En la pasada entrega, tratamos las nubes altas y medias, aquí veremos las nubes bajas y las nubes verticales, además de su codificación.

Nubes bajas:

Las nubes bajas se componen por aquellas nubes que empiezan a nivel de suelo y alcanzan una altura máxima de 6500 pies, las más características son el Stratus y el Stratocumulus.

El Stratus: (St)
Se trata de una nube baja sin forma específica, formadas generalmente por nieblas ascendentes, no suelen precipitar, salvo que se encuentren a bajas altitudes, entonces pueden convertirse en neblina, niebla o llovizna.

Stratus, imágen: National Geographic

El Stratocumulus: (Sc)

Son nubes redondeadas, cuyos elementos son algo mayores que los Altocumulus y se presentan a alturas menores que estos, no suelen traer precipitaciones aunque raramente traen nieve, eso si, pueden avisar de la formación de frentes tormentosos.

Stratocumulus, imágen: World Weather Web

Nubes de desarrollo vertical

Cumulus: (Cu)

Son nubes que se forman entre los 1600 y los 19000 pies, al desarrollarse verticalmente, son usadas por los pilotos de planeadores para ascender. El Cumulus, puede evolucionar a Cumulonimbus y traer tormenta y lluvias.

Imágen: Cumulus, fuente: wikipedia

Cumulonimbus (Cb)

Es la nube más peligrosa para la navegación aérea, ya que cuando alcanza su madurez, puede desarrollar lluvias intensas, o tormentas eléctricas, además de las corrientes que se dan en su interior.

Imágen: Cumulonimbus, fuente: Michigan Technology Institute

Editado el 20/3/10: A raíz del comentario de Ángel, creo que es una buena idea incluir una imágen que compare todos los tipos de nube, cómo comenta en el Cumulonimbus se crean corrientes ascendentes que provocan turbulencias, haciendolo muy peligroso para la navegación aérea. también se puede observar en este gráfico la gran altura que puede alcanzar el cumulonimbus y su forma de yunque en la  parte superior de la nube.

Gráfico comparativo de nubes, Imágen: Distance Education Technologies (Hacer clic para ampliar)

Abreviación de nubes

Cada nube tiene una abreviación (adjunta al lado de cada nombre), podemos observar esta abreviación en los códigos METAR, cómo ejemplo podemos ver en un METAR del aeropuerto de Pittsburgh (USA) cómo nos advierten de la presencia de un Cumulonimbus (CB en negrita).

KPIT 091955Z AUTO 22015G25KT 3/4SM R28L/2600FT TSRA OVC010CB18/16 A2992 RMK SLP045 TO1820159

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Dedicado a Albert, alumno eminente de física y futuro meteorólogo

Las nubes son masas de cristales de nieve o gotas de agua microscópicas suspendidas en la atmósfera, dependiendo de ciertas características internas de los cristales o la nieve, pueden transformarse en agua, granizo o nieve.

Para la formación de éstas, es necesario que el aire aumente su contenido de agua ya sea por evaporación o por condensación, siendo esta última el proceso más frecuente.

Cada nube está englobada en una familia de nubes, hay cuatro familias, que son las altas, las medias, las bajas y las nubes verticales.

Nubes altas:

Las nubes altas, se denominan así debido a su altitud que oscila entre 20000 y 35000 pies, están formadas generalmente por cristales de hielo, y los tipos más comunes son el Cirrus, Cirrocumulus y Cirrostratus.

El Cirrus: (Ci)

El Cirrus, es una nube compuesta por cristales de hielo, tiene un aspecto fibroso, de hecho cirrus significa cabellera en latín.

Imágen: Cirrus, fuente: freewebs.com

El Cirrocumulus: (Cs)

El Cirrocumulus, a diferencia del cirrus, está formado por gotitas de agua extremadamente fría y también de copos de hielo.

Cirrocumulus, imágen cjsirot

El Cirrostratus: (Cc)

El Cirrostratus, está compuesto por cristales de hielo, tienen aspecto blanco y haces fibrosos, la presencia del Cirrostratus, puede indicar precipitaciones.

Cirrostratus, imágen: fotolia.com

Nubes medias:

Las nubes medias, se encuentran entre 6000 y 23000 pies de altura, están formadas por gotas de agua muy fría, incluso hay algún cristal de hielo.

Altostratus: (As)

Es una nube grisácea, especialmente peligrosa para la navegación aérea ya que puede causar acumulación de hielo en las alas del avión.

Altostratus, imágen: Universidad de Wisconsin

Altocumulus: (Ac)

Es una nube con forma de ondas, el Altocumulus precede en general a los frentes frios, excepto si lo avistamos en verano, que puede avisarnos de una tormenta. Existe un subtipo de Altocumulus (Ac. Lenticularis) que suele ser confundido con O.V.N.I.’s

Imágenes: Altocumulus (arriba) y Altocumulus lenticularis (abajo), imágenes: wikipedia y stormeyes.com

Nimbostratus: (Ns)

Es una nube generalmente oscura, bloquean la luz solar y casi siempre precipitan aunque no con mucha intensidad.

Nimbostratus, imágen: windows to universe

Nota: Editado el 4/3/10. Gracias Nacho por el apunte.

