Pero… ¿a qué altitud podemos bajar? Amenazas en aproximaciones RNP/RNAV

En el artículo nos vamos a centrar en la conclusión del incidente serio (causa raíz), más que en la activación del ALPHA FLOOR durante el abandono de la aproximación. La conclusión del informe de la AAIB (Air Accident Investigation Branch) es, textualmente, la siguiente: “The aircraft did not maintain the correct vertical profile because the pilot was not sure when to commence the final descent. The depiction of the descent profile on charts provided by the operator may have contributed to this uncertainty”.

En Europa, y también en USA, es frecuente la utilización de este tipo de aproximaciones RNP/RNAV. Sin embargo, y a pesar del entrenamiento recibido, ocurren incidentes que se deben a varios factores. Entre ellos, cabe destacar la interpretación que hacemos de la ficha de aproximación, la aproximación que seleccionamos en la base de datos del FMS y la carta de app que utiliza el controlador para la autorización, que es la del AIP del país.

El caso que nos ocupa en este artículo es un ejemplo.

La circular 336 de OACI suministra guías a los estados para la transición en la identificación de las cartas de RNAV a RNP

Desarrollo del vuelo

Tras el vuelo de crucero desde Barcelona sin novedad, el ATC les autoriza a una aproximación RNP a la pista 33. El A320 estaba a 4000 ft a 11 NM al sur del aeropuerto cuando les autorizan a 2000 ft para llevar a cabo la aproximación. La ficha que tenía el controlador era la del AIP, y tal como muestra la figura 1 del informe del incidente, la altitud de interceptación de senda era de 2000 ft.

Sin embargo, el avión empezó el descenso tarde, ya que estaba a 10.5 NM cuando lo inició. La ficha de aproximación que tenía la tripulación era de Lido y el perfil era el de la figura 2 del informe.

Si nos fijamos en los puntos de descenso de ambas fichas, son distintos: 2000 ft AIP vs 2800 de la ficha Lido (punto D). De acuerdo al informe de la AAIB, no hay requerimiento normativo para que ambas fichas sean exactamente iguales. Esto llevó a confusión a ambos pilotos en la aproximación, lo que les hizo retrasar su descenso. Continuaron la aproximación, pero a 0.3 NM del umbral y a 470 ft, anunciaron al ATC que realizarían un Go Around.

Hay que añadir que en la familia A320/330 la base de datos del FMS crea su punto de descenso (FDP, Final Descent Point) para que se activen los modos de guiado verticales para este tipo de aproximaciones. Pues bien, algunas veces la altitud de este FDP no coincide con la altitud de la ficha de aproximación, ya sea la del AIP o la de Lido. Y para que se active el modo de guiado vertical de APP (FINAL APP) es necesario que el avión pase por una “portería” de unos 1.5 NM a cada lado de la ruta y un margen de 150 ft por arriba. No especifica límite por debajo. Con lo cual, si queremos que se active el guiado vertical FINAL APP (aparece una flecha azul en el ND) es mejor cruzarlo a la altitud del FDP que dice el FMS o por debajo. Nunca por encima.

Después del Go Around, el comandante tomó el control. El copiloto era el PF en la primera aproximación y pidieron realizar una aproximación LOC DME informando al ATCO de que habían tenido un problema de navegación en la aproximación RNP. Este aceptó el requerimiento y les autorizó a 4000 ft.

Ya en base, el ATCO les autoriza a 2000 ft, pero la tripulación entendió 3000 ft, y el ATCO no corrigió este error. Esto llevó a que se quedaran otra vez altos. La tripulación pidió viraje a izquierda, el ATCO respondió que virasen rumbo 240 y que ascendiesen a 4000 ft. El avión comenzó el viraje a 2.5 NM de la pista, descendiendo a 1900 ft. Al mismo tiempo, la tripulación seleccionó un ascenso a 4000 ft en modo OPEN CLIMB, teniendo el tren abajo y los flaps en configuración de aterrizaje (CONF FULL). No se seleccionó TOGA THRUST, que es el modo apropiado para GO AROUND. Esto causó que el pitch del avión alcanzase 10º nose up. El A-320 empezó a decelerar y la tripulación cambió a modo VERTICAL SPEED. Sin embargo, el avión entró en la protección de ALPHA FLOOR (sistema que protege al A-320 de entrar en pérdida aplicando automáticamente empuje de despegue). Tras la activación de la protección, la tripulación finalmente consiguió ascender a 4000 ft y, tras varios vectores, aterrizaron sin consecuencias.

