Planificación, IAC's y equipos

Jornadas Técnicas de Helicópteros: Factores Operacionales

Madrid, 17 y 18 de abril de 2012

1. Título de secciónIFR y HELICÓPTEROSPlanificación, IAC’s, equipos

Álvaro Espejo-Saavedra



Índice

Planificación aproximación y uso de IAC’s

Velocidades de aproximación IFR

Entrenamiento instrumental

Uso automatización

TAWS – EGPWS

Uso GPS en IFR



S-61N PH-NZG

30 noviembre 2004

De plataforma L10A a Den Helder (EHKD)

3 crew + 12 pax

PIC (PM) 9000 hrs aprox (2750 tipo); F/O (PF) 1600 hrs aprox (1445 tipo)

Próximos a MTOW

Problemas con el canal de pitch AFCS



Schreiner 3 La tripulación se había presentado a las 08:00. Tuvo que esperar hasta las 13:00 para que mejorara el tiempo

Despegan a 14:27 hacia L10A.

Notan oscilaciones en canal de pitch del AFCS

Durante la toma10A no se da briefing (Ambos pilotos vuelan también en operaciones HHO, llevando pilotos a barcos)

Llevan un mes sin volar el S-61N

En L10A embarcan un pasajero más de lo previsto, y combustible para proceder al alternativo, caso de frustrada. Salen a peso máximo (Dutch Safety Board calcula 20.139 lbs)



Schreiner 3 Despegue a 14:59. No se leen before ni after take-off. Ascenso a 3000 ft, sobre las nubes.

Consulta meteo en frecuencia de operaciones. Ligeramente por encima de los mínimos requeridos.

Comentan que harán un ILS completo, volando a 70 KIAS “para que de tiempo a ver…”. El PIC comenta también sobre hacerlo un poco por debajo de la senda

El PF pasa los controles al PIC para que compruebe el mal funcionamiento del canal de pitch. Confirma que no funciona correctamente, pero no se consulta la lista de emergencia ni se discute la influencia durante el ILS. Esta conversación afecta a la preparación de la aproximación

Aceptan un procedimiento de aproximación corto sin cuestionar al ATC. No se leen las listas de aproximación ni final



La víctima…



HALLAZGOSDutch Safety Board: La tripulación

(…)• No había operado en el S-61N desde hacía tiempo, aunque cumplía los requisitos del JAR-OPS 3

• No se puede excluir la posibilidad de que la falta de experiencia reciente de ambos pilotos en el tipo de helicóptero haya afectado al desarrollo del incidente.

• La tripulación se había levantado temprano, había viajado en coche y tuvo que esperar en Den Helder durante cinco horas aproximadamente. Es posible que la fatiga haya sido un factor en el incidente.

• Se le prestó mucha atención al funcionamiento del AFCS, lo que afectó de manera adversa a la atención a las operaciones de vuelo.

• Se condujo el vuelo de una manera rutinaria, sin seguir listas de comprobación ni procedimientos.



HALLAZGOS Dutch Safety Board: La tripulación

• La tripulación creó mayor carga de trabajo y estrés en cabina al no aplicar los procedimientos estándar, listas de comprobación ni briefing apropiados durante la aproximación.

• Aceptaron un procedimiento acortado que fue asignado por el ATC sin ser solicitado.

• Durante el vuelo no se aplicó el concepto de coordinación de tripulantes. Esto fue consecuencia de la cultura de compañía en SNH.

• Al decidir realizar la aproximación con una velocidad relativamente baja de 70 kts, la tripulación creó una situación más complicada.

• La aproximación se llevó a cabo por debajo de la senda a propósito.

• El PF recibió la instrucción de descender por parte del PM 4 veces en 40 segundos. La naturaleza de está instrucción se transformó gradualmente en una orden.

• La tripulación no era lo suficientemente consciente de las consecuencias de en las operaciones de vuelo de su modo de hacer rutinario.



HALLAZGOS Dutch Safety Board: El incidente

• La velocidad del helicóptero decreció durante la aproximación desde aproximadamente 70 kts hasta aproximadamente 20 kts. Esta pérdida de velocidad ocurrió en un periodo aproximado de 20 sg.

• En contra de lo establecido por la requerida coordinación de tripulantes, ambos pilotos no apreciaron el descenso de velocidad.

• El cíclico se movió hacia atrás y el colectivo hacia abajo, por lo que puede deducirse que fue el PF el que inició personalmente la reducción de velocidad.

