diseÑo de una aeropista para vuelos nacionales,como alternativa al aeropuerto el dorado

DISEÑO DE UNA AEROPISTA PARA VUELOS NACIONALES, COMO ALTERNATIVA AL AEROPUERTO EL DORADO.

AUTORES: NELSON RICARDO BELTRÁN MOJICA

NÉSTOR GÓMEZ CRUZ ABEL EDUARDO ZULUAGA GÓMEZ.

PROYECTO FINAL DE DISEÑO DE AEROPISTAS

FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES

ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO DE VIAS Y AEROPISTAS COHORTE XXVII

BOGOTÁ 2012

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN. ............................................................................................... 5

OBJETIVOS ........................................................................................................ 6

OBJETIVO GENERAL ........................................................................................ 6

OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................... 6

1. MARCO DE REFERENCIA ......................................................................... 7

1.1. Las Aeronaves: ...................................................................................... 7

1.2. Personal: ................................................................................................ 7

1.3. Los Aeropuertos .................................................................................... 7

1.4. Meteorología .......................................................................................... 8

1.5. Aeronave de diseño: .............................................................................. 8

1.9. 9

2. PROCEDIMIENTO DE INVESTIGACIÓN DE DATOS. ............................. 11

2.1. SELECCIÓN Y DESCRIPCION DE LA ZONA PARA DISEÑO DE LA

AEROPISTA. .................................................................................................... 11

2.1.1. Localización Geográfica. ....................................................................... 11

2.1.2. Descripción de Flandes ........................................................................ 13

2.1.3. Localización geográfica, temperatura y distancia a la capital: .............. 14

2.1.4. Límites: ................................................................................................. 14

2.2. DEMOGRAFÍA ........................................................................................... 15

2.3. MEDIO AMBIENTE .................................................................................... 17

2.4. Localización del terreno para la Aeropista ................................................. 18

2.5. INVESTIGACIÓN DE DATOS DE DEMANDA DE PASAJEROS A NIVEL

NACIONAL PARA COLOMBIA. ........................................................................ 21

2.5.1. Áreas homogéneas para Colombia y pronósticos de tránsito aéreo. .... 22

2.5.2. Análisis doméstico ................................................................................ 23

2.6. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE AERONAVE DE DISEÑO. ................ 25

- Avianca, es la aerolínea con más presencia a nivel nacional y cuenta dentro de su flota las siguientes aeronaves: ................................................... 26

2.7. Determinación de la aeronave de diseño. ................................................. 26

3. DISEÑO DE AEROPISTA .......................................................................... 29

3.1. DISEÑO DE PISTA .................................................................................... 29

3.1.1. Clasificación del aeródromo .................................................................. 29

3.1.2. Clave de referencia ............................................................................... 29

3.1.3. Elevaciones del aeródromo y de la pista .............................................. 29

3.1.4. Temperatura de referencia del aeródromo ........................................... 29

3.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS .................................................................. 29

3.2.1. Pistas .................................................................................................... 29

3.2.2. Elección de la componente transversal máxima admisible del viento .. 30

3.2.3. Pista principal ....................................................................................... 30

3.2.4. Ancho de la pista .................................................................................. 30

3.2.5. Distancias mínimas entre aeródromos y pistas .................................... 30

3.2.6. Pendientes de las pistas ....................................................................... 30

3.2.7. Márgenes de las pistas ......................................................................... 31

3.2.8. Plataforma de viraje en la pista ............................................................. 31

3.2.9. Franjas de las pistas ............................................................................. 32

3.2.10. Longitud de las franjas de pista. ......................................................... 32

3.2.11. Anchura de las franjas de pista ........................................................... 32

3.2.12. Pendientes de la franja de pista .......................................................... 33

3.2.13. Áreas de seguridad de extremo de pista – RESA ............................... 33

4. DISEÑO DE CALLES DE RODAJE ........................................................... 34

4.1. Calles de rodaje ......................................................................................... 34

4.2. DISEÑO DE PLATAFORMA ...................................................................... 34

4.2.1. DISEÑO DE SUPERFICIES DELIMITADORAS DE OBSTÁCULOS .... 34

4.2. DISEÑO DE AYUDAS VISUALES ............................................................. 35

4.2.1. Señalamiento de objetos. ..................................................................... 36

4.2.2. Uso de colores. ..................................................................................... 36

4.3. DISEÑO VERTICAL DE AEROPISTA CON PARÁMETROS DE LA CLASE36

4.3.1. Orientación de la pista .......................................................................... 37

4.3.2. Longitud de la pista. .............................................................................. 37

4.3.3. Elementos de pista, margen, umbral – franja. ...................................... 38

4.3.4. Calles de rodaje. ................................................................................... 40

4.3.5. Plataforma ............................................................................................ 41

4.3.6. Superficies limitadoras de obstáculos. .................................................. 42

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ................................................... 43

BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................ 44

INTRODUCCIÓN. Como requerimiento para la clase magistral de Diseño de Aeropistas, se propone hacer un diseño de una aeropista que sea equivalente a la aeropista del Aeropuerto el Dorado, que preste un servicio a nivel nacional de transporte de pasajeros. El ejercicio tiene como alcance aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo del desarrollo de la Clase, para ello se desarrollará en el presente documento cada uno de los requerimientos planteados por el profesor, los cuales son los objetivos específicos.

Como se ha venido observando las aeropistas son un medio fundamental para el transporte aéreo en un país. Como todo tipo de transporte, el buen funcionamiento del mismo requiere de un diseño óptimo de su infraestructura, en este caso particular, el diseño geométrico de la aeropista es objetivo especial para el cumplimiento de las funciones en este sistema de desarrollo.

Para poder hacer un diseño óptimo de la aeropista es necesario conocer los datos de entrada que determinarán sus características, el proyecto se centrará en determinar estos datos de entrada, base fundamental de las características de diseño a realizar. También se deben conocer los requerimientos gubernamentales existentes al respecto.

El alcance del proyecto se centra en la investigación inicial de los datos que determinarán las características que determinarán el diseño de la aeropista y con base en estas características realizar el diseño geométrico de la aeropista con los requerimientos realizados en clase.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Con base en datos de investigación, de sitio de terreno a escoger, datos meteorológicos como velocidad y dirección del viento, temperatura, altura sobre el nivel del mar, entre otros, datos estadísticos de transporte de pasajeros a nivel nacional y todos los que sean necesarios, desarrollar un modelo geométrico de una aeropista que sea equivalente a la Aeropista el Dorado para prestar servicio de transporte de pasajeros a nivel nacional, pensando en que debe ser una alternativa de reemplazo con los mismos requerimientos que presta el aeropuerto El Dorado actualmente.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Aplicar los criterios de selección del terreno y escoger un sitio adecuado para la aeropista a diseñar, en los alrededores de Bogotá.

- Investigar los datos de demanda aérea a nivel nacional, con una serie histórica –tendencia y tasa de crecimiento- de transporte de pasajeros, para determinar la demanda de diseño a 20 años.

- Definir la aeronave de diseño a tener en cuenta en el diseño geométrico, proyectada a 20 años.

- Con base en los datos de entrada hacer los diseños de la Pista (s), de la calle de rodaje (s) y de la plataforma.

- Diseñar las superficies limitadoras de obstáculos necesarios para la aeropista definida.

- Diseñar las ayudas visuales necesarias para la aeropista proyectada. - Hacer el diseño vertical con los parámetros dados en clase, adaptado a la

aeropista proyectada.

1. MARCO DE REFERENCIA A continuación se presentan algunas definiciones que consideramos importantes deben tenerse en cuenta en el presente proyecto.

1.1. Las Aeronaves: Se entiende como Aeronaves los aparatos que servirán como transporte de forma aérea, ya sea para carga y/o pasajeros, con los medios tecnológicos necesarios para realizar el servicio de forma segura. Como elementos primordiales permanecen en constante desarrollo y con una proyección que se puede bosquejar para los siguientes decenios de acuerdo al siguiente criterio.

- Los aviones de gran radio de acción, serán supersónicos o subsónicos pero con gran capacidad, con propulsión a reacción nuclear y con y sin grupos energéticos suplementarios para ayudas de despegue.

- Los transportes con radio de acción media, serán servicios con aviones subsónicos, turborreactores o turbo hélicos, empleándose para cortos trayectos, aviones STOL de corta carrera de aterrizaje.

1.2. Personal: Para atender el servicio de transporte aéreo es necesario contar con el talento humano necesario y suficiente. Este problema perece totalmente resuelto hoy en día ya que cada vez es mayor el número de talento humano instruido en la navegación aérea. 1.3. Los Aeropuertos: Los aeropuertos son terminales aéreas en donde se realizan los viajes de transporte aéreo mediante el empleo de aeronaves, estas terminales tienen varias funciones, entre otras, el aterrizaje y despegue de las aeronaves, abordaje y desabordaje de pasajeros, reabastecimiento de combustible y mantenimiento de aeronaves, etc. Los aeropuertos se definen en dos partes básicas:

- Lado aire (Air-side): incluye pista para despegue y aterrizaje, pistas carreteables y los hangares.

