miniaturadeimagen|Señales de audio de radio de baja frecuencia: Flujo N, flujo A y tono uniforme combinado (sonidos simulados) El alcance de radio de baja frecuencia (LFR para inglés Low-frequency radio range), también conocido como alcance radioeléctrico de cuatro rumbos, alcance radioeléctrico de cuatro rumbos LF/MF, alcance radioeléctrico A-N, alcance radioeléctrico Adcock, o comúnmente "el alcance", fue el principal sistema de navegación utilizado por las aeronaves para el vuelo por instrumentos en las décadas de 1930 y 1940, hasta la llegada del alcance omnidireccional VHF (VOR), a partir de finales de la década de 1940. Se utilizaba tanto para la navegación en ruta como para las aproximaciones y retenciones por instrumentos.Lawrence, Harry (2004). «Vías aéreas: de las balizas luminosas a la radionavegación». La aviación y el papel del gobierno. Kendall Hunt. p. 92. ISBN 0-7575-0944-4.«Alcance radioeléctrico de cuatro platos (Alcance radioeléctrico de baja frecuencia (LFR))». Museo del Control del Tráfico Aéreo. Archivado desde el original el 22 de junio de 2009. Recuperado el 2009-07-21.«El alcance de la radio». Vuelo por Instrumentos - AF Manual 51-37. Comando de Entrenamiento Aéreo, Fuerza Aérea de los Estados Unidos. 20 de enero de 1966. pp. 14/1-17.

Basado en una red de torres de radio que transmitían señales de radio direccionales, el alcance radioeléctrico definía vías aéreas específicas en el cielo. Los pilotos navegaban por radio de baja frecuencia escuchando un flujo automatizado de códigos Morse "A" y "N". Por ejemplo, giraban o deslizaban el avión hacia la derecha cuando oían un flujo "N" ("dah-dit, dah-dit, ..."), hacia la izquierda cuando oían un flujo "A" ("di-dah, di-dah, ..."), y volaban en línea recta cuando estos sonidos se fusionaban para crear un tono constante que indicaba que el avión seguía directamente el haz.«En el rayo». www.navfltsm.addr.com. Consultado el 21 de julio de 2009.«Rangos de radio de cuatro platos». www.aopa.org. 1997-05-10. Consultado el 2022-04-05.

A medida que el sistema VOR se fue implantando en todo el mundo, el alcance radioeléctrico de baja frecuencia se fue eliminando gradualmente, desapareciendo en su mayor parte en la década de 1970. Hoy en día no queda ninguna instalación operativa. En su momento de máximo despliegue, tan solo en Estados Unidos continental había más de 400 estaciones que utilizaban exclusivamente el alcance radioeléctrico de baja frecuencia.Davis, Doug. «Localizaciones de alcance de radio de baja frecuencia». Volando los haces. Recuperado el 7 de marzo de 2021.

Historia miniaturadeimagen|Jimmy Doolittle demostró en 1929 que el vuelo por instrumentos es factible Tras la Primera Guerra Mundial, la aviación comenzó a ampliar su papel al ámbito civil, empezando por los vuelos de correo aéreo. Pronto se hizo evidente que, para que la entrega del correo fuera fiable, así como los vuelos de pasajeros que pronto le seguirían, se necesitaba una solución para la navegación nocturna y con poca visibilidad. En Estados Unidos se construyó una red de balizas iluminadas, similares a los faros marítimos, para los pilotos de correo aéreo. Pero las balizas eran útiles sobre todo de noche y con buen tiempo, mientras que en condiciones de mala visibilidad no se observaban. Los científicos e ingenieros se dieron cuenta de que una solución de navegación basada en la radio permitiría a los pilotos "ver" en todas las condiciones de vuelo, y decidieron que era necesaria una red de haces de radio direccionales.«EL VUELO A CIEGAS EN EL RAYO: COMUNICACIÓN, NAVEGACIÓN Y VIGILANCIA AERONÁUTICAS: SUS ORÍGENES Y LA POLÍTICA DE LA TECNOLOGÍA» (PDF). Revista de Transporte Aéreo. 2003. Archivado desde el original (PDF) el 2017-01-25. Recuperado el 2009-07-31.

