Si hay un elemento que es inherente a la existencia de los aeropuertos son las pistas de despegue y aterrizaje. Son su razón de ser. Las dimensiones y el número de pistas condicionan el tipo y cantidad de aviones que pueden utilizar ese aeródromo y, consecuentemente, son un factor clave para determinar la capacidad del aeropuerto.
En el diseño de la pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto intervienen muchos factores técnicos que son los que condicionan sus características ideales.
Que una pista sea más grande o menos no es una cuestión baladí. Afecta a los tipos de aviones que pueden utilizarla, los márgenes de seguridad en condiciones adversas, los costes de construcción, el mantenimiento, los servicios auxiliares, etc. La consecuencia es que su diseño debe ajustarse a cada caso concreto. Pero ¿cómo se establece la longitud adecuada?
Los principales factores técnicos que intervienen para decidir el tamaño necesario de una pista son varios, entre los que destacan la aeronave-tipo, los destinos que operan, la clase de superficie, la pendiente longitudinal, la altitud y la climatología.
La aeronave-tipo es aquella que va a operar en el aeropuerto con mayor frecuencia y es la que define la longitud ideal de la pista. Cada aeronave tiene unas especificaciones que indican los metros necesarios para realizar cada una de sus operaciones considerando diversas situaciones. Sin embargo, es prudente considerar que habrá otras aeronaves con unas exigencias mayores y susceptibles de utilizar ese aeródromo, por lo que es lógico atender ese valor para el dimensionado de la pista.
Este aspecto es muy interesante dado que no solo hay que tener presente cuál es la longitud necesaria para un modelo de avión concreto, sino que hay que tomar el valor para las condiciones menos ideales (especialmente las condiciones meteorológicas adversas), como veremos más adelante.
Se podrían poner varios ejemplos en función de las características nominales de algunas aeronaves a plena carga. En un extremo podemos encontrar el Boeing 747-8, que necesita unos 3.090 metros para el despegue, mientras que el Airbus A380-900 precisa 3.100 metros. Sin embargo, las aeronaves más habituales que podemos encontrar en la mayoría de los aeropuertos necesitan mucha menos pista. Es el caso del Boeing 737-800, que precisa 2.450 metros para el despegue, o el Airbus A319, que lo hace en 1.950 metros, siempre en condiciones límite.
Un segundo factor que considerar es la pendiente longitudinal de la pista. Las condiciones ideales de diseño prevén que la pendiente sea del 0,0 %, pero en ciertas ocasiones las limitaciones geomorfológicas obligan a construir pistas en las que la pendiente es relevante. En estos casos, y teniendo presente los vientos dominantes, que la pendiente sea positiva o negativa va a incidir en que la aeronave requiera más o menos pista para operar en ella.
Son especialmente conocidos los casos del aeropuerto de Courchevel, en los Alpes franceses, con una pendiente de hasta un 18,5 % o la del aeropuerto de Lukla (Nepal) en pleno Himalaya, con una pendiente del 12 %.
La naturaleza de la pista también es un condicionante. Hay pistas de asfalto, de cemento, de hierba, de tierra o incluso de nieve compactada. Cada material tiene unas características específicas que condicionan el rodaje de las aeronaves, especialmente su coeficiente de rozamiento. Este afecta de forma directa a despegues y aterrizajes y, consecuentemente, determina la longitud necesaria para que opere el avión.
Hay casos curiosos como el del Aeropuerto de Barra (Islas Hébridas Exteriores, al noroeste de Escocia). Su pista está ubicada en medio de una playa y las operaciones se realizan sobre la arena, que puede encontrarse más o menos inundada en función de las mareas.
Otro factor importante para definir la longitud de una pista es la altitud a la que se encuentre. Este valor está en relación inversa a la densidad del aire. Cuando la altura sobre el nivel del mar crece, menor es la masa de aire que circula por el motor del avión, lo que significa menor empuje. La baja densidad del aire también afecta a la capacidad del ala para producir sustentación, por lo que será necesaria una velocidad mayor, así como un mayor ángulo de ataque. La consecuencia es que, para un modelo de avión dado, la longitud necesaria para operar en pista es mayor en altura que si el aeropuerto estuviera a nivel del mar.
El aeropuerto comercial a mayor altitud del mundo es el de Daocheng Yading, en la provincia de Sichuan (China), ubicado a 4.411 metros s.n.m. Para que nos hagamos una idea clara de lo que significa esto, tengamos presente que la presión del aire a nivel del mar es de 1 atmósfera (760 mmHg), mientras que en este aeropuerto es de tan solo 0,577 atmósferas (439 mmHg), casi la mitad.
En la lista de los aeropuertos más altos del mundo le siguen los de Changdu Bamda (4.334 m), Kangding (4.280 m) o el de Ngari Gunsa (4.274 m), todos ellos en China. La capital de país con un aeropuerto más elevado es La Paz (Bolivia), donde su Aeropuerto Internacional El Alto se ubica a 4.061 metros.
La climatología de un lugar es el conjunto de condiciones atmosféricas propias de esa zona, así como sus variaciones a lo largo del tiempo. Cada aeropuerto está sometido a una caracterización climática regional que permite prever cuáles van a ser las condiciones estándar que nos podemos encontrar en cualquier época del año. Entre los parámetros más importantes en este caso para definir la longitud de las pistas suele estar la temperatura.
El calor es causa directa de la suspensión de centenares de vuelos todos los años. A mayor temperatura, menor densidad del aire (disminuyen las moléculas de oxígeno por unidad de volumen) y consecuentemente se produce menor combustión y potencia. Como en el caso de la altitud, es necesario prever una mayor longitud para el despegue. Si bien es lógico tomar los valores medios anuales de temperatura de la zona, se deben tener en cuenta la periodicidad o eventualidad de episodios climáticos extremos.
La zona de Oriente Medio es la que marca la diferencia en lo que a altas temperaturas se refiere. Las más altas registradas en aeropuertos corresponden a los de Ahvaz (Irán), con 54 ºC en junio de 2017; y el aeropuerto de Basora (Iraq) con 53,9 ºC en julio de 2016.
En el lado opuesto está el aeropuerto más frío del mundo, el de Oymyakon (Rusia), donde se alcanzó hasta -67,7 ºC en una zona que solamente tres o cuatro meses al año supera los cero grados de media.
El estado de la pista no está relacionado directamente con su diseño, pero afecta a la cantidad de metros necesarios por una aeronave para aterrizar o despegar. Un mantenimiento deficiente o la presencia de polvo, arena, agua u otros elementos puede condicionar de forma sensible las operaciones.
A la hora de dimensionar las necesidades de espacio para el aterrizaje de una aeronave se suele compensar la posibilidad de malas condiciones de adherencia en pista con un incremento en torno al 15 % sobre las condiciones ideales.
El diseño y dimensionado de las pistas de despegue y aterrizaje es una labor compleja en la que intervienen muchos parámetros técnicos. Pero no solamente. No puede tratarse de una valoración técnica aislada, sino que debe ir de la mano de una adecuada estimación de las necesidades económicas, sociales, ambientales o de oportunidad asociadas al aeródromo.