- Lado tierra (land-side): dedicado a los pasajeros constituida por la terminal de pasajeros, zona de comercio, aduanas, servicios a pasajeros, etc.

Con instalaciones en todas sus modalidades con adecuados servicios de tierra y ordenación del control del tráfico aéreo, constituyen el elemento principal y la parte más importante del servicio teniéndose en cuenta por este motivo se verifica que la red mundial de infra-estructura aérea semicompleta, produciéndose un futuro de crecimiento acelerado. 1.4. Meteorología: Es el estudio científico de la atmósfera de la Tierra. Incluye el estudio de las variaciones diarias de las condiciones atmosféricas (meteorología sinóptica), el estudio de las propiedades eléctricas, ópticas y otras de la atmósfera (meteorología física); el estudio del clima, las condiciones medias y extremas durante largos periodos de tiempo (climatología), la variación de los elementos meteorológicos cerca del suelo en un área pequeña (micro meteorología) y muchos otros fenómenos. El estudio de las capas más altas de la atmósfera (superiores a los 20 km o los 25 km) suele implicar el uso de técnicas y disciplinas especiales, y recibe el nombre de aeronomía. El término aerología se aplica al estudio de las condiciones atmosféricas a cualquier altura.

1.5. Aeronave de diseño: Se entiende como aeronave de diseño el tipo de avión que con mayor frecuencia usa una aeropista. La aeronave más crítica para el diseño se hallara considerando de que tipo de aviones aterrizara en el aeropuerto. 1.6. Longitud básica de pista: Su importancia reside en que influye sobre el área de terreno que se necesita para un aeropuerto, la longitud básica para aeronave. 1.7. Designación de pista: Según la orientación de la pista de aterrizaje se designara en función a los vientos que tiene la región. 1.8. Parámetros de corrección: Los parámetros de corrección de la longitud de pista para cualquier otro punto geográfico son los siguientes:

- Elevación: la longitud se incrementa en un 7% por cada 300 m.s.n.m.

- Temperatura: Temperatura máxima media diaria del mes más cálido +1%*(°Creal-°Cstdh) ó +.42 a .65*(°Freal-59°F)

- Pendiente: +10%*cada 1% Pef Pef = (Punto+alto-Punto+bajo)/Longitud Lcr = Lc corregido por elevación (0 msnm), temp (15 C) y pendiente (0%)

1.9. Ayudas para el control de tráfico aéreo: Las principales ayudas para el control de tráfico aéreo son las comunicaciones y el radar. El controlador regula el espacio entre aviones en la pantalla de radar y da instrucciones al piloto mediante comunicación verbal. Internacionalmente se prescribe dos tipos básicos de reglas de vuelo para el tráfico aéreo, conociéndose con los nombres de reglas para vuelo visual (visual flight rules VFR) y reglas de vuelo instrumental (Instrument flight rules IFR). En términos generales, VFR significa que las condiciones atmosféricas son lo suficientemente buenas como para que el avión pueda maniobrar de una manera segura y por sí solo, con los medios visuales. Las condiciones IFR prevalecen cuando la visibilidad o el techo de nubes están por debajo de las condiciones prescritas en las VFR. En condiciones IFR, la segura separación entre aeronaves, es responsabilidad del personal de control, mientras que en el primer caso corresponde al piloto. En condiciones VFR casi no existe el control de tráfico aéreo y los aviones maniobran según el principio de "ver y ser vistos". El verdadero control se ejerce cuando hay que utilizar las condiciones IFR. Obligatoriamente estas reglas requieren la asignación de rutas especificadas, altitudes y separaciones mínimas entre aeronaves. Con el aumento de la velocidad de las aeronaves y la densidad de tráfico en el espacio aéreo, aumentó también la inquietud sobre la posibilidad de colisiones en el aire. Debido a ello, se prescribieron las reglas IFR en ciertas partes del espacio aéreo haciendo caso omiso de las condiciones meteorológicas, lo que se conoce con el nombre de espacio aéreo controlado y que abarca el espacio donde se mueven los reactores de gran velocidad; por lo tanto puede incluir tanto el espacio en las proximidades de los aeropuertos como en el que vuelan los ractores en ruta desplazándose de una ciudad a otra. Los límites del espacio aéreo controlado pueden extenderse tanto como el Administrador de la FAA considere necesario para conseguir unas operaciones seguras. La tendencia a utilizar este control es

cada vez mayor especialmente en aquellos lugares donde operan aeronaves de gran velocidad. Las reglas de vuelo instrumental requieren que, antes de la salida del avión, el piloto de acuerdo con el centro de control de tráfico aéreo proponga un "plan de vuelo" en el que se indica el destino del avión, la ruta a seguir y las altitudes deseadas Este plan de vuelo se actualiza continuamente a lo largo de la ruta seguida. 1.10. Aerovías: Los aviones vuelan de un punto a otro siguiendo rutas determinadas, rutas que se conocen con el nombre de "aerovías". 1.11. Colores de las aerovías: Inicialmente a las aerovías se les asignaba un color. Las aerovías principales Este y Oeste eran verdes, las Norte y Sur eran de color ámbar; las líneas secundarias Este y Oeste eran de color rojo y las Norte y Sur azules. Más tarde a cada aerovía se le asignaba un número; por ejemplo la verde tenía el número 3, la roja el 4, etc. La navegación de área (conocida como RNAV) facilita una mayor y más flexible capacidad de rutas y, por tanto, una mejor utilización del espacio aéreo. Esta mayor utilización reduce los retrasos y, por tanto, hace más económica la explotación de las aeronaves. La navegación de área, puede ser realizada mediante la instalación en la cabina, de computadores especiales que están sintonizados con las estaciones VOR. Cada estación suministra información sobre distancia a la estación y el azimut del avión con respecto a la misma. Ante todo, la ruta tiene que estar capacitada para poder sintonizar las estaciones VOR de las que consigue la información necesaria para alimentar el computador; de esta manera el computador mantiene la ruta seleccionada mediante los datos de azimut y distancia de las correspondientes estaciones. Dentro del avión, el piloto selecciona una. ruta específica (azimut) y mediante un dispositivo albergado en la cabina, sabe si está o no dentro de la ruta seleccionada fy por cuanto tiempo). Esta ruta viene definida por los "puntos del recorrido". Un punto del recorrido es un punto en el espacio que está definido por su latitud, longitud y por el azimut y distancia a la estación VORTAC más cercana.

2. PROCEDIMIENTO DE INVESTIGACIÓN DE DATOS.

2.1. SELECCIÓN Y DESCRIPCION DE LA ZONA PARA DISEÑO DE LA AEROPISTA. Para escoger la zona en donde se diseñará la aeropista se tienen los siguientes criterios:

- Análisis del espacio aéreo - Obstrucciones próximas - Posibilidades de expansión - Disponibilidad de infraestructura - Condiciones meteorológicas - Economía de la construcción - Conveniencia de la población - Ruido - Comparación de costos con otras alternativas - Condiciones ambientales

2.1.1. Localización Geográfica. Para escoger el posible sitio en donde se diseñará la aeropista alterna al Aeropuerto el Dorado, para el transporte de pasajeros a nivel nacional se deben tener en cuenta los siguientes parámetros fundamentales, básicos para que realmente sirva como solución:

- Tiempo y facilidad de desplazamiento de Bogotá D.C. al sitio de la aeropista.

- Áreas del entorno de la aeropista y análisis de afectación ambiental, económico, social, etc.

En cuanto al primer punto es fundamental de que exista un lugar que demande poco tiempo en el desplazamiento al sitio de la aeropista y que no tenga probabilidades de retrasos alta, es allí donde este tema se soluciona cuando se cuenta con adecuadas vías terrestres que permitan hacer este desplazamiento rápido, también se debe tener en cuenta los gastos económicos como peajes, gastos de gasolina, etc., ya que estos prevalecen para determinar los costos totales en que incurre el usuario. Este punto requiere de un análisis detallado que no es objeto del presente proyecto, se asume que se conocen los datos que serán necesarios para determinar la zona de forma acertada.

