Indicador de trayectoria de aproximación de precisión

Un indicador de trayectoria de aproximación de precisión (PAPI) es un sistema de luces al costado del umbral de la pista de un aeropuerto que proporciona información visual de guía de descenso durante la aproximación final. Generalmente está ubicado en el lado izquierdo de la pista aproximadamente a 300 metros más allá del umbral de aterrizaje de la pista.

Diseño e instalación

A continuación se muestra una especificación de diseño de ingeniería típica para una unidad de iluminación PAPI:

Construcción óptica:

• Dos lámparas para la redundancia;
• Reflectores de aluminio anodizado;
• Filtro de color rojo;
• Uno o dos lentes;
• Lámparas y reflectores reemplazables sin recalibración.

Cada unidad de luz consta de una o más fuentes de luz, filtros rojos y lentes. Es posible que no sea necesario un filtro de color con luces LED de colores. Cada unidad de luz emite un haz de alta intensidad. El segmento inferior del haz es rojo y la parte superior es blanca. La transición entre los dos colores debe realizarse en un ángulo no superior a tres minutos de arco. Esta característica hace que el cambio de color sea muy notorio, una característica clave de la señal PAPI. Para formar la señal de guía PAPI, los límites de transición de color de las cuatro unidades se fijan en diferentes ángulos. El ángulo más bajo se utiliza para la unidad más alejada de la pista y el más alto para la unidad más cercana a la pista. La senda de planeo designada está a medio camino entre la segunda y la tercera configuración de la unidad de luz.

Una instalación PAPI consta de una barra de cuatro unidades. Las unidades deben ser frangibles pero no susceptibles al impacto de los aviones. El borde interior de la instalación PAPI deberá estar situado a 15 metros del borde de la pista, y no a menos de 14 metros de cualquier pista o calle de rodaje. Las unidades deben estar espaciadas a 9 metros de distancia. Se puede utilizar un sistema abreviado, A-PAPI, para algunas categorías de operaciones de aeronaves. Consta de dos unidades con la unidad interior ubicada a 10 metros del borde de la pista.

El PAPI debe ubicarse en el lado izquierdo de la pista en ángulo recto con el eje de la pista, aunque puede ubicarse en el lado derecho de la pista si es necesario. Las luces rojas siempre están en el lado más cercano a la pista. Si el PAPI está en el lado derecho de la pista (no estándar), las luces rojas estarán en el lado izquierdo. En algunos lugares, se instalan PAPI a ambos lados de la pista, pero este nivel de provisión supera los requisitos de la OACI.

La distancia óptima desde el umbral de la pista depende del espacio libre de las ruedas sobre el umbral de los tipos de aeronaves que se espera aterricen en la pista; compatibilidad con trayectorias de planeo no visuales como el ILS hasta el mínimo alcance y altura posibles; y cualquier diferencia de elevación entre la instalación del PAPI y el umbral de la pista. Esta distancia óptima se puede ajustar dependiendo de la longitud de la pista y la distancia entre obstáculos. La armonización entre PAPI y un sistema ILS debe tener en cuenta la distancia entre la altura de los ojos y la altura del receptor ILS para diversas aeronaves.

Para una pendiente de aproximación típica de 3 grados, las luces PAPI deben tener el siguiente ángulo: 3°30', 3°10', 2°50', 2°30' (3,50°, 3,17°, 2,83°, 2,50°).

Interpretación

La proporción de luces blancas y rojas que se ven depende del ángulo de aproximación a la pista. Por encima de la senda de planeo designada, un piloto verá más luces blancas que rojas; debajo del ángulo ideal se verán más luces rojas que blancas. En el ángulo de aproximación óptimo, la proporción de luces blancas y rojas será igual para la mayoría de los aviones.

Los estudiantes piloto en formación inicial pueden utilizar la mnemónica

• BLANCA en WHITE - "Comproba tu altura" (o "Vas a volar toda la noche") (demasiado alto)
• RED on WHITE – "Estás bien"
• RED en RED – "Estás muerto" (demasiado bajo)

hasta que estén acostumbrados al significado de las luces.