El 24 de septiembre de 1929, el entonces teniente (más tarde general) James H. "Jimmy" Doolittle, del ejército estadounidense, demostró el primer vuelo "a ciegas", realizado exclusivamente por referencia a instrumentos y sin visibilidad exterior, y demostró que el vuelo por instrumentos era factible.«Volar a ciegas: Breve historia de los avances de la aviación, 1918-1930». Universidad de Columbia. Archivado desde el original el 2010-01-02. Consultado el 2009-07-24.«"CIEGO" AVIÓN VUELA 15 MILLAS Y ATERRIZA; PELIGRO DE NIEBLA SUPERADO». The New York Times. 25 de septiembre de 1929. p. 1. Doolittle utilizó instrumentos giroscópicos de nuevo desarrollo -indicador de actitud y giróscopo- que le ayudaron a mantener la actitud y el rumbo de su avión, y un sistema de radio direccional especialmente diseñado para navegar hacia y desde el aeropuerto.Heppenheimer, T. A. (1995). «Volar a ciegas». Revista de Invención y Tecnología. 10 (4)Doolittle también utilizó un instrumento estándar de viraje e inclinación que era relativamente común en la época de su vuelo El equipo experimental de Doolittle fue construido específicamente para sus vuelos de demostración; para que el vuelo por instrumentos se convirtiera en algo práctico, la tecnología tenía que ser fiable, producida en masa y ampliamente desplegada, tanto en tierra como en la flota de aviones. miniaturadeimagen|El panel de instrumentos de Doolittle Había dos enfoques tecnológicos para los componentes de radionavegación terrestre y aérea, que se estaban evaluando a finales de la década de 1920 y principios de la de 1930.

En tierra, para obtener haces de radio direccionales con un rumbo navegable bien definido, se utilizaron inicialmente antenas de bucle cruzado. La Ford Motor Company desarrolló la primera aplicación comercialmente viable de un alcance radioeléctrico de baja frecuencia basado en bucles. La instalaron en sus campos de Dearborn y Chicago en 1926 y registraron la patente correspondiente en 1928.«Estación de Radio Faro Ford». The Henry Ford. Recuperado el 7 de marzo de 2021.Donovan, Eugene S. (5 de diciembre de 1933). «Radiofaro». Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2022. Recuperado el 7 de marzo de 2021. Los primeros conceptos del sistema se desarrollaron en Alemania en 1906Ver Scheller, Otto (11 de septiembre de 1908). «Drahtloser Kursweiser und Telegraph» (PDF) (en alemán). Consultado el 7 de marzo de 2021. y posteriormente fueron experimentados por la Oficina de Estándares de Estados Unidos y el Cuerpo de Señales del Ejército a principios de la década de 1920. La tecnología fue adoptada rápidamente por el Departamento de Comercio de Estados Unidos, que instaló un campo de tiro de demostración el 30 de junio de 1928 y la primera serie de estaciones entró en servicio ese mismo año,«Radio Alcance y Balizas de Señalización». Boletín de Comercio Aéreo. Vol. 1, no. 6. Washington, D.C.: Subdivisión de Aeronáutica, Departamento de Comercio. 15 de septiembre de 1929. p. 9. Consultado el 7 de marzo de 2021. pero el diseño de la antena de bucle generaba excesivas ondas celestes de polarización horizontal que podían interferir con las señales, especialmente por la noche. En 1932, el sistema de antenas Adcock eliminó este problema al tener sólo antenas verticales y se convirtió en la solución preferida. La rama de Aeronáutica del Departamento de Comercio de los Estados Unidos se refirió a la solución Adcock como la "Antena T-L" (por "Línea de Transmisión") y no mencionó inicialmente el nombre de Adcock.«CRONOLOGÍA HISTÓRICA DE LA FAA, 1926-1996» (PDF). Archivado desde el original (PDF) el 2008-06-24. Recuperado el 2009-07-30.