El segundo parámetro también es fundamental y aplica ante todo para el lugar que se escoja como sitio de construcción de la aeropista. El Estudio PESTA (Político, Económico, Social, Técnico y Ambiental) es un conjunto de integración de diferentes áreas, para el caso Político, ambiental, Económico y Social requeriremos de la información que se pueda hallar de la zona a proponer, más se expresará como si se considerasen las condiciones óptimas de los parámetros a definir ya que su estudio en la etapa de prefactibilidad no es el alcance de este proyecto. Con los lineamientos impartidos en las Clases Magistrales de Diseño de Aeropistas se plantea que un sitio adecuado para la construcción de la nueva Aeropista es la Ciudad de Flandes, en el Departamento del Tolima. Se considera que este lugar cumple los requisitos de desplazamiento ya que actualmente se cuentan con vías adecuadas y en desarrollo que permiten el desplazamiento desde la Ciudad de Bogotá en un lapso de 1.5 horas, condición aceptable para el desplazamiento al sitio de abordaje. Ahora bien en cuanto a los costos actualmente son elevados, más si existiese una pista alterna en esta ciudad para el transporte aéreo de pasajeros a nivel nacional seguramente que el Gobierno tendría que reglamentar los tipos de peaje a pagar por los usuarios que se desplazarían únicamente al aeropuerto, costos adecuados para que realmente no se pierda la funcionalidad de la pista alterna y a su vez exista el recurso necesario para el mantenimiento de las Vías empleadas. Las condiciones que hacen que se escoja la ciudad de Flandes como sitio adecuado para diseñar una aeropista alterna al Aeropuerto el Dorado, para el transporte de pasajeros a nivel nacional, son las siguientes: Topografía: Esta zona es relativamente plana y tiene pocos obstáculos para la construcción de una aeropista adecuada. Clima: Por estar en una zona baja (285 msnm) su clima varía entre 27°C y 28°C siendo un clima propicio para que las aeronaves tengan un mejor rendimiento. Posición Geográfica: De acuerdo a su posición geográfica (entre los 4°17' de latitud norte y los 74°49' de longitud al oeste de Greenwich) se puede afirmar que no varía tanto con respecto al aeropuerto el Dorado y por tanto no modifica mucho las condiciones de las rutas que actualmente se disponen allí. Distancia de desplazamiento: De Bogotá a Flandes solo hay 123 Km y actualmente se cuenta con vías adecuadas para el transporte terrestre, lo cual garantiza que su desplazamiento es rápido (en promedio 1.5 horas) y que no hay probabilidad de obstáculos si existe un riguroso control del tráfico.

Disposición de Servicios: Flandes cuenta con todo tipo de Servicios y garantiza de que la Aeropista que se diseñe allí cuenta con ellos. Economía: Como es una ciudad en pleno desarrollo la construcción de un aeropuerto alterno al Dorado a nivel nacional genera un impacto positivo para su habitantes, a su vez que les ayuda en la generación de nuevas fuentes de ingreso y por tanto desarrollo. Componente ambiental: se debe investigar las limitantes que existan al respecto una vez se defina el lugar a construir la Aeropista alterna. En este punto realmente debería hacerse un estudio riguroso de todos los aspectos que determinarían el lugar a ser escogido, más este no es el alcance del presente proyecto.

2.1.2. Descripción de Flandes El Municipio de Flandes fue fundado en 1912, es en esta fecha cuando aparecen los primeros documentos que mencionan la existencia del caserío. La Ordenanza No.28 de 1912 expedido por la Asamblea Departamental del Tolima, fomentó la creación de un caserío y la fundación de un puerto sobre el paraje de Flandes, en jurisdicción del Municipio de Espinal. En el año de 1.930 durante el gobierno de ALFONSO LOPEZ PUMAREJO y ante el auge y desarrollo de las comunicaciones terrestres se constituye el ferrocarril Bogotá Neiva, y con esta vía el puente del ferrocarril sobre el río Magdalena uniendo a Flandes con la cuidad de Girardot y por ende al Departamento de Cundinamarca con el Departamento del Tolima, y así facilita el paso de los trenes de vapor. En la década de los 40 en el gobierno de MARIANO OSPINA PEREZ se construyó el hoy llamado puente Ospina Pérez que uniría a los Departamentos del Tolima y Cundinamarca con el tránsito vehicular. En 1949 dado al crecimiento de la población y la importancia que el caserío había tomado se eleva a nivel de corregimiento del Municipio del Espinal y se empieza a manejar con su propia administración. En 1954, el coronel CESAR AUGUSTO CUELLAR VELANDIA, como Gobernador del Tolima atendió la necesidad de sus pobladores, y le dio vigencia a la Ordenanza 001 de 1949 y por medio del Decreto del 5 de Enero de 1954, Flandes se convirtió en el Municipio No. 43 del Tolima y se constituyó en la PUERTA DE ORO DEL TOLIMA, por ser la entrada al departamento por vía férrea y carreteable, que conducía al sur y occidente de Colombia.

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2.2. DEMOGRAFÍA

De acuerdo con la información recolectada a partir del último Censo realizado en Colombia, Flandes contaba en el año 2005 con un total de 27.943 habitantes, 3.237 más que lo encontrado en el Censo 1993. Entre los años 1964 y 1973 la población se incrementó en 17,67%; de 1973 a 1985 subió un 12,51%. En el lapso 1985 - 2005 creció en un 27,72%. En promedio, para el periodo 1964 - 2005, la variación fue del 14,05%.

La densidad poblacional con estos datos es de 294.13 hab/km2. El Índice de Calidad de Vida (ICV), el cual mide variables relacionadas con las características de la vivienda, el acceso a servicios públicos básicos, la composición familiar y los niveles de educación, es de 72.2.

- Cobertura de Acueducto: En cuanto a la prestación del servicio de Acueducto el Municipio de Flandes se encuentra sobre el 97.6 % de cobertura en el área urbana mientras que para la parte rural está en el 42.7%.

- Cobertura de Alcantarillado: En materia de prestación de servicios de Alcantarillado, Flandes se encuentran con el 96% de cobertura. En el área rural la cobertura en Flandes se encuentra con el 8,4%.

- Cobertura de Energía: En materia de prestación del servicio de Energía Flandes cuenta con un 98,2% de cobertura en la parte urbana y el 92,2% de cobertura en la parte rural.

- Cobertura de telefonía fija: En materia de prestación de servicios de telefonía fija la es del 47.2% para la parte urbana y rural.

- Educación: Flandes cuenta con 5 instituciones educativas oficiales (3 Urbanas, 2 Rurales) y 8 Instituciones Educativas Privadas Urbanas.

- Acceso a la educación superior: El Censo 2005 arrojó información con respecto a la educación superior en el municipio de Flandes, para el año en mención, fueron halladas 1.880 personas con dicho nivel educativo. Del conjunto de habitantes dentro de este nivel educacional, el 44,57% obedecía a hombres, mientras que el restante 55,43% eran mujeres. El censo poblacional del año 2005 determinó que solo el 7% de la población del municipio tiene acceso a la educación superior.

- Vivienda urbana y rural: De acuerdo con el Censo de 2005, en Flandes se encontraban establecidas para ese año 6.941 viviendas; entre 1993 y 2005 el número de unidades habitacionales aumentó en 63,28%, con una variación absoluta de 2.690. La cantidad de residencias urbanas creció más que las rurales, a una tasa de 67,47% y 42,29%, respectivamente. Según los datos del Censo DANE 2005, en el municipio de Flandes existían 6.941 viviendas, de las cuales 5.811 (83,7%) correspondían a la categoría de casa, siendo ésta la predominante, seguida en orden de importancia por las clasificadas como apartamento 793 y tipo cuarto 314, equivalentes al 11,42 y 4,52% respectivamente. Las características de la infraestructura en las viviendas tanto urbanas como rurales, tienen diferencias de materiales y estilos, aún cuando la tendencia de un solo piso es determinante, pero las rurales guardan la tendencia de clima cálido en donde el bahareque, las hojas de palma y los pisos de cemento son comunes, como también lote contiguo al solar.

- Cultura: La fiesta patronal religiosa se celebra el 13 de Mayo en honor a la Virgen de Fátima y en el mes de Diciembre se realiza el reinado de la Simpatía para elegir a la representante por el Municipio al Reinado del Alto Magdalena. En el mes de Enero se celebra el cumpleaños del Municipio y se realiza el Reinado del Alto Magdalena, con la participación de 9 Municipios que representan esta zona ribereña. Durante el mes de abril se celebra el mes de la Niñez y la Recreación como se estableció a nivel nacional. Existe la casa de la cultura, no obstante, aún no se han iniciado escuelas de formación artística y cultural, por tanto la participación de grupos folclóricos de

música, danza y teatro en eventos de cobertura municipal, departamental y nacional es nula.

2.3. MEDIO AMBIENTE

- Hidrología: El río Magdalena limita por el este y norte y recorre una longitud de 28.2 Kms, desde la quebrada Las Chontas en la Vereda El Paraíso, hasta la confluencia con el río Coello en la Vereda Camalá. Este último sirve de límite occidental y recorre una longitud de 6.4 Kms, desde la quebrada La Morena, hasta la confluencia con el río Magdalena en la quebrada Camalá. La red hidrográfica es de baja densidad; está conformada por parte de las sub cuencas del río Coello y la quebrada Santa Ana, además incluye corrientes menores de carácter intermitente. Las Cuencas más importantes en el municipio son las del río Magdalena, Coello y quebrada Santa Ana. La primera abastece en un alto porcentaje la demanda de agua para el casco urbano. El municipio se caracteriza por poseer abundante agua superficial, la cual es utilizada para consumo humano, industrial, comercial y riego de cultivos. Es importante destacar el gran potencial de agua subterránea que posee el municipio. Existen pozos profundos que abastecen los centros poblados de las veredas Topacio, Paradero 1, Paradero 2, Colegio, y algunos de carácter privado. La mayoría de las propiedades que conforman las diferentes veredas, poseen aljibes del orden de 30 m de profundidad. El municipio de Flandes se encuentra en la región centro-oriental del departamento del Tolima, en la zona central de Colombia. Geológica y geográficamente, el territorio de Flandes se encuentra en la “Depresión Interandina del río Magdalena”, unidad fisiográfica conocida como Valle del Magdalena, enmarcada entre las estribaciones de las Cordilleras Oriental al este y Central al oeste. Particularmente, el área municipal se encuentra en la cuenca alta del mencionado Valle del Magdalena, específicamente en la sub cuenca de Girardot.