A partir del 1 de diciembre de 2022 sólo se aceptará el término RNP en la identificación de las cartas. Durante este período convivirán diferentes nomenclaturas dependiendo del AIP de cada país.

Antecedentes y estudios sobre factores humanos en relación a aproximaciones RNAV/RNP

De acuerdo al informe oficial, la conclusión obtenida es que el A-320 no mantuvo el perfil vertical de la aproximación porque la tripulación no estaba segura sobre cuándo comenzar el descenso. La representación del perfil de descenso en las cartas del operador (Lido) puede que haya contribuido a esta inseguridad versus las del AIP que utilizaba el ATCO.

Sin embargo, no es el primer caso. En abril de 2012, un A-320 en TEL AVIV durante la aproximación RNAV VISUAL a la pista 26 tiene activación del modo ALPHA FLOOR. Lo inusual del tipo de aproximación jugó un papel esencial. En cuanto a estudios sobre factores humanos en relación a estos procedimientos, tenemos los siguientes:

1. 2006 ATSB Australiana: Perceived Workload and Perceived Safety of RNAV (GNSS) Approaches. En este estudio se constató que había diferencias en las fichas de aproximación RNAV/RNP entre el AIP del país (Airservices Australia) y Jeppesen. No es tampoco el primer caso. En un accidente de un A-330 en Trípoli en 2010 se constató una diferencia en la ficha de aproximación utilizada por la tripulación Locator Rwy 09 de Jeppesen y la del AIP. La primera no tenía incluida la tabla de altitudes versus distancia que sí tenía la del AIP.

2. Analyisis of Safety Reports Involving Area Navigation Procedures and Required Navigation Performance Procedures MIT (Massachusetts Institute of Technology 2010). Se constató, en relación a Safety Reports de la NASA, que respecto al apartado de procedimientos de llegada el diseño de cartas y procedimientos tenían un mayor número de reportes. Ver figura del estudio.

Como conclusión, el estudio señala que los problemas reportados son una combinación de factores como aspectos operacionales de pilotos, ATC, automatismos y diseño del procedimiento.

Actualmente los retos que tienen las aproximaciones PBN son los siguientes de acuerdo al portal de seguridad de vuelo skybrary:

1. Entrenamiento de pilotos. A nivel mundial, los pilotos no tienen el mismo conocimiento y habilidades en relación a aproximaciones RNP/RNAV.

2. Sistemas de aeronaves. Y entre ellos tenemos las bases de datos y software de los diferentes tipos de FMS que tienen los aviones. Aunque estadísticamente las bases de datos de los FMS son muy exactas, no debemos obviar que puede haber errores en las bases de datos y en la interacción de estas con los modos de descenso del avión. Por ejemplo, el año pasado, con los cambios de aproximación a la pista 18 de Madrid, un operador español alertó a sus tripulantes de errores en la base de datos en estas aproximaciones en combinación con ciertos modos de descenso.

3. Nombres de las fichas y transiciones. Quizás sea esta una de las razones que más nos confunde a los pilotos ya que no hay una estandarización a nivel mundial. Por ejemplo, en el AIP de España se llama a las aproximaciones RNP Z con mínimos LPV, X e Y con mínimos LNAV y VNAV. En otros países es diferente, y esto puede ahondar en la confusión. En relación a las transiciones, es destacable la frase del Position Paper de IFALPA en relación a las aproximaciones PBN, apartado Charting: ”The status of a “transition to final” which is used by States more and more needs to be clarified and whether the transition part of a STAR is part of the approach procedure (initial approach).”

4. Armonización global e implementación: Por ejemplo, SESAR (Europa) y NEXT GEN (USA) han proporcionado implementaciones del PBN a nivel regional y no están globalmente armonizados. Asimismo, hay una carencia de estandarización en la fraseología PBN.

