo. Le importa a qué velocidad fluye el aire sobre ella. Aterriza contra 25 nudos de viento de frente y el avión puede estar volando a unos saludables 70 nudos respecto del aire mientras cruza el suelo a solo 45: tocando más lento, necesitando menos pista y con todo apuntando exactamente hacia donde va. Las pistas se construyen mirando al viento predominante justamente por esto.

Ahora gira esos mismos 25 nudos para que soplen atravesados a la pista. Nada cambió en el avión, y nada cambió en la fuerza del viento. Pero la situación se volvió genuinamente difícil.

Qué sale mal cuando el viento viene de costado

El avión vuela dentro de una masa de aire que a su vez se mueve de costado sobre el suelo. El avión va donde lo lleva el aire, así que mientras la nariz apunta por el eje de la pista, la máquina entera se desliza a sotavento, como caminar recto por la cubierta de un ferry en movimiento.

Sin corregir, un avión apuntado perfectamente a la pista va a llegar a algún lugar al lado de ella. Así que el piloto tiene que angular la nariz hacia el viento para compensar, lo que arregla la trayectoria y crea un problema nuevo: ahora el avión apunta en una dirección distinta de aquella en la que viaja.

En el aire eso no importa. En el suelo sí. Las ruedas solo ruedan en la dirección a la que apuntan. Pon un avión sobre el asfalto a 130 nudos con las ruedas apuntando 10 grados fuera de su movimiento real y el tren de aterrizaje absorbe una carga lateral enorme: los neumáticos arrastran, el tren recibe esfuerzos para los que no fue diseñado, y el avión puede irse de lado o, en el peor caso, volcar.

Ese es todo el problema en una frase: el avión tiene que volar torcido para avanzar recto, y tiene que estar recto en el instante en que toca. Todo lo que hacen los pilotos con el viento cruzado es administrar esa contradicción.

¿Cuánto del viento empuja realmente de lado?

No todo, y esta es la parte que conviene interiorizar, porque es donde la intuición suele fallar.

Un viento reportado como "20 nudos" son 20 nudos en su dirección. Lo que te importa es cuánto de eso va atravesado a tu pista. Divide el viento en dos partes: la que sopla a lo largo de la pista (la componente de frente, que ayuda) y la que sopla atravesada (la componente cruzada, el problema).

El reparto depende enteramente del ángulo entre el viento y la pista:

Cuánto del viento actúa como cruzado, según el ángulo respecto de la pista
Ángulo del vientoCruzadoDe frenteCon 20 nudos
10°17%98%3,5 kt
20°34%94%6,8 kt
30°50%87%10,0 kt
45°71%71%14,1 kt
60°87%50%17,3 kt
90°100%0%20,0 kt

Saltan dos cosas a la vista. A 30 grados —que en una lectura de viento no parece gran cosa— ya te está llegando la mitad del viento como cruzado. Y para los 60 grados tienes casi todo el viento cruzado y solo la mitad del útil viento de frente. La penalización llega mucho antes de lo que la mayoría espera.

Los porcentajes son el seno del ángulo, pero los pilotos que hacen esto en cabina usan una regla práctica: divide el ángulo por 60 para obtener la fracción de viento cruzado, con tope en 1. Así, 30° da la mitad, 45° da tres cuartos, y de 60° en adelante da todo. Compáralo con los números reales de arriba y verás que sobrestima un poco: 75% en vez de 71%, 100% en vez de 87%. Es deliberado. Un atajo mental para un cálculo de seguridad debe errar hacia el lado prudente.

Para un ángulo que no esté en la tabla, la fracción exacta es simplemente su seno; y al revés, el arcoseno de una razón te da un ángulo, que es como se obtiene el ángulo de nariz de la sección siguiente.

Un ejemplo resuelto

Primero, la numeración de las pistas. Una pista se nombra por la dirección magnética a la que apunta, dividida por diez. Así que la pista 27 apunta a 270°, es decir al oeste. La misma franja de asfalto usada en sentido contrario es la pista 09, que apunta a 090°.

Estás aterrizando en la pista 27. El viento reportado viene de 310° a 20 nudos.

ángulo relativo = 310° − 270° = 40°

Ahora divide esos 20 nudos:

Componente cruzada20 × sen 40°12,9 kt
Componente de frente20 × cos 40°15,3 kt

Así que un "viento de 20 nudos" es en realidad un viento cruzado de 12,9 nudos más 15,3 nudos de frente. Esa distinción importa muchísimo: 12,9 nudos es un viento cruzado rutinario para casi cualquier avión, mientras que 20 nudos completamente atravesados estarían en el límite o más allá de lo que se probó en una avioneta de instrucción.

Fíjate en que las dos componentes no suman 20: están en ángulo recto entre sí, así que se combinan como los lados de un triángulo, no como se suman los números. Y esto rara vez se haría a mano antes de un vuelo; una calculadora de componente de viento cruzado te da las dos al instante, que es por lo que la aritmética de arriba vale la pena entenderla pero no memorizarla. Si el viento viene en km/h o mph en vez de nudos, un conversor de velocidad lo resuelve primero: la aviación funciona en nudos, y mezclar unidades es una forma clásica de llegar a una respuesta que asusta.