- Erosión: La erosión en el municipio de Flandes se constituye en uno de los principales problemas de riesgo para las construcciones familiares.

Los procesos erosivos más comunes son: - Desplomes - Socavación lateral - Formación de cárcavas - Erosión laminar - Procesos de remoción en masa

- Economía:

Flandes es un municipio netamente agrícola, sin embargo por ser un punto estratégico de turismo cuenta también con un número de PYMES dedicadas a este tipo de actividad. Según información suministrada por la Cámara de Comercio del Sur y oriente del Tolima, Flandes cuenta con 790 establecimientos inscritos en la cámara de comercio, clasificados en sectores tales como: comercio, Pequeña industria, servicios, construcción y comunicaciones.

2.4. Localización del terreno para la Aeropista En Flandes Actualmente hay un aeropuerto tipo A, llamado Santiago Vila, el cual cuenta con una aeropista de 1600 m y un ancho de 28 m, en asfalto. el peso bruto máximo operacional que soporta la pista (PBMO) es de 125,000 lb y cuenta con radio ayudas VOR-DME. Cuenta con una torre de control tipo B. En la Figura No. 2 Aparece la Ubicación del mismo. Figura No.2: Localización Aeropuerto Santiago Vila, Municipio de Flandes. Fuente Google Earth.

Como el Objeto del presente proyecto es la construcción de una pista alterna a la del Aeropuerto el Dorado, que sirva para transporte de pasajeros a nivel nacional, este sitio será el de desarrollo del mismo, para dar cumplimiento al objetivo general. Se entenderá que lo ideal es diseñar la ampliación de este aeropuerto, más tomamos como hipótesis que no existe el aeropuerto y que la zona será apta para la construcción de uno nuevo.

- Análisis del espacio aéreo: De acuerdo a la zona se encuentra que la ciudad cercana, Flandes, es una zona en desarrollo, con el tipo de vivienda actual no existe problemas en cuanto al transporte aéreo, a su vez que el Municipio ya cuenta con un Plan de Desarrollo en donde se tiene en cuenta la construcción y/o ampliación de su aeropuerto. La región propuesta es un valle del Magdalena (valle de Girardot) que tiene limitaciones topográficas solo por los lados laterales (E-W) pero libre de obstáculos en la posible dirección de la pista (N-W).3 Figura No. 3: Relieve de la región de Flandes

Fuente Maps-Google-com modificada por los autores.

Por ser un sector protegido por las formaciones montañosas localizadas en las direcciones E y W es un sector de poca variación en los vientos, con un clima estable que le da buenas características climáticas y meteorológicas a la zona de ubicación de la aeropista. La pendiente promedio es del 3%.

Área de construcción Aeropista.

- Obstrucciones próximas: De acuerdo a la figura anterior y con la dirección preliminar, en el sentido de despegue, aterrizaje, no hay obstrucciones próximas que contemplar desde el punto de vista de relieve. Desde el punto de Vista hidrográfico se limita al Norte por el Río Magdalena y por el Sur con la Ruta 40.

- Posibilidades de expansión: Como esta zona está en desarrollo, la zona escogida está dedicada a la agricultura, de manera que la posibilidad de expansión solo la limitan la Ruta 40 y el Río Magdalena, como se describió anteriormente, de manera que si se necesitase más espacio en un futuro, no se contaría con más terreno del que se cuenta por estos límites.

- Disponibilidad de infraestructura: -siendo Flandes un Municipio en desarrollo, se cuenta con todo tipo de servicios, aunque falta ampliar el Servicio de Alcantarillado ya que de acuerdo a la descripción anterior del Municipio, su cobertura rural es baja.

- Condiciones meteorológicas: En la Región donde está la zona de construcción de la pista se cuenta con condiciones meteorológicas aptas para la operación, ya que la velocidad y dirección del viento no es muy variable, su velocidad media es de 3 km/h con una dirección S-W predominante. A su vez se cuenta con un clima poco variable, con estaciones de lluvia dentro del ciclo normal Abril-Junio y Septiembre-Noviembre, el resto de año cuenta con estación de verano. Sus precipitaciones están por el orden de los 1229 mm anuales con una máxima de 1350 mm al año. Su temperatura media es de 27°C y la humedad relativa media es de 74%.

- Economía de la construcción: Siendo una zona relativamente plana y libre de obstáculos, la construcción debe ser la más económica posible ya que no demandará más allá de lo necesario.

- Conveniencia de la población: Como describimos anteriormente la economía de Flandes es netamente agrícola, la población urbana vive netamente del turismo y el nivel profesional no es alto, por tanto en su etapa de desarrollo en que se encuentra, generar un aeropuerto de la Magnitud de viajes nacionales es beneficioso para su desarrollo, a su vez que mejora su economía también puede traer nuevas oportunidades de educación, comercio, turismo, trabajo directo, entre otros.

- Ruido: La ubicación del aeropuerto generará efectos sobre las áreas situadas en sus proximidades, a pesar que algunos de estos efectos sean

positivos por constituirse en polos de desarrollo, también se generarán efectos negativos tales como la polución sonora en las comunidades próximas a los aeropuertos. Estas dificultades pueden ser superadas en la medida que se planifique el desarrollo de su entorno con las respectivas autoridades municipales, quienes deben establecer restricciones al uso de suelos como una forma de control del crecimiento urbanístico. Consultado el EOT de Flandes se encuentra que las autoridades municipales ya tiene contemplado el uso del suelo a los alrededores del Aeropuerto actual, con los nuevos datos geométricos que se obtengan, producto del diseño geométrico a emplear, se analizaría finalmente si las restricciones actuales del uso del suelo a los alrededores es suficiente o se requeriría de nuevas restricciones o nuevas obras de mitigación del ruido. Para poder delimitar los suelos sería necesario hacer un mapa estratégico de ruidos, de acuerdo a las normas internacionales al respecto, en donde se analizan los requerimientos de niveles máximos de decibeles tanto de día como de noche (normalmente estos parámetros de restricción están por el orden de 55 dB(A) de día y de 50 dB(A) de noche, valores que deben ser monitoreados acorde a las normas internacionales y controlados.

- Condiciones ambientales: las mayores afectaciones que se pueden presentar por la construcción del aeropuerto en el sitio descrito anteriormente es el vertimiento de aguas residuales y lluvias al Río Magdalena, quien tiene la potestad de emitir los permisos necesarios o solicitar las obras de mitigación al respecto es la Corporación Autónoma Regional del Río Grande de la Magdalena –CORMAGDALENA- y por otro lado al Corporación Autónoma Regional del Tolima –CORTOLIMA-, lo cual debe tenerse en cuenta al realizar el diseño definitivo del Aeropuerto. Como el objetivo del presente proyecto es diseñar únicamente la pista, con los lineamientos dados en los objetivos, no se tendrá en cuenta este punto.

2.5. INVESTIGACIÓN DE DATOS DE DEMANDA DE PASAJEROS A NIVEL NACIONAL PARA COLOMBIA. La investigación de demanda de pasajeros a nivel nacional se determina en función de:

- Número de pasajeros - Número de aeronaves - Volumen de carga y correo - Diferentes tipos de operaciones: aerolíneas, ejecutivos, aviación general,

aviación militar.

Para la proyección de deben considerar por lo menos seis tipos de actividades, las cuales se enumeran a continuación:

- Pasajeros embarcados: origen, tránsito, transferencia - Carga embarcada: nacional, internacional, prioritaria, no prioritaria, expresa. - Operaciones de aeronaves, por tipo de operación - Aeronaves con base en el aeropuerto (aviación general) - Operaciones punta: hora punta: operaciones de aeronaves en la hora mas

ocupada calculada como el promedio de dos horas adyacentes a un día típico de alta actividad. Día típico de alta actividad: día promedio del mes de mayor demanda del año.

- Composición, mezcla de la flota.

Teniendo encueta los anteriores parámetros y lo explicado en las clases magistrales de Diseño de aeropistas, procederemos a realizar nuestras proyecciones. Para este ejercicio práctico se consultó el Plan de Navegación Aérea para Colombia publicado por la Aeronáutica Civil.

2.5.1. Áreas homogéneas para Colombia y pronósticos de tránsito aéreo. Como lo indica el Plan de Navegación Aérea se desarrollan los pronósticos de operaciones aéreas en tres componentes: Primer componente – operaciones aéreas origen-destino para el transito doméstico; Segundo componente – operaciones aéreas internacionales operando en aeropuertos internacionales colombianos; Tercer componente – operaciones internacionales en sobrevuelo. En el año 2011 se efectuaron un total de 685.065 vuelos, de los cuales el 25% correspondieron a operaciones internacionales y el 75% a vuelos domésticos. Así mismo se efectuaron un total de 84.134 sobrevuelos. Para efectos de analizar la información del número de vuelos, se consideró tanto para el tráfico doméstico como para el tráfico internacional, la clasificación del tipo de aviación como sigue: Aviación Comercial: Comprende todas las operaciones aéreas generadas por el transporte aéreo comercial regular y no regular de pasajeros, carga y correo. Aviación Militar: Operaciones aéreas generadas por las diferentes actividades militares. Aviación General: Corresponde a las operaciones aéreas que comprenden la aviación civil del estado, la aviación ejecutiva, la aviación deportiva, trabajos aéreos especiales y Aeroclubes.