Lecciones aprendidas y medidas mitigadoras

Vistos los hechos y estudios que hay, es necesario profundizar más en el estudio de este tipo de aproximaciones. Como medidas mitigadoras y siguiendo los SOP´s de la familia A-320/A330 destacaría los siguientes puntos (tips):

FMS:

• Elegir correctamente en la base de datos del FMS el tipo de aproximación que se nos autorice a realizar, procurando no equivocarnos en la selección por culpa de alguna letra Z, Y, X. El uso del D-ATIS es muy beneficioso.
• En el briefing debemos verificar la identificación del Final Descent Point, su ángulo de descenso y Mapt. Recordar que el FDP tiene call out por parte del PM en todas las aproximaciones (ILS, RNP, VOR,…): “Passing, FDP 4000 ft”.
• Importante en el briefing el “what if…”, en este caso, tal como dice el FCTM de Airbus, se debe repasar los “Management Degraded Modes” de cada modo de aproximación.
  Es conveniente destacar que, en el caso de realizar la app con el modo de descenso FPA (Flight Path Angle), es obligatorio chequear las altitudes de paso. Por ejemplo, seguir una senda de 3º (FPA 3º) con viento racheado puede hacer desplazar la trayectoria del avión tal como se ve en el gráfico (figura 15). El gráfico se ha extraído del informe oficial de un accidente de un A-320 en Halifax realizando una aproximación LOC con FPA y viento racheado en marzo de 2015.

• Ayudarse de pistas visuales en el ND para aumentar la conciencia de la situación. Por ejemplo, dependiendo del FMS, poner una circunferencia de 3 NM con centro en la pista en servicio. Al cruzar por esa circunferencia sé que debo estar a 1000 ft AAL y estabilizado dependiendo de la política del operador.

De acuerdo al informe no existe un requerimiento legal para que el perfil de descenso de la ficha del AIP RNP 33 sea idéntico al del proveedor de cartas del operador.

FICHAS IAC Y TRANSICIÓN

• Familiarizarse con la cartografía de nuestro proveedor de servicios. Por ejemplo, en Lido, el punto D es propio de este proveedor, e indica cuando se inicia el descenso continuo hacia la pista, que puede no coincidir con la de nuestra base de datos ni la del AIP… Por eso es importante identificar en la ficha el FAF (Airbus lo explica muy bien en el FCTM), que en Lido aparece con una F y esta sí está sacada del AIP y además es la que maneja el ATCO. Esto fue lo que ocurrió en el caso del incidente que hemos visto.
• Si estamos con vectores radar usar, si está publicada, la carta de altitudes mínimas de vectorización que maneja el controlador para tener una conciencia situacional compartida con este.
• Comparar la ficha de aproximación con la del FMS (del cristal a la carta) que tiene cargada el avión. En este sentido, es importante verificar el FAF de la ficha y compararlo con el FDP de la base de datos del FMS, ya que pueden estar localizados en distintos sitios y a diferentes altitudes.
• Verificar el tipo de luces en pista y de aproximación que nos vamos a encontrar cuando tengamos el campo a la vista, ya que juegan un papel esencial en la prevención de accidentes. Curiosamente, Airbus no hace una mención especial en el briefing en su FCTM, pero sí recalca su importancia en conferencias y seminarios. Por ejemplo, ausencia de luces de eje de pista en condiciones nocturnas con viento cruzado y pista mojada, es importante mencionarlo en el briefing (es una amenaza, Threat).

ATC

• Estar familiarizados de los diferentes tipos de fraseología utilizados para entradas RNP/RNAV.
• Estar atentos a las autorizaciones de descenso y si hay alguna duda pedir confirmación de altitud autorizada sin decirla. Contrastar estas altitudes autorizadas con las altitudes mínimas de vectorización o si es ya en aproximación con la altitud del FAF y la del FDP.
• No admitir directos a puntos que no cumplan las restricciones que tenga establecidas nuestro FMS. Por ejemplo, en A-320 son aceptables directos al IF, siempre que no haya una divergencia de más de 45º pero no se deben aceptar directos al FAF. Además, el curso de interceptación final debe ser interceptado no más tarde de 2 NM del FAF.
• En el caso de solicitar un cambio de aproximación de la misma pista, avisarlo con antelación a APP y no hacerlo en el último instante a TWR (coordinación en el caso de frustrada distinta entre ambas aproximaciones).

Bibliografía:

• AAIB Serious Incident Report A-320 Birminghan EC-KLT 29 August 2019
• Perceived Pilot Workload and Perceived Safety of RNAV (GNSS) Approaches. ATSB 2006
• Analysis of Safety Reports Involving Area Navigation and Required Navigation Procedures. Massachusetts Institute of Technology 2010.
• IFALPA Position Paper Performance Based Navigation 2017
• Airbus WIN Procedures, Special Operations Chart Naming:
• https://www.airbus-win.com/
• Skybrary Performance Based Navigation
• Airbus FCTM/FCOM A-320