La noche del 1 de julio de 2002, sobre Überlingen, en el sur de Alemania, dos aviones volaban al mismo nivel en rumbos que se cruzaban. El controlador ordenó descender a uno de ellos, un Tupolev ruso de pasajeros. Segundos después, el TCAS de ese avión le ordenó lo contrario, ascender, mientras al otro, un Boeing 757 de carga, le ordenaba descender. La tripulación del Tupolev siguió al controlador. Los dos aviones bajaron a la vez y chocaron. Murieron 71 personas.
Aquella noche explica para qué sirve el TCAS (Traffic Collision Avoidance System) y por qué hoy la norma es tajante: cuando el TCAS ordena una maniobra, se obedece. Aquí vemos cómo detecta a los otros aviones, qué avisos da y cómo ha evolucionado.
¿Qué es el TCAS?
El TCAS (sistema de alerta de tráfico y anticolisión) es un sistema electrónico que ayuda a los pilotos a evitar colisiones con otros aviones en vuelo. Detecta a los aviones cercanos mediante señales de radio y, si hace falta, da avisos y órdenes de maniobra para separarse.
Es independiente del control de tráfico aéreo: no necesita al controlador ni al radar de tierra, así que sigue funcionando aunque haya un error en la comunicación con el control.
¿Cómo funciona el TCAS?
El TCAS funciona preguntando a los transpondedores de los aviones cercanos. El transpondedor es el equipo que responde a las interrogaciones del radar de tierra con la identificación del avión y su altitud. El TCAS envía sus propias interrogaciones y escucha las respuestas: por el tiempo que tardan en llegar calcula la distancia, con su antena direccional estima en qué dirección está el otro avión, y la altitud la lee en la propia respuesta. Su funcionamiento se divide en tres fases:
Detección y seguimiento del tráfico
Para que el TCAS vea a otro avión, ese avión debe llevar un transpondedor modo C o modo S que responda con su altitud. Los aviones con TCAS II llevan transpondedor modo S, que además sirve para coordinar las maniobras entre ellos.
El sistema vigila continuamente el tráfico en un radio de hasta unas 40 millas náuticas.
Con respuestas sucesivas sigue la trayectoria de cada avión y calcula si existe riesgo de colisión.
Alertas de tráfico (TA - Traffic Advisory)
Si el TCAS calcula que otro avión podría acercarse demasiado en los próximos segundos, emite una alerta de tráfico:
Se muestra un símbolo ámbar en la pantalla de navegación.
Se oye un aviso: «Traffic, Traffic».
En esta fase los pilotos buscan el tráfico y se preparan, pero todavía no deben maniobrar.
Maniobras de evasión (RA - Resolution Advisory)
Si el sistema calcula que hay riesgo de colisión en unos 15 a 35 segundos (según la altitud), emite una alerta de resolución:
Se muestra un símbolo rojo en la pantalla.
Se oye una orden más urgente, como:
«Climb, Climb» (ascender)
«Descend, Descend» (descender)
Cuando los dos aviones llevan TCAS II, las maniobras se coordinan para que se separen:
Si uno recibe la orden de ascender, el otro recibe la de descender.
Los pilotos están obligados a seguir estas órdenes, incluso si el controlador de tráfico aéreo indica lo contrario, y deben avisarle de que están maniobrando por el TCAS.
Un avión se acerca. Avanza por las fases y mira cómo cambia su símbolo en la pantalla de tráfico y qué hace la tripulación en cada momento.
Simulación simplificada con fines divulgativos. Los símbolos siguen la convención habitual del TCAS II; los tiempos son orientativos y dependen de la altitud. El número junto al símbolo es la diferencia de altitud en cientos de pies (+05 = 500 ft por encima) y la flecha indica si sube o baja.
Evolución del TCAS
El TCAS ha evolucionado para ser más preciso y dar menos falsas alarmas. Estas son sus versiones principales:
TCAS I: solo da alertas de tráfico, sin órdenes de maniobra. Se usa en aviones más pequeños.
TCAS II: es el estándar actual en la aviación comercial, con alertas de resolución para maniobrar en vertical.
ACAS X (Airborne Collision Avoidance System X): la nueva generación. En lugar de reglas fijas, usa modelos probabilísticos que tienen en cuenta la incertidumbre (errores de los sensores, cuánto tarda el piloto en reaccionar) y una tabla de decisiones optimizada por ordenador, con el objetivo de ser más seguro y dar menos alertas innecesarias.
El TCAS es una de las tecnologías más importantes para la seguridad aérea. Funciona como una última línea de defensa cuando falla la separación que da el control de tráfico o cuando los pilotos no ven un peligro a tiempo.
Gracias a él se han evitado muchas colisiones, y hoy el avión es el medio de transporte más seguro si se mide por kilómetro recorrido, como contamos en la seguridad aérea en números. Sistemas como el ACAS X seguirán mejorando esa protección.
La regla de obedecer siempre al TCAS quedó grabada a fuego por Überlingen. Tras el accidente, la OACI dejó claro en sus normas que la orden del TCAS manda sobre la del controlador. Lo contamos en el episodio 2 del podcast y en la investigación completa de Überlingen.
Dos aviones vuelan de frente a la misma altitud. Elige qué hace cada tripulación cuando el TCAS habla, pulsa «Reproducir» y mira cuánta separación vertical queda cuando se cruzan.
Simulación simplificada con fines divulgativos: crucero a FL360, 500 nudos cada avión, umbrales de TCAS II a esa altitud (aviso de tráfico unos 48 s antes del cruce y orden de maniobra unos 35 s antes), 5 s de reacción y 1.500 ft/min de régimen vertical. La escala vertical está exagerada.