Para nuestro caso, debido a que las operaciones son únicamente nacionales se debe tener encueta el análisis doméstico, el cual se cita a continuación tal y como lo expresa el Plan de Navegación Aérea.

2.5.2. Análisis doméstico El análisis de flujos para Colombia considera la matriz Origen-Destino del tránsito doméstico del espacio aéreo colombiano, a partir de la información de la población total de las fichas de progreso de vuelo generadas. A partir de esta matriz se determinaron las áreas homogéneas (ver definición) para Colombia a saber CO1, CO2, CO3 y CO4, con sus correspondientes flujos principales, como se muestra en la Tabla 3.2. Estas áreas homogéneas en Colombia resultan coincidentes con las definidas en el PNA CAR/SAM. A continuación e presenta el mapa de Colombia con las correspondientes áreas homogéneas CO1, CO2, CO3 y CO4 Grafica No. 4. Mapa de Colombia con las correspondientes áreas homogéneas CO1, CO2, CO3 y CO4

Fuente: Plan de Navegación Aérea

De igual manera se extrajeron datos estadísticos el Plan de Navegación Aérea, los cuales se muestran a continuación: En el año 2011 el 63,6% de los vuelos correspondieron a operación comercial, mientras que la aviación general tuvo el 22,3% y la aviación militar el 14,1%. En conjunto las operaciones domésticas presentaron un crecimiento promedio del 4,65% en el periodo 2004 a 2011, siendo la aviación general, la que obtuvo un mayor crecimiento en este periodo, alcanzando una media anual de 6,11%. Adicionalmente se toman de este documento datos de la tabla 3.3 pronostico por rutas y se realizan los cálculos de las proyecciones para el año 2013, como también se grafican esto resultados, los cuales se muestran a continuación.

Tabla No 1: Pronostico por rutas

Fuente: Los autores

Ruta TMA Afectada AÑO 2013 AÑO 2014 AÑO 2015 AÑO 2016 AÑO 2017 AÑO 2018 AÑO 2019 AÑO 2020 AÑO 2025

GUAYMARAL ‐ GUAYMARAL BOGOTA 50236 52127 54017 56211 58405 60599 62793 64987 78183

BOGOTA ‐ ELDORADO / RIONEGRO ‐ JOSE M.

CORDOVABOGOTA / MEDELLIN 27359 28412 29464 30690 31915 33141 34366 35592 42994

BOGOTA ‐ ELDORADO / CALI ‐ ALFONSO BONILLA

ARAGONBOGOTA / CALI 26117 27122 28127 29297 30468 31638 32809 33979 41048

MARIQUITA / MARIQUITA BOGOTA 19617 20333 21048 21875 22701 23528 24354 25181 30125

BOGOTA ‐ ELDORADO / CARTAGENA BOGOTA / BARRANQUILLA 18021 18713 19406 20212 21018 21825 22631 23437 28307

BOGOTA ‐ ELDORADO / BARRANQUILLA BOGOTA / BARRANQUILLA 14859 15432 16004 16671 17337 18004 18670 19337 23363

IBAGUE ‐ PERALES / IBAGUE ‐ PERALES BOGOTA / CALI 13429 13934 14440 15027 15614 16200 16787 17374 20903

BOGOTA ‐ ELDORADO / EL YOPAL BOGOTA / YOPAL 12983 13481 13980 14560 15141 15721 16302 16882 20386

BOGOTA ‐ ELDORADO / BUCARAMANGA ‐ PALONEBOGOTA / BUCARAMANGA 12751 13242 13733 14305 14876 15448 16019 16591 20044

BOGOTA ‐ ELDORADO / PEREIRA ‐ MATECANAS BOGOTA / PEREIRA 10582 10990 11397 11871 12346 12820 13295 13769 16634

BOGOTA ‐ ELDORADO / NEIVA ‐ BENITO SALAS BOGOTA / CALI 10226 10619 11012 11469 11926 12384 12841 13298 16060

BOGOTA ‐ ELDORADO / CUCUTA ‐ CAMILO DAZA BOGOTA / CUCUTA 8913 9256 9599 9998 10397 10797 11196 11595 14006

GIRARDOT SANTIAGO VILA / GIRARDOT SANTIAGOBOGOTA 8674 9001 9328 9707 10086 10466 10845 11224 13506

BOGOTA ‐ ELDORADO / SANTA MARTA BOGOTA / BARRANQUILLA 8617 8948 9280 9666 10052 10437 10823 11209 13540

BOGOTA ‐ ELDORADO / BARANCABERMEJA ‐ YARIGBOGOTA / BUCARAMANGA 7394 7679 7963 8294 8626 8957 9289 9620 11621

BOGOTA ‐ ELDORADO / ARMENIA ‐ EL EDEN BOGOTA / CALI 7379 7663 7947 8277 8608 8938 9269 9599 11596

BOGOTA ‐ ELDORADO / SAN ANDRES‐GUSTAVO ROBOGOTA / SAN ANDRES 6680 6938 7195 7495 7794 8094 8393 8693 10503

BOGOTA ‐ ELDORADO / MANIZALES ‐ LA NUBIA BOGOTA 6402 6648 6895 7182 7469 7757 8044 8331 10067

BOGOTA ‐ ELDORADO / MONTERIA BOGOTA / MEDELLIN 5522 5734 5946 6193 6440 6686 6933 7180 8670

BOGOTA ‐ ELDORADO / IBAGUE ‐ PERALES BOGOTA 5335 5540 5745 5984 6223 6461 6700 6939 8380

BOGOTA ‐ ELDORADO / MEDELLIN ‐ OLAYA HERRERBOGOTA / MEDELLIN 5091 5285 5480 5707 5933 6160 6386 6613 7980

BOGOTA ‐ ELDORADO / VALLEDUPAR ‐ ALFONSO LOBOGOTA / BARRANQUILLA 3652 3792 3933 4097 4260 4424 4587 4751 5739

BOGOTA ‐ ELDORADO / VANGUARDIA BOGOTA / VILLAVICENCIO 3278 3404 3530 3676 3822 3969 4115 4261 5144

BOGOTA ‐ ELDORADO / PASTO ‐ ANTONIO NARIQOBOGOTA / CALI 3274 3400 3526 3673 3819 3966 4112 4259 5144

BOGOTA ‐ ELDORADO / QUIBDO ‐ EL CARAÑO BOGOTA / CALI 2908 3019 3131 3261 3391 3521 3651 3781 4566

BOGOTA ‐ ELDORADO / GUSTAVO ARTUNDUAGA ‐ BOGOTA / CALI 2654 2755 2857 2975 3093 3212 3330 3448 4161

BOGOTA ‐ ELDORADO / LETICIA‐ALFREDO VASQUE BOGOTA / LETICIA 2594 2693 2793 2909 3025 3141 3257 3373 4073

BOGOTA ‐ ELDORADO / PUERTO GAITAN ‐ MORELABOGOTA / YOPAL 2576 2676 2775 2891 3006 3122 3237 3353 4052

BOGOTA ‐ ELDORADO / ARAUCA ‐ SANTIAGO PEREBOGOTA / VILLAVICENCIO 2453 2546 2640 2749 2858 2968 3077 3186 3844

BOGOTA ‐ ELDORADO / POPAYAN ‐ GMOLEON VALBOGOTA / CALI 2365 2456 2546 2651 2756 2862 2967 3072 3707

GIRARDOT SANTIAGO VILA / IBAGUE ‐ PERALES BOGOTA 2142 2222 2303 2397 2491 2584 2678 2772 3337

BOGOTA / PUERTO ASIS BOGOTA / CALI 1807 1876 1946 2027 2108 2188 2269 2350 2839

BOGOTA ‐ ELDORADO / BOGOTA ‐ ELDORADO BOGOTA 1606 1665 1725 1795 1864 1934 2003 2073 2490

BOGOTA ‐ ELDORADO / SAN JOSE DEL GUAVIARE BOGOTA / VILLAVICENCIO 1494 1551 1607 1672 1737 1803 1868 1933 2326

BOGOTA ‐ ELDORADO / TOLEMAIDA ‐ AFB BOGOTA 1417 1470 1522 1582 1642 1703 1763 1823 2184

FLANDES / GUAYMARAL BOGOTA 1394 1447 1499 1560 1621 1682 1743 1804 2171

BOGOTA ‐ ELDORADO / GUAYMARAL BOGOTA 1280 1328 1376 1431 1487 1542 1598 1653 1987

BOGOTA ‐ ELDORADO / APIAY ‐ FAC BOGOTA / VILLAVICENCIO 1147 1189 1231 1280 1328 1377 1425 1474 1765

IBAGUE / NEIVA ‐ BENITO SALAS BOGOTA 1077 1118 1159 1207 1254 1302 1349 1397 1685

BOGOTA ‐ ELDORADO / PALENQUERO BOGOTA 897 930 963 1001 1039 1076 1114 1152 1379

PUERTO ASIS / NEIVA ‐ BENITO SALAS BOGOTA 624 648 672 700 728 756 784 812 981

FLANDES / TOLEMAIDA BOGOTA 536 555 575 598 620 643 665 688 823

NEIVA / NEIVA BOGOTA 482 499 517 538 559 579 600 621 746

GUSTAVO ARTUNDUAGA PAREDES ‐ FLORENCIA / NBOGOTA 444 460 477 496 516 535 555 574 691

GUSTAVO ARTUNDUAGA PAREDES / GUSTAVO ARTBOGOTA 137 142 147 153 159 165 171 177 213

TOTALES 328423 340940 353456 368008 382560 397113 411665 426217 513963

PRONÓSTICO POR RUTA

Grafica No 1: Pronósticos por rutas

Fuente: Los autores.