• Como resultado de una gran carga de trabajo mental, el PF probablemente no llevó a cabo correctamente la vigilancia de instrumentos. A consecuencia de ello, el descenso de la velocidad, el aumento del régimen de descenso y la baja potencia no fue observada.

• A consecuencia de la urgencia en tener las luces de aproximación a la vista lo antes posible, el PM no dividió su atención de manera correcta.



HALLAZGOS Dutch Safety Board: El incidente

• El PM no realizó correctamente su tarea de monitorización del PF durante la aproximación.

• La pérdida de la velocidad resultó finalmente en un aumento del régimen de descenso del helicóptero hasta 1000 fpm.

• Cuando el PM(PIC) se dió cuenta del alto régimen de descenso, intervino en los controles aplicando potencia máxima.

• El helicóptero llegó a tocar el agua.

• La intervención del PM previno un grave accidente.

• La meteorología fue un factor en el incidente.

• No puede excluirse la posibilidad de que el AFCS fuera un factor en el incidente.



Causas(Dutch Safety Board)

The occurrence was caused, because the airspeed of the helicopter decreased unnoticed as a result of a high pitch attitude without taking timely corrective action.

The causal factors were:

• Deviation of cockpit procedures and failure to use checklists• Inadequate monitoring and instrument scan of both pilots

The underlying factors were:

• Failure of the management of SNH to give safety priority when balancing out flight operations against safety.• Inadequately addressing the personal responsibility by the management of SNH.• Inadequate verification of the follow up of agreements and observations by the Transport



ILS RWY 22 EHKDUso de fichas de aproximación

Heading informationCommunications

Pre-Approach Briefing Information

MSA

Approach Plan View Graphic

Profile View Graphic

Conversion tables Icons

Landing Minimums



Cartas JeppesenBriefing Pre-aproximación



Curva P/V S-61N



Velocidad mínima IFR

POTENCIA

VELOCIDAD

EXCESO DE POTENCIA




POTENCIA

VELOCIDAD

DEFECTO DE POTENCIA




Otras consideraciones a tener en cuenta en la parte inicial de la curva de P/V:

Fiabilidad del sistema pitot-estática

Estabilidad direccional. La bola no da buenas indicaciones y pequeños errores de trimado pueden dar lugar a grandes cambios de rumbo

Estabilidad longitudinal. Pequeños cambios de la posición de cíclico provocan amplios cambios de velocidad

VMINI



Sección 8 Doc 8168When helicopters use procedures designed for Category A aeroplanes, and when no special helicopter procedure has been promulgated, the following operational constraints must be considered:

a) Range of final approach speeds. The minimum final approach speed considered for a Category A aeroplane is 130 km/h (70 kt). This is only critical when the MAPt is specified by a distance from the FAF (e.g. an “off aerodrome” NDB or VOR procedure). In these cases (if the FAF to MAPt distance exceeds certain values dependent on aerodrome elevation), a slower speed when combined with a tailwind may cause the helicopter to reach start of climb (SOC) after the point calculated for Category A aeroplanes. This will reduce the obstacle clearance in the missed approach phase. Conversely, a slower speed combined with a headwind could cause the helicopter to reach the MAPt and any subsequent turn altitude before the point calculated for Category Aaeroplanes, and hence depart outside the protected area. Therefore, for helicopters, speed should be reduced below 130 km/h (70 kt) only after the visual references necessary for landing have been acquired and the decision has been made that an instrument missed approach procedure will not be performed.



Entrenamiento instrumental



Cortinillas



23 marzo 2004

Golfo de México (En 2004, 561 helicópteros, 1,3 millones de vuelos, 2,3 millones de pasajeros)

Vuelo GLS (Galveston) – High Island A-557 – Discoverer Spirit (180 NM al SSE de GLS)

PIC, ex-Army, ex-Coast Guard, 7288 hrs totales, 1489 hrs modelo, 1028 hrs noche

SIC 1941 hrs totales, 483 hrs modelo, 63 hrs noche. No habían volado juntos antes

Viento 110º/ 11 kt, más de 10 km de visibilidad, FEW028, OVC040, 8% de luna

Despegue hacia la plataforma (80 NM SSE GLS) a 18:45 LT poco después del ocaso (EET 45 min, 2 horas de combustible a bordo) 2 crew+8 pax

S-76A++ N579EH



S-76A++ N579EH

Traza radar indica ascenso a 1800 ft. A 18:58 inicia un descenso a 300 fpm

Informes de posición cada 15 min, transmisiones normales

Última traza radar a 19:00 LT (35 NM de GLS) 1100 ft amsl, 250 fpm. El helicóptero aún volará 18 minutos más (5 min si hubiera continuado a ese régimen de descenso)

