6.3. LIMITACION AMBIENTAL DE LOS UAS
Es conveniente hablar de los fenómenos que pueden ocurrir en la capa del planeta por donde van a transcurrir nuestros vuelos.
Recordemos que el planeta tierra está compuesto por tres capas:
- Litosfera: Parte solida (continentes).
- Hidrosfera: Parte liquida (océanos, mares)
- Atmosfera: Parte gaseosa.
Por razones obvias, hablaremos de la atmosfera un poco más en profundidad.
6.3.1. LA ATMOSFERA
La Atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la tierra.
En las proximidades del nivel del mar la atmósfera está compuesta por:
- 78% Nitrógeno.
- 21% Oxigeno.
- 2% de CO₂, H, CH₄, Subóxido de Nitrógeno, Ozono…
A parte de todas estas sustancias, la atmosfera contiene vapor de agua en cantidades muy variables que oscilan entre 0,2% y 2,7%.
La composición del aire se mantiene invariable hasta los 70 Km de altitud.
La atmosfera, además, esta subdividida en distintas capas “pausas” intermedias, de abajo a arriba, tendremos:
En concreto, la capa de la atmosfera en la que se van a llevar a cabo las operaciones con UAS será la TROPOSFERA.
La mayor parte de los fenómenos meteorológicos tienen lugar precisamente en esta capa, ya que es en ella, donde encontramos la mayor proporción de vapor de agua, mayor concentración de núcleos de condensación y mayores variaciones de temperatura, densidad y presión.
- Temperatura:Debido a la absorción por parte de las distintas capas que componen la atmosfera, la temperatura disminuye en la troposfera a razón de 6.5° cada 1000 mts de altitud, o lo que es lo mismo, 2° cada 1000 ft. A esto se le llama “gradiente vertical de temperatura estándar”.
- Densidad del aire:Se define como densidad de un cuerpo, a la masa de la unidad de volumen. Para los gases la sustancia es el aire, a 0° y una presión de 760 mm. La densidad se relaciona con la masa y el volumen mediante la expresión:
La densidad del aire disminuye con la altura por dos razones: la primera es que, a mayor altitud, hay menos aire empujando hacia abajo y la segunda es que la gravedad es menor cuanto más lejos se esté del centro de la tierra.
La densidad del aire es un factor muy importante en las “performances” (comportamiento/rendimiento) del UAS, puesto que influirá tanto en la sustentación, como en la resistencia y el empuje. Si la densidad aumenta, lo harán la resistencia, la sustentación y el empuje, y, al contrario, en caso de que la densidad disminuya.
- Presión del aire: La presión del aire, es el peso que ejerce la columna de aire en un punto. La presión disminuye con la altitud, siendo 1013,2 Mb al nivel del mar, descendiendo rápidamente en los primeros 130 Km de altitud. Al llegar a los 50 Km es solo de 1 Mb.
Por lo tanto, al existir variaciones con la altura de estas tres variables, existirán variaciones en sus magnitudes, lo que incidirá en el rendimiento del UAS.
- Humedad del aire: Es evidente que, si no hubiera vapor de agua en la atmosfera, no habría ni nubes, ni precipitaciones, ni nieblas, ni tormentas, etc. Con lo que el problema de la meteorología aplicada a la aeronáutica se limitara al estudio de los vientos.
En la atmosfera existe el vapor de agua en cantidades muy variables, que van desde 0,2-2,7 vol. % según el momento y el lugar.
Debido a que la densidad del aire “húmedo” es menor que la del aire “seco”, esto es con mayor o menor proporción de vapor de agua existente, provocará que la sustentación y la tracción proporcionada por la hélice/es será menor.
- Viento: Además de afectar a la maniobrabilidad del UAS, el viento, también tendrá incidencia sobre la autonomía. Previo a cada vuelo, recogeremos información sobre el viento de la zona en la que tengamos prevista la operación, y pondremos especial atención en las limitaciones por viento que pudiera tener la aeronave, dato que debe aparecer en el manual de uso de la aeronave proporcionado por el fabricante.
Recordar que en el caso de que operemos un UAS de ala fija, tanto el despegue como el aterrizaje lo realizaremos “contra el viento”, ya que así reduciremos tanto la distancia de despegue como la de aterrizaje.