2.6. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE AERONAVE DE DISEÑO. La aeronave de diseño fue determinada en clase, la cual es Airbus A320, que el que más presencia tiene en las opciones nacionales, campo hacia donde esta enfocado nuestro ejercicio. A continuación en la siguiente tabla se muestra las flotas de las empresas más grandes de Colombia al año 2012. Tabla No.2: Flota de aerolíneas con operación nacional.

Compañía aérea País Información Aerosucre Colombia Colombia 3 aeronaves

Avianca

Colombia 69 aeronaves

Copa Airlines Colombia


CV Cargo Colombia 1 aeronaves

LAN Colombia


Lanco Colombia 2 aeronaves

20000

120000

220000

320000

420000

520000

AÑO2013

AÑO2014

AÑO2015

AÑO2016

AÑO2017

AÑO2018

AÑO2019

AÑO2020

AÑO2021

AÑO2022

AÑO2023

AÑO2024

AÑO2025



SAERCA Colombia 4 aeronaves

SATENA


TAMPA


Taxi Aereo de Caldas Colombia 2 aeronaves

VivaColombia


Fuente: http://www.aviancataca.com/lang/es/flota.html - Avianca, es la aerolínea con más presencia a nivel nacional y cuenta dentro

de su flota con las siguientes aeronaves: • 9 Airbus A330 • 27 Airbus A320 • 12 Airbus A319 • 10 Airbus A318 • 10 Fokker 50

2.7. Determinación de la aeronave de diseño. De todo lo anterior y analizando las flotas actuales y futuras de las empresas más grandes de aviación del país, encontramos que la aeronave que tiene más presencia en todas ellas, es la tipo AIRBUS A320, que para nuestro caso tomaremos como la aeronave de diseño y presenta las siguientes características: Especificaciones (A320-200) Fuente de datos: Airbus A320 family technical appendices.16 Geometría descriptiva de un A320. Características generales: - Tripulación: 2 pilotos y 4 Auxiliares de vuelo - Capacidad: - Pasajeros: 1 clase: 164 (configuración típica), 180 (máximo) - 2 clases: 150 (configuración típica) - Carga: 37,41 m³, 7 contenedores LD3-46 - Longitud: 37,57 m - Envergadura: 34,1 m

F

- Altur- Supe- Peso- Peso- Plan

CFMcada

- Anch- Anch- Ángu- Cap

Rendim - Velo- Velo- Alca- Tech- Carr Figura N

Fuente: Airbus

ra: 11,76 merficie alar:o vacío: 42 o máximo a

nta motriz: M56-5. Empa uno.

hura de cabhura de fusulo de las aacidad de c

miento.

ocidad máxocidad cruceance: 5.900 ho de servicrera de des

No. 5: Aero

A320 family te

m 122,6 m²600 kg

al despegue2× Turbof

puje norma

bina: 3,7 mselaje: 3,95 alas: 25 gracombustible

ima operatiero (Vc): 82km (3.186

cio: 12.000spegue: 2.0

onave de dis

echnical

e: 78 000 kfán Serie Il: - 120,1

m

ados. e: 24 210 lit

iva (Vno): 828 km/h (Mnmi; 3.666

0 m (39.37090 m (a niv

seño

kg (62 500 kIAE V2500kN (12 247

tros (estánd

871 km/h (MMach 0,78) a6 mi) (a plen0 ft) vel del mar)

kg sin comb0 o Serie 7 kgf; 27 0

dar), 30 19

Mach 0,82) a 11.000 mna carga).

)

bustible). CFM Inter

000 lbf) de

0 (máxima

a 11.000 m

national empuje

).

m

FIGURA No. 5A: Dimensiones generales de la aeronave de diseño AIRBUS A320.

Fuente: AIRBUS A320 - AIRCRAFT CHARACTERISTICS AIRPORT AND MAINTENANCE PLANNING – AC

3. DISEÑO DE AEROPISTA

3.1. DISEÑO DE PISTA

3.1.1. Clasificación del aeródromo

Conforme al artículo 1810 del Código de Comercio, los aeródromos civiles se clasifican por su destinación en públicos y privados. Para nuestro ejercicio tomaremos un aeródromo público alterno al de Bogotá con operación nacional únicamente.

3.1.2. Clave de referencia

Para nuestro caso tenemos una longitud de campo de clave referencia del avión Desde 1.800 m en adelante y para un Airbus A320 con una envergadura de 34,1m y un ancho exterior entre ruedas del tren de aterrizaje principal de 8,95m. Encontramos que la clave es “4C”, esto lo corroboramos en varios estudios realizados por otros autores por internet, en los cuales tienen que los Airbus A320 operan en aeródromos tipo 4C. Las anteriores medidas para hallar la clave de referencia fueron tomadas del “AIRBUS A320 - AIRCRAFT CHARACTERISTICS AIRPORT AND MAINTENANCE PLANNING – AC” - Rev: Jun 01/12 - AIRCRAFT DESCRIPTION 2-2-0.

3.1.3. Elevaciones del aeródromo y de la pista La elevación del aeródromo promedio es de 285 msnm.

3.1.4. Temperatura de referencia del aeródromo

La temperatura de referencia en Grados Celsius es de 27°C, que corresponde al mes más caluroso del año. 3.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

3.2.1. Pistas

El número y orientación de las pistas de un aeródromo deben ser tal que el coeficiente de utilización del aeródromo no sea inferior al 95% para los aviones

que el aeródromo esté destinado a servir. Para nuestro ejercicio al ser un aeródromo alterno, tendremos una sola pista para atender nuestra demanda.

3.2.2. Elección de la componente transversal máxima admisible del viento

Para nuestro caso y ya que un aeródromo no operará si la componente transversal del viento excede de 37 Km./h (20 kt), cuando se trata de aviones cuya longitud de campo de referencia es de 1500 m o más, excepto cuando se presenten con alguna frecuencia condiciones de eficacia de frenado deficiente en la pista debido a que el coeficiente de fricción longitudinal es insuficiente, en cuyo caso deberá suponerse una componente transversal del viento que no exceda de 24 km/lh (13 kt). Lo anterior referido a los datos suministrados por el Jefe Grupo Meteorología Aeronáutica - Dirección de Servicios a la Navegación Aérea, encontramos que estadísticamente en los dos últimos años los vientos trasversales no han superado los 11kt (nudos), es decir cumple.

3.2.3. Pista principal

La longitud total de toda pista principal debe ser adecuada para satisfacer los requisitos operacionales de los aviones para los que se proyecte la pista y no podrá ser menor que la longitud más larga determinada por la aplicación a las operaciones de las correcciones correspondientes a las condiciones locales y a las características de performance de los aviones que van a utilizarla.

3.2.4. Ancho de la pista

El ancho de toda pista no podrá ser menor de la dimensión apropiada especificada en la tabla del parágrafo 14.3.3.1.9.2., que para nuestro caso (4C) es de 45m.

3.2.5. Distancias mínimas entre aeródromos y pistas

Para nuestra caso no aplica ya que el aeródromo más cercano está a más de cuarenta (40) kilómetros entre cada uno de los clasificados como 3 y 4, y de diez (10) kilómetros entre los de clase 3 o 4 y uno de clase 1 o 2.