19:14 LT (4 minutos antes del CFIT) reportan que tienen combustible suficiente para proceder directamente al barco, y piden una actualización de las coordenadas

Poco después la despachadora intentará contactar sin éxito. Llama al barco para que lo intenten desde allí. Transcurrido el tiempo correspondiente, se da la alarma y se activan los medios de rescate



Los helicópteros de rescate localizan restos en superficie a unas 70 NM al SSE de GLS y unas 10 NM al NW de High Island. En la zona se localizan restos del fuselaje a 57 m de profundidad

No se dispone de FDR (exención de FAA para Era Aviation). El CVR estaba mal instalado y solo se grabó con muy poca calidad el micrófono de la cabina. Tono normal de conversación y frecuencias de elementos rotatorios y sonido de fondo (velocidad) normales.

Análisis de restos revelan un impacto a alta velocidad contra el agua, a unos 150 fpm, con una senda tendida de descenso y prácticamente nivelado. Tren arriba y flotadores no inflados

S-76A++ N579EH



La fatiga no fue un factor

La meteorología no fue un factor

No había referencias visuales externas

El impacto fue a alta velocidad, ángulo de descenso suave, planos casi nivelados. No se estaba intentando un aterrizaje de emergencia

La tripulación no estaba vigilando adecuadamente la altitud del helicóptero

TAWS (Terrain Awareness Warning System) hubiera dado avisos con suficiente antelación a la tripulación

El entrenamiento adicional en el uso de los sistemas de vuelo automático (SPZ7000/7600) dotará a los pilotos de conciencia ampliada sobre el uso del sistema

Hallazgos NTSB



Causa probable(NTSB)

The National Transportation Safety Board determines that the probable cause of this accident was the flight crew’s failure to identify �and arrest the helicopter’s descent for undetermined reasons, which �resulted in controlled flight into terrain.



Indicaciones de descenso



Indicaciones adicionales de descenso

HDGALT

ALT

LDG GEAR UPPUSH TO RESET



SPZ 7000 No indica en el ADI cual es el FD activo (sólo botón FD en el pedestal y luz CPLT FD)

Piloto y copiloto pueden tener activados modos de FD diferentes

No muestra el estado de acople del AP en el panel central, y no tiene aviso acústico de su desacople

Aparecen ambas barras de mando con sólo un modo vertical u horizontal enganchado



Uso automatizaciónIndicación estado FD

AW-139S-92

UCPL

Complacencia y exceso de confianza por la automatización, puede degradar la vigilancia de los sistemas

Confusión sobre el estado del sistema (FD activo, modos activo, estado de acople)

Automatización puede ser un beneficio para la operación segura del helicóptero…

O un estorbo si no se conoce bien, o se programa o monitoriza mal



Uso automatización

Considerar el AP/FD como un tercer piloto…

Muy “fino”, pero…

No conoce la normativa aeronáutica…

No tiene ninguna conciencia situacional…

No sabe lo que es el CRM…

Puede soltar los mandos en el peor momento sin avisar

Necesita vigilancia constante por parte de ambos pilotos



TAWS - EGPWS



Presentaciones EGPWSAproximación a cadena montañosa 2000-3000 ft

Altitud de la aeronave

Elevación máxima mostrada

Elevación mínima mostrada

Torre



Avisos EGPWS

Rising Terrain

Tail strike

Descent after takeoff

Normal landing

Night VFR

ObstacleDescent to level

Bank angle*

Glideslope*

Autorrotation



S-61N G-ATFM

24 de febrero 2008

S-61N British International en leasing de Lufttransport

2 tripulantes + 16 pax

PIC (PM) ex RN, 14200 hrs / 9500 modelo / 5000+ IFR

SIC (PF) 4700 hrs / 800 modelo / 528 IFR

Væroy – Bodø (Noruega)

Operación VFR / VFR especial (vis. minima 800 m, alt. mínima 500 ft)

Navegación básica con GPS



Penzance – Scilly Islands



Væroy - Bodø



Ruta LTR0043 NM ENBO 25 kt GSReportan que no ven Hjartøya

TWR les informa que están al N de la pista. Piden un rumbo directo a la pista

TWR les informa que van hacia la ciudad y terreno elevado. Piden un rumbo directo a la pista. TWR declara situación de alerta

TWR les informa que van hacia terreno elevado y les sugiere viraje inmediato a la izquierda en ascenso. PIC toma los controles e inicia un viraje. Solicitan ILS

Ascienden a 1500 ft y realizan el ILS para helicópteros con alguna dificultad para interceptar el LOC. Aterrizan sin novedad



CONCLUSIONESAccident Investigation Board - Norway

Meteorología

El tiempo pronosticado y el reportado antes de la salida desde Bodø cumplía los requisitos para VFR especial para helicópteros.

