Para volar de forma eficaz y ajustando el gasto de combustible es preciso conocer la altitud óptima de crucero.
La selección de la atitud de crucero, tanto en la planificación como durante el vuelo, incide de forma notable en el consumo de combustible. Hay varias restricciones en dicha selección que no están relacionadas con las capacidades del avión, tales como los requerimientos del ATC y las asignaciones de nivel de vuelo, datos que pasaremos por alto.
El primer aspecto que debemos tener en cuenta es la altura, o series de alturas, de crucero. Se debe elegir las que quemen el menor porcentaje de combustible relacionado con la distancia recorrida, ajustando así el gasto por milla total.
Para volar de esta forma es preciso conocer la altitud óptima como función del peso para la velocidad deseada.
Altitud óptima se define como la altitud de presión que minimiza el consumo de combustible para una distancia dada, o altitud de máximo alcance específico. Depende del peso real y es casi independiente de la temperatura.
Volar por encima o por debajo de esta altitud reduce el alcance específico por debajo de su valor máximo. Así, 2.000 pies por encima o por debajo supone una reducción aproximada del 2%.
La altitud óptima aumenta a medida que el avión consume combustible y aligera su peso. Como regla de referencia se puede decir que la altitud óptima se incrementa en 1000 pies por hora de vuelo (500 millas náuticas). Para aumentar la altitud de la fase de crucero, lo ideal sería realizar un crucero en subida (Climbing cruise) progresando con la altitud óptima para cada peso, pero las restricciones de ATC podrían impedirlo. Por este motivo hay que acercarse al máximo a la curva de capacidad de altitud (Altitude Capability) con tramos de nivel de vuelo constante, siguiendo la técnica de subida escalonada (Step Climb). De esta forma la altitud inicial de crucero debe seleccionarse 1000 o 2000 pies por encima de la óptima, con subidas para hacer que el aparato se acerque a la altitud óptima.
El alcance específico es sólo función de la velocidad (TAS True Air Speed) y del gasto de combustible (Fuel Flow) y, en consecuencia, no se relaciona directamente con la capacidad de empuje o de maniobra del avión.
No obstante se deben comprobar los límites de capacidad de altitud por empuje máximo de crucero y el margen de maniobra al bataneo inicial. También se debe comprobar que la altitud de vuelo seleccionada está por debajo de la altitud máxima recomendada de operación, que asegura un crucero a empuje máximo de crucero, capacidad mínima remanente de subida de 300 ft/min. con empuje máximo de subida y capacidad de maniobra y bataneo de 1.3g.
Otro factor importante en la selección de la altitud es la componente de viento a distintas alturas. El combustible quemado es realmente dependiente de la distancia terrestre recorrida y, por tanto, depende del viento en cara o en cola.
Un caso especial, en el que la altitud se optimiza de forma distinta en en distancias cortas, donde el crucero representa una parte mínima comparada con la fase de subida y descenso. En este caso se debe usar la altitud recomendada por el fabricante para distancias cortas.
CASO PRÁCTICO : ALTITUD ÓPTIMA EN A-320
Vamos a demostrar la importancia que tiene volar a un nivel óptimo para influir en el ahorro de combustible. Para ello se han calculado planes de vuelo para 7 tramos típicos de A320 con niveles de vuelo por encima y por debajo de la altitud óptima de crucero, comprobando en ellos el impacto en el combustible y el tiempo empleado.
En el estudio que puedes descargar se transporta una carga de pago fija de 12.000 kg., con velocidades de vuelo estándar (crucero M.78), con meterología estadística y sin tener en cuenta las restricciones de ATC de nivel de vuelo ni por cambio de aerovía.