3.2.6. Pendientes de las pistas a. Pendientes longitudinales. La pendiente obtenida al dividir la diferencia entre la elevación máxima y la mínima a lo largo del eje de la pista, por la longitud de ésta, no podrá exceder del 1%, ya que nuestro número de clave es 3.

b. En ninguna parte de la pista la pendiente longitudinal podrá exceder del 1.5%, ya que nuestro número de clave es 3, excepto en el primero y el último cuartos de la longitud de una pista para aproximaciones de precisión de Categoría II, III, en los cuales la pendiente no debería exceder del 0,8%. c. Los cambios de pendiente longitudinal, cuando no se pueda evitar entre dos pendientes consecutivas, esta no podrá exceder del 1.5%, ya que nuestro número de clave es 3. d. La transición de una pendiente a otra deberá efectuarse por medio de una superficie curva con un grado de variación que no exceda de 0.2% por cada 30 m (radio mínimo de curvatura de 5.000 m), ya que nuestro número de clave es 3. e. La Distancia visible cuando no se pueda evitar un cambio de pendiente, deberá ser tal que desde cualquier punto situado a 3 m por encima de una pista sea visible todo otro punto situado también a 3 m por encima de la pista, dentro de una distancia igual, por lo menos, a la mitad de la longitud de la pista, ya que nuestra letra clave es C. f. La distancia entre cambios de pendiente a lo largo de una pista debe evitarse Ondulaciones o cambios de pendiente apreciables que estén muy próximos. La distancia entre los puntos de intersección de dos curvas sucesivas no podrá ser menor que la suma de los valores numéricos absolutos de los cambios de pendiente correspondientes, multiplicada por 15.000 m, lo anterior debido a que nuestro número de clave es 3. g. Las pendientes transversales facilitan la rápida evacuación del agua, en la Superficie de la pista, en la medida de lo posible, deberá ser convexa, excepto en los casos en que una pendiente transversal única que descienda en la dirección del viento que acompañe a la lluvia con mayor frecuencia, asegure el rápido drenaje de aquélla. La pendiente transversal ideal será de 1.5% ya que nuestra letra de clave es C. hay que tener en cuenta que no podrá exceder del 1.5% o del 2%, según corresponda, ni ser inferior al 1%.

3.2.7. Márgenes de las pistas

Para nuestro caso, no aplica la construcción de márgenes, debido a que la letra de clave es C.

3.2.8. Plataforma de viraje en la pista

La pista a diseñar, no dispone de una calle de rodaje o de una curva de viraje, en la calle de rodaje debe proporcionarse una plataforma de viraje en la pista para facilitar el viraje de 180° de los aviones.

Figura No. 6. Configuración de una plataforma de viraje típica

Fuente: Reglamento aeronáutico de Colombia

a. El ángulo de intersección de la plataforma de viraje con la pista no podrá ser superior a 30°. b. El ángulo de guía del tren de proa que se utilizará en el diseño de la plataforma de viraje en la pista no podrá ser superior a 45°. c. El trazado de la plataforma de viraje en la pista será tal que, cuando el puesto de pilotaje de los aviones para los que está prevista permanezca sobre las señales de la plataforma de viraje, la distancia libre entre cualquier rueda del tren de aterrizaje del avión y el borde de la plataforma de viraje no será inferior a 3 m, para nuestro caso la letra C, teniendo en cuenta que si la plataforma de viraje está prevista para aviones con base de ruedas inferior a 18 m.

3.2.9. Franjas de las pistas

La pista y cualquier zona asociada de parada estarán comprendidas dentro de una franja.

3.2.10. Longitud de las franjas de pista.

Toda franja se extenderá antes del umbral y más allá del extremo de la pista o de la zona de parada hasta una distancia de por lo menos 60 m ya que nuestro número de clave es 4.

3.2.11. Anchura de las franjas de pista.

Toda franja que comprenda una pista para aproximaciones, que no sean de precisión y visual se extenderá lateralmente hasta una distancia a cada lado del

eje de la pista y de su prolongación a lo largo de la franja, de por lo menos 75 m cuando el número de clave sea 4.

La parte de una franja de una pista de vuelo visual debe disponer; hasta una distancia desde el eje de la pista y de su prolongación, un área nivelada destinada a los aviones para los que está prevista la pista, en el caso de que un avión se salga de la misma, de por lo menos 75 m cuando el número de clave sea 4.

3.2.12. Pendientes de la franja de pista a. Pendientes longitudinales. Las pendientes longitudinales a lo largo de la porción de una franja que ha de nivelarse, no podrán exceder del 1.5% cuando el número de clave es 4. b. Pendientes transversales. Las pendientes transversales en la parte de una franja que haya de nivelarse deben ser adecuadas para impedir la acumulación de agua en la superficie, excepto que, para facilitar el drenaje, la pendiente de los primeros 3 m hacia afuera del borde de la pista, margen o zona deparada deberá ser negativa, medida en el sentido de alejamiento de la pista, pudiendo llegar hasta el 5%, pero no deberían exceder el 2.5% cuando el número de clave sea 4. c. Las pendientes transversales en cualquier parte de una franja más allá de la parte que ha de nivelarse no podrá exceder de una pendiente ascendente del 5%, medida en el sentido de alejamiento de la pista.

3.2.13. Áreas de seguridad de extremo de pista – RESA El área de seguridad de extremo de pista, se extenderá desde el extremo de una franja de pista hasta por lo menos 90 m, pero a partir de la entrada en vigencia de estos reglamentos aeronáuticos los nuevos proyectos de construcción de aeródromos contaran con una aérea de seguridad de extremo de pista que se extenderá, desde el extremo de una franja de pista una distancia de por lo menos 240 m cuando el número de clave sea 4.

4. DISEÑO DE CALLES DE RODAJE

4.1. Calles de rodaje

Los aeropuertos abiertos a la operación pública deben proveer calles de rodaje que permitan el movimiento seguro y rápido de las aeronaves en la superficie.

a. El trazado de una calle de rodaje debe ser tal que, cuando el puesto de pilotaje de los aviones para los que está prevista permanezca sobre las señales de eje de dicha calle de rodaje, la distancia libre entre la rueda exterior del tren principal del avión y el borde de la calle de rodaje no sea inferior a 3 m si la plataforma de viraje está prevista para aviones con base de ruedas inferior a 18 m, para letra clave C. b. Anchura de las calles de rodaje. La parte rectilínea de una calle de rodaje debe tener una anchura no inferior a 15 m si la calle de rodaje está prevista para aviones con base de ruedas inferior a 18 m. c. Pendiente de las calles de rodaje. La pendiente longitudinal de una calle de rodaje no podrá exceder de 1.5% cuando la letra clave sea C. d. Cambios en la pendiente longitudinal. Cuando no se pueda evitar un cambio de pendiente en una calle de rodaje, la transición de una pendiente a otra debe efectuarse mediante una superficie cuya curvatura no podrá exceder de 1% por cada 30 m (radio mínimo de curvatura de 3.000 m) cuando la letra de clave sea C. e. Distancia visible. Cuando no se pueda evitar un cambio de pendiente en una calle de rodaje el cambio debe ser tal que, desde cualquier punto situado a 3 m sobre la calle de rodaje, pueda verse toda su superficie hasta una distancia de por lo menos 300 m, cuando la letra de clave sea C. f. Pendientes transversales. Las pendientes transversales de una calle de rodaje deben ser suficientes para impedir la acumulación de agua en la superficie, pero no podrán exceder del 1.5% cuando la letra de clave sea C.

4.2. DISEÑO DE PLATAFORMA

4.2.1. DISEÑO DE SUPERFICIES DELIMITADORAS DE OBSTÁCULOS Las balizas delimitadoras deben ser de forma similar a la indicada en la Figura que se muestra a continuación, cuyas dimensiones mínimas sean de 50cm de alto y 75cm de diámetro en la base. Las balizas deben ser de un color que contraste con

el fondo contra el cual se hayan de ver, se deberá usar un solo color el anaranjado o el rojo, o dos colores que contrasten, anaranjado y blanco, o bien rojo y blanco, siempre que tales colores no se confundan con el fondo. Figura No. 7. Baliza

Fuente: Reglamento aeronáutico de Colombia pag.141

4.2. DISEÑO DE AYUDAS VISUALES Se debe señalar todo obstáculo fijo que interfiera en la superficie de ascenso en el despegue, dentro de la distancia comprendida entre 3000m del borde interior de la superficie de ascenso en el despegue y procederá a su iluminación si la pista se utiliza de noche, salvo que:

a. El señalamiento y la iluminación pueden omitirse cuando el obstáculo esté apantallado por otro obstáculo fijo;

b. Puede omitirse el señalamiento cuando el obstáculo esté iluminado de día por luces de obstáculos de mediana intensidad de Tipo A, y su altura por encima del nivel de la superficie adyacente no exceda de 150m;

c. Puede omitirse el señalamiento cuando el obstáculo esté iluminado de día por luces de alta intensidad; y

d. Puede omitirse la iluminación si el obstáculo es un faro y un estudio de seguridad aeronáutico de la UAEAC demuestra que la luz que emite es suficiente.

De igual manera se señalará todo objeto fijo que no sea un obstáculo, situado en la proximidad de una superficie de ascenso en el despegue y se procederá con su iluminación si la pista se utiliza de noche, si se considera que el señalamiento y la iluminación son necesarios para evitar riesgos de colisión.

4.2.1. Señalamiento de objetos. Para señalar todos los objetos fijo, se debe utilizar colores, así, mismo de no ser posible se pondrán banderas o balizas en tales obstáculos. De igual manera todos los objetos móviles se señalaran con colores o banderas.

4.2.2. Uso de colores. Tal y como lo indica los reglamentos aeronáuticos de Colombia en su parte décimo cuarta “Todo objeto deberá indicarse por un cuadriculado en colores si su superficie no tiene prácticamente interrupción y su proyección en un plano vertical cualquiera es igual a 4.5m o más en ambas dimensiones. El cuadriculado debe estar formado por rectángulos cuyos lados midan 1.5m como mínimo y 3m como mínimo, siendo del color más oscuro los situados en los ángulos. Los colores deben contrastar entre ellos y con el fondo sobre el cual hayan de verse. Deben emplearse los colores anaranjado y blanco, o bien rojo y blanco, excepto cuando dichos colores se confundan con el fondo.” Figura No. 8: Configuración básica del señalamiento de obstáculos

Fuente: Reglamento aeronáutico de Colombia.

