Velocidad Calibrada (CAS) – Glosario de Aviación

Velocidad Calibrada (CAS): Definición y Conceptos Fundamentales

La Velocidad Calibrada (CAS) es la velocidad indicada (IAS) de una aeronave, corregida por errores ocasionados por inexactitudes en el sistema de medición de presión y en el propio indicador de velocidad. Estos errores se categorizan como error de instrumento (imperfecciones mecánicas en el indicador de velocidad) y error de posición o instalación (debido a la ubicación de montaje del tubo pitot y el puerto estático). La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) define la CAS como la velocidad mostrada después de corregir estos errores, convirtiéndola en una referencia vital para la operación y certificación de aeronaves.

El sistema pitot-estático—compuesto por un tubo pitot orientado al flujo de aire y puertos estáticos que detectan la presión ambiente—mide la velocidad comparando la presión total y la presión estática. Sin embargo, las perturbaciones en el flujo de aire cerca de los sensores y las imperfecciones mecánicas en el indicador introducen errores. La CAS corrige estos errores, resultando en un valor que representa con mayor precisión la velocidad de la aeronave respecto al aire circundante.

La CAS es fundamental para parámetros críticos de seguridad y normativos: las velocidades de pérdida, las velocidades V (como V1, VR, VREF) y todas las tablas clave de rendimiento se especifican en CAS. En crucero con configuración limpia, la CAS y la IAS pueden diferir poco, pero durante el despegue, aterrizaje o con configuraciones de alta resistencia, la diferencia puede superar los 10 nudos—lo que hace que la CAS sea esencial para la seguridad y el cumplimiento.

El Sistema Pitot-Estático y su Impacto en la CAS

El sistema pitot-estático es central para la medición de la velocidad. El tubo pitot capta la presión total (estática más dinámica), mientras que los puertos estáticos registran la presión ambiente. El indicador de velocidad muestra la IAS en función de la diferencia de presión.

Sin embargo, la estructura de la aeronave, los cambios de configuración (como flaps y tren de aterrizaje) y las actitudes de vuelo pueden perturbar el flujo de aire alrededor de estos sensores, generando errores de posición. El error de instrumento surge de imperfecciones mecánicas en el indicador de velocidad. Ambos errores pueden hacer que la IAS difiera de la velocidad real.

La CAS se obtiene consultando tablas o cartas de calibración (del POH/AFM), que corrigen la IAS por estos errores. Estos recursos se desarrollan mediante rigurosas pruebas en vuelo, asegurando que los pilotos cuenten con datos de velocidad precisos para cada configuración y fase de vuelo.

Por Qué la Velocidad Calibrada (CAS) es Esencial en la Aviación

La CAS es indispensable tanto para pilotos como para ingenieros:

• Seguridad: Las tablas de rendimiento, velocidades de pérdida y velocidades V se especifican en CAS. Esto asegura que los pilotos mantengan márgenes de seguridad correctos, especialmente en fases críticas como despegue y aterrizaje.
• Precisión: La CAS corrige los errores de posición e instrumento, proporcionando una referencia confiable cuando la IAS es más propensa a ser inexacta—en bajas velocidades o con configuraciones de alta resistencia.
• Cumplimiento Normativo: Autoridades como la OACI, FAA y EASA requieren que los datos de rendimiento y limitaciones operativas se expresen en CAS para estandarizar los márgenes de seguridad y procedimientos en todas las aeronaves.

Utilizar la CAS en lugar de la IAS garantiza que las velocidades de aproximación, márgenes de pérdida y cálculos de rendimiento se basen siempre en los datos más precisos disponibles.

Determinación de la Velocidad Calibrada: Pruebas en Vuelo y Tablas de Calibración

La CAS se determina durante la certificación de la aeronave comparando la IAS de la aeronave con un sistema de datos de aire de referencia (a menudo un sensor tipo “boom” posicionado en flujo de aire no perturbado). Se realizan pruebas de vuelo en varias configuraciones y actitudes, y los resultados se recopilan en tablas o cartas de calibración en el POH/AFM.

Cómo usar una tabla de calibración:

1. Identifica la configuración actual (flaps, tren de aterrizaje, etc.).
2. Lee la IAS.
3. Usa la tabla para encontrar la CAS correspondiente.

Ejemplo de tabla:

La aviónica moderna puede automatizar esto, pero el uso manual es una habilidad vital.