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Es de sobra conocido por nosotros que, tomando un avión comercial medio como ejemplo, los depósitos de combustible que se llenan en primer lugar son los de los planos, siendo también estos los últimos de los que los motores tomarán el queroseno. El depósito central rara vez estará al límite de su capacidad, a diferencia de aquellos de las alas, y también será extraña la vez que llegue con más de una centena de kilogramos al aeropuerto de llegada.

Lo que a veces no está tan claro son las razones de esta distribución.

Sin entrar en lecciones de física, que evidentemente no estoy cualificado para dar, os presento la siguiente ilustración con propósito de facilitar y amenizar la breve explicación.

Esquema de fuerzas verticales ejercidas sobre un avión en vuelo – © www.westwingsinc.com

La carga de combustible en las alas aumenta su peso, y por consiguiente contrarresta la fuerza de sustentación en mismas. Esto se traduce en un menor momento de torsión que disminuye los esfuerzos en el encastre de las alas. Menos esfuerzo significa una menor fatiga del material, aumento de la vida útil y un menor coste.

Aunque parezca que un aumento del combustible en las alas disminuye la fuerza resultante de la resta del vector peso al vector sustentación, esto no es así, al estar simplemente trasladando el peso del fuselaje a las alas sin modificar su módulo total.

Por otra parte, los depósitos de las alas pueden suministrar combustible a los motores sin tener las bombas encendidas aunque lógicamente esto no es recomendable gracias a la fuerza de la gravedad. El depósito central sí necesita bombas que trasladen el combustible hacia la planta motriz, ya que lógicamente el desplazamiento de éste se realiza en dirección horizontal.

En definitiva, con este sistema, para un mismo vuelo, carga de combustible, pasajeros y carga conseguimos:

1. Una menor carga en los encastres de las alas al pesar éstas más y el fuselaje menos, lo que se traduce en una menor fatiga del material y por lo tanto una mayor vida útil de los componentes.
2. La seguridad añadida que da no depender de las bombas de combustible para que los motores lo reciban, ya que el queroseno puede caer de las alas a éstos por la gravedad en caso de fallo del sistema eléctrico o mecánico de las propias bombas.

Aprovecho para darme a conocer en Surcando los Cielos y para agradecer públicamente a Ángel la confianza depositada en mí al dejarme participar en este blog.

Once it gets under your skin, you’ll never get it out.

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Por el internacionalmente aclamado Tycho Brahe

A principios de los años 80’s, debido a la crisis del petróleo, el monstruo de la escalada de precios del combustible se hizo presente para las compañías aéreas, lógicamente estas mostraban su preocupación por mantener unas flotas de aviones que no tacañeaban a la hora de consumir combustible.

Por entonces (y por ahora) el turboprop era el motor de aviación más eficiente, pero presentaba dos problemas: el primero era que no permitía alcanzar grandes velocidades de crucero, y el segundo era que las palas de las hélices presentaban problemas al alcanzar velocidades supersónicas en las puntas al girar a velocidades subsónicas en el eje. Entonces General Electric en alianza con la NASA desarrollaron un nuevo concepto de motor el GE-36 en base al turbofan militar GE-404, este nuevo motor llamado propfan consistía en un turbofan con dos hélices contrarrotativas impulsadas por turbinas de baja presión montadas en la parte trasera.

A diferencia de un turbohélice convencional, el propfan no dedicaba toda la potencia del reactor a impulsar las hélices, ya que la mayor parte de esta se usaba para generar empuje.

Se equipó a un MD-80 y a un Boeing 727 con un propfan de prueba (no deja de ser curioso ver al 727 con sonido de turbohélice)

Ultra High Bypass Jet Engine Green Technology Airline Flight Test – Youtube

Pratt & Whitney en alianza con Allison también fabricó un prototipo de propfan que a diferencia del de GE y la NASA las hélices contrarrotativas giraban solidarias con el árbol principal, a pesar de que llevaban un tren de engranajes reductor.

Estos motores llegaron a marcar unos consumos de hasta unos 30% inferiores a los motores más populares de la época, sin embargo su excesivo ruido acompañado de fuertes vibraciones, que  provocaban grandes fatigas al fuselaje, además del peligro que los álabes se desprendiesen y cortasen el fuselaje, marcaron cómo hemos dicho antes, el final de una generación.

A finales de los 80’s  con una consiguiente bajada de precios del combustible, McDonnell Douglas dio carpetazo al propfan equipando a los MD-90 con turbofans.

A pesar del fracaso americano, los rusos quiénes sino construyeron el Kuzneztov NK 93 que ha sido catalogado como el motor de aviación más eficiente del mundo, en las siguientes imágenes, podemos verlo montado cómo motor de pruebas de un Ilyushin 76.

A pesar de que no se puede comparar con otros motores actuales, este motor es considerablemente más ligero que un GE 90 montado en el B777, presenta una relación de bypass de 16,6:1 frente al 9:1 del GE y casi 20 KN de empuje “extra”. De hecho,  fabricantes rusos cómo Ilyushin y Tupolev, están pensando de hacer versiones mejoradas de sus modelos 96-400 y 330 respectivamente, equipándolos con el NK-93.

Volviendo al ámbito general, en la actualidad, los fabricantes de aeronaves están barajando equipar de nuevo a los aviones con propfans, General Electric está trabajando con Cessna para equipar al Citation con motor propfan, incluso existe interés por probar prototipos posteriores al B787 y de A350XWB equipados con propfans.

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