4.3. DISEÑO VERTICAL DE AEROPISTA CON PARÁMETROS DE LA CLASE El sitio del aeropuerto, fue indicado en las clases magistrales de diseño de aeropistas, para lo cual se verificó él cuenta los análisis del espacio aéreo, las obstrucciones próximas, la posibilidad de expansión, la disponibilidad de infraestructura, las condiciones meteorológicas, la economía de la construcción, la conveniencia a la población, el ruido, la comparación de costos con otras alternativas y las condiciones ambientales.

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4.3.1. Orien

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Figura No.

Fuente: Direcc

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4.3.3. Elementos de pista, margen, umbral – franja. Tabla No. 3. Elementos de la pista

Fuente: Los autores

Tabla No. 4.Elementos de la margen

Fuente: Los autores

Tabla No. 5. Elementos umbral - franja

Fuente: Los autores

Tabla No. 6. Áreas de seguridad de extremo de pista

Fuente: Los autores

Componente transversal máxima admisible del viento (kN) 37,00

Ancho de la Pista (m) 45,00

Pendiente longitudinal en los cuartos medios 0,70%

Pendiente longitudinal en los cuartos extremos 0,70%

Cambio entre dos pendientes consecutivas menor o igual (%) 1,50

Gradiente de pendientes en transiciones ≤0.1% / 30 m

Radio de Curvatura Mínimo Admisible menor o igual (m) 30.000,00

Distancia de Visibilidad ‐ Altura de Visión (m) 3,00

Distancia de Visibilidad ‐ Distancia (m) 3.158

Distancia entre cambios de pendiente K=30000

Distancia entre cambios de pendiente (m) 45,00

Pendiente Transversal 1,50%

Configuración de la Pista: sencilla de reglas de vuelo instrumental (53 operaciones por hora)

Pista

Ancho de margen (m) 70,00

Pendiente Transversal de la margen menor o igual (%) 1,25

Margen

Comienzo antes del Umbral (m) 60,00

Ancho para aproximación instrumental de precisión (m) 120,00

Distancia a obstáculos no frangibles desde el eje de la pista de vuelo para aproximaciones d 60,00

Ancho de explanación desde el eje de la pista instrumental (m) 75,00

Parte explanada y estabilizada entes del umbral (m) 30,00

Pendiente Longitudinal (%) 1,50

Cambio de pendiente longitudinal antes del umbral dentro de 30 m a cada lado del eje 2%/30m

Pendiente transversal dentro zona explanación 2%

Pendiente transversal máxima dentro 3 m adyacentes a pista, márgenes o zona de parada 5,00%

Pendiente transversal fuera zona de explanación 4,00%

Umbral ‐ Franja

Longitud antes del umbral o después del final de pista o zona de parada 90 m

Ancho (m) 100,00

Pendiente longitudinal hacia abajo 4%

Pendiente transversal 4%

Áreas de Seguridad de Extremo de Pista

Tabla No. 7. Zona de libre de obstáculos

Fuente: Los autores

Tabla No. 8. Zona de parada.

Fuente: Los autores

Longitud de la zona libre de obstáculos (m) 1.000,00

Ancho de la zona libre de obstáculos (m) 120,00

Pendiente longitudinal 0,70%

Sin cambios bruscos a cada lado del centro (m) 45,00

Zona Libre de Obstáculos

Ancho de la zona de parada (m) 50,00

Pendiente de la zona de parada 0,70%

Gradiente de pendiente en transiciones ≤0,3%/30m

Longitud (m) 500,00

Zona de Parada

4.3.4. Calles de rodaje. Tabla No. 9. Calles de rodaje

Fuente: Los autores

Distancia desde la rueda exterior al borde (m) 5,00

Ancho de la calle de rodaje (m) 25,00

Distancia entre el eje de una pista de vuelo instrumental y el de una calle

de rodaje (m)182,50

Distancia entre eje de calle de rodaje y objeto (m) 50,00

Distancia entre el eje de una calle de acceso a puesto de estacionamiento y

un objeto (m)50,00

Pendiente longitudinal 1,50%

Gradiente de pendiente en transiciones ≤ 1%/30m

Semiparámetro de la parábola de transición o radio de curvatura mínimo

admisible≥ 3000

Altura de Vision (m) 3,00

Distancia de visibilidad (m) ≥300 m

Pendiente transversal 1,50%

Radio en las calles de salida rápida (m) 600,00

Velocidad de salida con pista mojada (km/h) 95,00

Márgenes en calles de rodaje, ancho total (m) 44,00

Ancho de la franja de la calle de rodaje desde el eje (m) 47,50

Ancho de la explanación desde el eje (m) 25,00

Pendiente transversal dentro de 16 ascendente 2,00%

Pendiente transversal dentro de 16 descendente 2,50%

Parte no nivelada de la franja 2,50%

Según Anexo 14 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional

Grafica No. 10 Calle de rodajes

Fuente: Reglamento aeronáutico de Colombia.

4.3.5. Plataforma Tabla No. 10. Elemento de la plataforma

Fuente: Los autores

Pendiente del Estacionamiento 1,00%

Distancia de una aeronave estacionada a otra (m) 7,50

Distancia de una aeronave aislada (m) ˃100

Entre el eje de una calle de acceso sl puesto de estacionamiento y un

objeto (m)42,50

Entre el eje de una calle de rodaje en plataforma y un objeto (m) 47,50

Según Anexo 14 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional

4.3.6. Superficies limitadoras de obstáculos. Tabla No. 11. Superficie limitadora de obstáculos

Fuente: Los autores

Cónica

Pendiente 5,00%

Altura (m) 75,00

Horizontal Interna

Altura (m) 45,00

Radio (m) 4.000,00

Aproximación Interna

Ancho (m) 120,00

Distancia desde el umbral (m) 60,00

Longitud (m) 900,00

Pendiente 2,00%

Aproximación

Longitud del borde interior (m) 150,00

Distancia desde el umbral (m) 60,00

Divergencia (a cada lado) 10,00%

Longitud (m) 3.000,00

Pendiente 3,33%


Pendiente 2,50%


Longitud Total (m) 15.000,00

De Transición

Pendiente 14,30%

Superficie de Aterrizaje Interrumpido


Distancia desde el umbral (m) 1.800,00


Pendiente 3,33%

De Ascenso en el Despegue


Distancia desde el extremo de la pista (m) 60,00


Anchura final (m) 1.800,00


Pendiente 2,00%

Según Anexo 14 al Convenio sobre Aviación Civil

Internacional

Primera sección

Segunda sección

Sección Horizontal

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Para el diseño de una aeropista, se hace necesario la implementación de

las normas y especificaciones establecidas por las diferentes organizaciones internacionales, para el desarrollo de este proyecto se tuvo en cuenta el Anexo 14 de la OACI, adoptado por la Aeronáutica Civil de Colombia.

El diseño de un aeropuerto se debe proyectar hacia el futuro, el avance tecnológico de las empresas fabricantes de aeronaves hace necesario tener una visión de desarrollo si no se desea quedar relegado en cuanto a competitividad en relación con otros países.

BIBLIOGRAFÍA.

Unidad Administrativa Especial de Aeronáutica Civil Oficina de Transporte Aéreo - Grupo de Normas Aeronáuticas - REGLAMENTOS AERONÁUTICOS DE COLOMBIA - PARTE DECIMO CUARTA 14 - AERÓDROMOS, AEROPUERTOS Y HELIPUERTOS

Páginas de internet investigadas. http://www.airbus.com/fileadmin/media_gallery/files/tech_data/AC/Airbus-AC-A320-Jun2012.pdf http://www.airbus.com/fileadmin/media_gallery/files/brochures_publications/aircraft_families/Airbus_family_figures_Sep12.pdf http://www.airbus.com/fileadmin/media_gallery/files/brochures_publications/aircraft_families/A320_Family_market_leader-leaflet.pdf http://www.airbus.com/aircraftfamilies/passengeraircraft/a320family/a320/specifications/ http://books.google.com.co/books?id=LMX-zsXqRrkC&pg=PA73&lpg=PA73&dq=Clave+de+referencia+de+aer%C3%B3dromo&source=bl&ots=qXjyvrUrfT&sig=WK1cxkTWh-rjqz5N9G3M9klEoZA&hl=es-419&sa=X&ei=fcHtUNPDDoKm8gTL4YDYBA&ved=0CDIQ6AEwATgK#v=onepage&q=Clave%20de%20referencia%20de%20aer%C3%B3dromo&f=false Aerodromos & Aeropuertos – Reglamentacion y gestión - Paginas: 73 y 74 – Clave de referencia. Autor Roberto Julio Gómez. 13/08/2012.

ANEXO No. 1:

diseÑo de una aeropista para vuelos nacionales,como alternativa al aeropuerto el dorado

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