El nivel de engelamiento pronosticado era 2000-3000 ft.

Durante la aproximación a ENBO, la meteorología empeoró por debajo de los mínimos para VFR especial.

Planificación

La tripulación había planificado el vuelo como VFR con una aproximación VFR especial a ENBO.

La planificación no incluía ningún plan alternativo para una aproximación ILS en caso de reducirse la visibilidad por chubascos de nieve durante el VFR especial.




El nivel de engelamiento pronosticado no se aplicó en la percepción de la tripulación de la altitud máxima segura en relación con el riesgo de engelamiento en el rotor.

La tripulación

Al inicio de la aproximación, la visibilidad estaba al límite para el VFR especial. La tripulación voló a una altura de 300 ft para mantener referencias visuales.

Al inicio de la aproximación, la tripulación fue informada de que la meteorología había empeorado en ENBO, y se les ofreció hacer un ILS, lo que se aceptó inicialmente, pero luego se rechazó debido al riesgo de engelamiento. La investigación ha revelado que este rechazo se debió a la confusión del PIC al entender “2500 ft” en vez de “500 ft”




La tripulación tuvo que volar a altitudes por debajo de la altitud mínima para VFR de 500 ft. La navegación estuvo basada en el GPS sin el apoyo de otras ayudas estándar como el NDB o ILS (VOR estaba inoperativo)

Se ofreció por segunda vez un ILS, pero fue igualmente rechazado debido al riesgo de engelamiento, a pesar de que el nivel pronosticado de engelamiento era de 2000-3000 ft

El resto de la aproximación se llevó a cabo en IFR/IMC a 1500 ft, con un procedimiento combinado por guía radar e ILS con un buen apoyo por parte del ATC. La aproximación, a juicio del controlador, fue un tanto errática.

La investigación ha revelado que el estrés y los malentendidos durante las radio comunicaciones, probablemente hicieron que el PIC malinterpretara “500 ft” como “2500 ft”. El hecho de que el PIC no se hubiera familiarizado y no hubiera recibido instrucciones sobre el ILS para helicópteros a la pista 07 en Bodø puede haber sido un factor. El PIC creía que tendría que ascender a 2500 ft y temía el engelamiento.



GPS en IFR

TSO-C129a, Airborne Supplemental Navigation Equipment Using the Global Positioning System (GPS)



Los receptores GPS para aplicaciones críticas

(como el vuelo IFR) tienen algoritmos RAIM que

comprueban la integridad de los datos GPS

Integridad = La integridad es la capacidad

que tiene un sistema de hacer disparar una

alarma en un tiempo máximo especificado al

usuario si la información proporcionada no

cumple con el rendimiento de uso previsto.

Para usar la función RAIM es necesario al

menos el seguimiento de un satélite extra

además de los usados para la navegación.

Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM)



RAIM Los algoritmos RAIM necesitan un mínimo de

5 satélites, 4 para la determinación de la

posición más uno extra. Si existe una gran

discrepancia entre las posiciones calculadas,

se activa una alarma

Como alternativa puede utilizar 4 satélites

más una entrada de altura barométrica. Es

obligado introducir manualmente el reglaje de

altímetro

Algunos receptores son capaces de

determinar qué satélite está dando una señal

corrupta y eliminarlo de la solución de

posición. Estos equipos necesitan 6 satélites a

la vista o 5 más altitud barométrica

Sin capacidad RAIM el piloto

no tiene certeza sobre la

precisión de la posición GPS



Predicción de RAIM



RAIM prediction toolEUROCONTROL AUGUR (augur.ecacnav.com)



Precisión vertical GPS

WGS-84 (World Geodetic System 1984) es

el sistema de coordenadas utilizado por el

GPS

En el sistema de coordenadas WGS-84, se

define un elipsoide para representar

aproximadamente el nivel medio del mar

La altitud que calcula el GPS es la altura

sobre el elipsoide WGS-84, no la altitud MSL

verdadera



Altitud GPS

La altitud sobre el elipsoide

WGS-84 puede diferir en cientos

de pies de la verdadera altitud

MSL. ¡Usa el altímetro!

Normalmente, la posición vertical

del GPS es menos precisa que la

posición horizontal.

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