Los PAPI se calibran en relación con la altura mínima del ojo sobre el umbral (MEHT). Para ciertas aeronaves con una altura baja de los ojos del piloto, el piloto verá una visión "ligeramente baja" indicación aunque estén en la senda de planeo ILS. La altura del ojo del piloto suele estar por encima de la antena del receptor del ILS. El Concorde tenía una altura de visión particularmente alta porque el tren de aterrizaje principal estaba muy detrás de la cabina, por lo que los pilotos debían aterrizar con una vista "ligeramente alta" indicación.

Las características de iluminación de todas las unidades de iluminación son idénticas. En condiciones de buena visibilidad, la información de orientación se puede utilizar a distancias de hasta 5 millas (8,0 km) de día y de noche. Por la noche, las barras de luces se pueden ver a una distancia de al menos 32 km (20 millas).

Los sistemas PAPI están disponibles en los fabricantes de iluminación para aeródromos de todo el mundo. PAPI normalmente es operado por el control de tráfico aéreo (ATC). Si los servicios ATC normalmente no se brindan en un aeródromo, el piloto puede activar PAPI junto con otras luces del aeropuerto al conectar el micrófono de la aeronave con la radio de comunicación de la aeronave sintonizada en la CTAF o en la frecuencia dedicada de iluminación controlada por el piloto (PCL)..

Historia

El sistema indicador de trayectoria de aproximación de precisión fue ideado por primera vez en 1974 por Tony Smith y David Johnson en el Royal Aircraft Establishment en Bedford, Inglaterra. Les llevó dos años más desarrollar completamente la tecnología. La empresa de ingeniería Research Engineers (RE) también participó activamente en el proyecto, ya que produjo y suministró unidades PAPI para las primeras pruebas que se llevaron a cabo. El mismo diseño todavía se utiliza hoy en día.

El trabajo de Smith y Johnson fue honrado con una mención de la RAE, una beca de la Sociedad Aeronáutica, un premio de la American Flight Safety Foundation y una medalla de oro del British Guild of Air Pilots.

El transbordador espacial de la NASA utilizó PAPI para su aterrizaje seguro, por lo que Johnson fue entrevistado por los medios de comunicación y la televisión locales del Reino Unido.

Un sistema indicador de senda de planeo anterior, el indicador visual de pendiente de aproximación (VASI), solo proporcionaba orientación hasta alturas de 60 metros (200 pies), mientras que PAPI proporciona orientación hasta el inicio de la antorcha (normalmente 15 metros o 50 pies).

2008 vio la llegada de nuevos dispositivos PAPI fabricados con lámparas LED de estado sólido en lugar de lámparas incandescentes. Los LED producen suficiente brillo para satisfacer los estándares de intensidad de luz y dispersión del haz de la OACI, y la vida útil promedio con los sistemas basados en LED es de 50.000 horas o más. Al utilizar LED, el consumo de energía del dispositivo se reduce considerablemente. Los sistemas LED funcionan internamente con voltaje de CC, por lo que los requisitos de voltaje de CC, junto con los de los LED, son diferentes. inherentemente bajo consumo de energía, ahora permiten PAPI que funcionan con energía solar, lo que les permite funcionar de manera completamente independiente de una red eléctrica.

El sistema PAPI es elegido para su uso por el sistema de señal de ocupación de pista de aproximación final (FAROS) que están introduciendo varios aeropuertos importantes en los Estados Unidos con el fin de permitir a los pilotos resolver una incursión en la pista sin requerir una aviso previo de pista ocupada desde la torre de control. En FAROS, los sensores automáticos de línea de visión en la pista detectan si un vehículo ha cometido una incursión en la pista y, de ser así, encenderán las luces PAPI para alertar al piloto de una aeronave en aproximación final que la pista está actualmente ocupada. Luego, el piloto se vuelve responsable de resolver el conflicto notificando al controlador de tránsito aéreo y ejecutando una maniobra de motor y al aire. Una vez que la torre ha comprobado que la pista ha sido despejada, el controlador de tierra reinicia el PAPI para que las operaciones de aterrizaje puedan reanudarse con normalidad.