Errores de Instrumento e Instalación: Análisis Técnico Detallado

Error de Instrumento:
Causado por imperfecciones en el indicador de velocidad (por ejemplo, fricción mecánica, desajuste de calibración). Generalmente pequeño (1–2 nudos), pero puede ser mayor en instrumentos antiguos o mal mantenidos.

Error de Posición (Instalación):
Resultado del flujo de aire perturbado en el tubo pitot o puerto estático, especialmente con ángulos de ataque elevados, flaps/tren extendidos o actitudes no estándar. Los errores dependen de la configuración y pueden ser significativos.

Ejemplos Reales: Diferencias entre IAS y CAS

• Ejemplo de Velocidad de Pérdida: El POH de un Cessna 150 puede indicar una velocidad de pérdida con flaps completos de 48 nudos CAS, mientras que la IAS al entrar en pérdida podría ser tan baja como 39 nudos. Si un piloto solo se guiara por la IAS, podría aproximar demasiado lento y correr riesgo de pérdida.
• Vuelo de Crucero: A 100 nudos IAS en crucero, la CAS puede ser de 100–101 nudos—una diferencia insignificante.
• Configuraciones de Alta Resistencia: Con flaps/tren extendidos, las discrepancias entre IAS y CAS pueden alcanzar 10 nudos o más, según la aeronave.

Relaciones: CAS, IAS, TAS, EAS y GS

Diagrama de flujo: IAS ➔ CAS (corregir errores) ➔ EAS (compresibilidad) ➔ TAS (densidad) ➔ GS (viento)

CAS en el Rendimiento y Certificación de Aeronaves

La CAS es la referencia para velocidades de pérdida, distancias de despegue/aterrizaje y velocidades V en el POH/AFM. Las pruebas de certificación se realizan y los límites de rendimiento se publican usando la CAS, asegurando que los márgenes de seguridad sean consistentes entre tipos y condiciones de aeronave.

Los límites de velocidad operativos (como VFE, VLO, VA) se especifican en CAS para proteger la integridad estructural y garantizar una operación segura en toda la envolvente de vuelo.

Uso de la CAS en Operaciones Diarias de Vuelo

Los pilotos usan la tabla de calibración para convertir la IAS en CAS para:

• Cálculos de rendimiento (distancias de despegue/aterrizaje)
• Definir velocidades de aproximación
• Asegurar el cumplimiento normativo

Ejemplo:
Si la velocidad de aproximación es de 65 nudos CAS (con flaps extendidos), y la tabla indica que esto equivale a 60 nudos IAS, el piloto vuela la aproximación a 60 nudos IAS para mantener el margen correcto.

Ayudas Visuales y Ejemplos de Tablas de Calibración

Las tablas de calibración y ayudas gráficas ayudan a los pilotos a realizar correcciones rápidas y precisas. Siempre utiliza la tabla para tu aeronave y configuración específica.

Consideraciones Técnicas Avanzadas: Normas de la OACI y Certificación

La OACI y las autoridades nacionales requieren la CAS para datos operativos y de certificación (ver OACI Anexo 6, Doc 4444). Las velocidades de rendimiento, pérdida y limitación se publican en CAS para asegurar consistencia y seguridad en toda la industria. Los fabricantes realizan pruebas en vuelo y publican datos en CAS, formando la base de todas las limitaciones operativas en el POH/AFM.

Solución de Problemas y Mantenimiento: Cuando la CAS Revela Problemas en el Sistema

Diferencias significativas o inesperadas entre la IAS y la CAS pueden indicar:

• Tubos pitot/puertos estáticos obstruidos (hielo, residuos)
• Fugas o dobleces en las líneas pitot-estáticas
• Indicadores de velocidad defectuosos o descalibrados

Comparar la IAS con la CAS esperada puede ayudar a diagnosticar problemas de instrumentación—vital para una operación segura y precisa.

Resumen

La Velocidad Calibrada (CAS) es un pilar de las operaciones de vuelo seguras, proporcionando la referencia de velocidad confiable y estandarizada que se requiere para un rendimiento preciso de la aeronave, cumplimiento y seguridad. Comprender la CAS, su determinación y uso operativo es una habilidad esencial para todo piloto y profesional de la aviación.

Para más información sobre precisión de velocidad, instrumentación o para mejorar tus operaciones de vuelo, contáctanos o agenda una demostración con nuestros expertos.