En el aire, también hubo dos diseños que compitieron, originados por grupos de diferentes orígenes y necesidades. El Cuerpo de Señales del Ejército, que representaba a los aviadores militares, prefería una solución basada en un flujo de señales de navegación acústicas que llegaban constantemente a los oídos de los pilotos a través de unos auriculares. Por otro lado, los pilotos civiles, que en su mayoría eran pilotos de correo aéreo que volaban campo a través para entregar el correo, consideraban que las señales acústicas serían molestas y difíciles de utilizar en vuelos largos, y preferían una solución visual, con un indicador en el panel de instrumentos.

Se desarrolló un indicador visual basado en lengüetas vibratorias, que proporcionaba un sencillo indicador de "giro a la izquierda-derecha" montado en el panel. Era fiable, fácil de usar y más inmune a las señales erróneas que el sistema basado en audio de la competencia. Según un informe publicado, los pilotos que habían volado con ambos sistemas preferían el visual. Sin embargo, el gobierno de Estados Unidos rechazó la solución basada en lengüetas y las señales acústicas se convirtieron en la norma durante décadas.

En la década de 1930, la red de radiotransmisores de baja frecuencia con base en tierra, junto con los asequibles receptores de radio AM de a bordo, se convirtieron en una parte vital del vuelo por instrumentos. Los radiotransmisores de baja frecuencia proporcionaban orientación a las aeronaves para las operaciones en ruta y las aproximaciones en prácticamente todas las condiciones meteorológicas, contribuyendo a hacer realidad unos horarios de vuelo coherentes y fiables.

El alcance radioeléctrico siguió siendo el principal sistema de radionavegación en Estados Unidos y otros países hasta que fue sustituido gradualmente por la tecnología VOR basada en VHF, muy mejorada, a partir de finales de la década de 1940. El VOR, que se sigue utilizando hoy en día, incluye un indicador visual izquierda-derecha.

Tecnología

Tierra El componente terrestre de radio de baja frecuencia consistía en una red de estaciones de transmisión de radio que se situaban estratégicamente por todo el país, a menudo cerca de los aeropuertos más grandes, a unas 200 millas de distancia. Las primeras estaciones de baja frecuencia utilizaban antenas de bucle cruzado, pero los diseños posteriores de muchas estaciones utilizaban el sistema de antenas verticales Adcock para mejorar el rendimiento, especialmente por la noche.

Cada estación de alcance Adcock tenía cuatro torres de antena de 134 pies de altura (41 m) erigidas en las esquinas de un cuadrado de 425 × 425 pies, con una torre adicional opcional en el centro para la transmisión de voz y la localización. Las estaciones emitían radiación electromagnética direccional de 190 a 535 kHz y de 50 a 1.500 vatios, en cuatro cuadrantes.«Antena Adcock». Instituto Virtual de Ciencias Aplicadas. Archivado desde el original el 2009-05-11. Recuperado el 2009-07-22.Según las normas internacionales, la banda de frecuencias inferior a 300 kHz es de "Baja Frecuencia" y la superior de "Media Frecuencia". Como las frecuencias LFR "se situaban" en la línea divisoria entre ambas bandas, se denominaban técnicamente estaciones de "Baja Frecuencia/Media Frecuencia (LF/MF) Radio Range". La radiación de un par de cuadrantes opuestos se modulaba (a una frecuencia de audio de 1.020 Hz) con un código Morse para la letra A (- -), y el otro par con la letra N (- -).En EE.UU., el cuadrante que incluía el norte verdadero radial se designaba como N (si un tramo de rumbo estaba exactamente en el norte verdadero, el cuadrante noroeste se convertía en N); en Canadá, N era el cuadrante que incluía el 045° verdadero radial. Las intersecciones entre los cuadrantes definían cuatro líneas de rumbo que emanaban de la estación transmisora, a lo largo de cuatro direcciones de la brújula, donde las señales A y N eran de igual intensidad, con sus códigos Morse combinados fusionándose en un tono de audio constante de 1.020 Hz. Estas líneas de rumbo (también llamadas "tramos"), en las que sólo se oía un tono, definían las vías aéreas.Nagaraja (2001). «El alcance radioeléctrico de cuatro cursos LF/MF». Elementos de navegación electrónica. Tata McGraw-Hill. ISBN 0-07-462301-X.