Cómo lo manejan los pilotos

Dos técnicas, y casi todos los aterrizajes reales usan algo de las dos. El widget de abajo muestra cómo se ve cada una desde arriba.

La misma aproximación, tres técnicas distintas

Mirando la pista desde arriba, con el viento soplando desde la izquierda. Fíjate en dónde termina el avión y hacia dónde apunta su nariz cuando llega.

Ángulo hacia el viento
¿Alineado con la pista al tocar?

El ángulo que se muestra es un cálculo real: el arcoseno del viento cruzado dividido por una velocidad de aproximación de 70 nudos, típica de una avioneta. El dibujo es esquemático y la deriva está exagerada para que se vea. Esto explica en qué consisten las técnicas, no es instrucción de vuelo.

Qué hacen realmente los aviones de línea

Casi todos los jets grandes vuelan la aproximación en cangrejo, porque es estable y cómoda, y después hacen la transición en los últimos metros: un descangrejo parcial con algo de ala baja, enderezando el avión mientras lo mantienen sobre el eje. Ese movimiento final, hecho un segundo o dos antes de tocar, es la parte dramática de todos los videos de aterrizajes con viento cruzado.

Y es también por lo que esos aterrizajes le parecen alarmantes al pasaje y rutinarios a la tripulación. Que el avión parezca apuntar fuera de la pista no es una pérdida de control: es la corrección funcionando.

Por qué es genuinamente peligroso

Conocer la técnica no la vuelve fácil, por cuatro razones que llegan todas a la vez.

  • El viento no se queda quieto. Cerca del suelo el viento es racheado y cambia de dirección al revolverse sobre edificios, árboles y terreno. La corrección que era correcta hace cinco segundos ya no lo es, y una racha puede sumar o quitar varios nudos de viento cruzado en los momentos finales.
  • Los mandos pierden fuerza justo cuando más los necesitas. La autoridad del timón de dirección y de los alerones depende del flujo de aire sobre ellos, que cae a medida que el avión desacelera hacia la velocidad de toma. El piloto necesita las correcciones más grandes en el punto en que los mandos hacen menos.
  • El margen de error se mide en metros. Endereza demasiado pronto y el avión se sale del eje. Demasiado tarde y el tren se lleva la carga lateral.
  • La geometría limita el remedio. En un avión de línea con poca altura al suelo y motores colgados bajo el ala, solo hay unos pocos grados de inclinación disponibles antes de que una góndola o una punta de ala llegue a la pista. El derrape que funciona precioso en una avioneta de ala alta apenas está disponible en un jet grande.

Súmale una pista mojada o con hielo —donde los neumáticos no pueden generar el agarre lateral para mantener el avión recto después de tocar— y el viento cruzado que era manejable se convierte en la razón por la que el vuelo se desvía. En un día caluroso la pista además se queda efectivamente más corta, que es un problema aparte que llega en el mismo momento.

¿Hay un máximo legal de viento cruzado?

Menos de lo que la gente supone, y esto confunde a muchos aficionados.

Los aviones certificados desde 1962 llevan en su manual una componente máxima de viento cruzado demostrada: 15 nudos para un Cessna 172, normalmente entre 25 y 40 nudos para aviones de línea. Pero esa cifra no es un límite normativo. Es el viento cruzado más fuerte con el que un piloto de pruebas resultó aterrizar durante la certificación, lo que a veces dice tanto del clima de esa semana como del avión.

Para operaciones privadas normalmente no hay ningún techo legal. Lo que sí obliga en la práctica es todo lo demás: los manuales operativos de las aerolíneas fijan límites firmes de compañía, a las aseguradoras les importa, y la evaluación honesta que haga el propio piloto de su experiencia reciente y su destreza pesa más que cualquier número publicado.

Que es la respuesta real a "cuánto viento cruzado es demasiado": depende del avión, de la superficie de la pista, de las rachas y del piloto, y la decisión que de verdad mantiene a la gente a salvo es la de irse al aire o desviarse.

Para llevarse

Un aterrizaje con viento cruzado es el momento en que las dos cosas que hace un avión —volar por el aire y rodar por el suelo— dejan de coincidir. En el aire la máquina tiene que apuntar hacia el viento para avanzar recto; en el suelo tiene que apuntar hacia donde va. Toda la técnica existe para pasar de un estado al otro en el último segundo o dos antes de que lleguen las ruedas.

La próxima vez que veas un jet bajar por la aproximación visiblemente de costado y ponerse recto justo encima del asfalto, sabrás que ese era el plan. Y que un "viento de 20 nudos" a 40 grados son en realidad unos 13 nudos del tipo difícil.

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Los porcentajes de cada componente son el seno y el coseno del ángulo del viento, y se comprobaron por cálculo directo. El ángulo de nariz del widget se calcula con una velocidad de aproximación de 70 nudos. Esto explica las técnicas; no es instrucción de vuelo.

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