Mostrando entradas con la etiqueta aviación. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta aviación. Mostrar todas las entradas

jueves, 26 de noviembre de 2009

VOLAR BAJO PRESIÓN

Otro de los muchos hechos que prueban, de forma incontestable, que los humanos no están diseñados para volar, es la cantidad de problemas que tienen cuando se encuentran a altitudes por encima de los 2500 metros. Desde mareos, pérdida de visión, fatiga, náuseas, pérdida de la consciencia, hasta edemas pulmonares o incluso la muerte.


Estratosfera

Sin embargo, los aviones comerciales actuales, que transportan a millones de personas todos los años, vuelan en su mayoría por encima de los 10000 metros, haciendo necesaria una serie de medidas que suponen un desafío desde el punto de vista del diseño de la estructura y los sistemas de un avión.


¿Y por qué complicarse tanto la vida? ¿No sería mucho más sencillo volar a una altitud más moderada, digamos, una a la que pudieran sobrevivir?


Humano subiendo al Everest (peakfreaks.com)

Pues sí, seguramente, pero hacerlo tendría, a ojos de los humanos, una gran desventaja. ¿Adivináis cuál es? Por supuesto: el DINERO. Volar a gran altitud supone disminuir mucho el consumo de combustible, ya que hace que los motores a reacción sean más eficientes y disminuye la resistencia aerodinámica, permitiendo también alcanzar mayores velocidades. Así que un mismo avión puede hacer más viajes con menos costes en un tiempo determinado.


Gráficas de alcance específico para vuelo a distintas altitudes

De modo que por eso las cabinas de los aviones van presurizadas. Y esto implica que es necesario diseñar el fuselaje de la aeronave para que soporte las cargas derivadas de la presurización, mayores cuanto más grande sea la diferencia entre la presión interior y la exterior. Como el mantenimiento de la presión es esencial para la supervivencia, todos los sistemas implicados en él deben estar además duplicados para minimizar el riesgo de despresurización de la cabina. Y, en caso de que a pesar de todo ocurriera dicha despresurización, debe haber un sistema auxiliar de mascarillas de oxígeno que permita que el pasaje sobreviva.


Mascarilla de oxígeno de emergencia

Los miembros de la tripulación del avión deben ser capaces de identificar los síntomas de la hipoxia en sí mismos y en los pasajeros (aquí hay un artículo muy interesante sobre cómo la tripulación debe enfrentarse a una despresurización). Algo que no es tan sencillo como podría parecer, como quedó demostrado por el accidente del vuelo 522 de Helios Airways.


Depósito presurizado típico

La consecuencia más directa de la presurización es la forma de la cabina, que es, grosso modo, un depósito (un cilindro entre dos mamparos de presión), ligeramente modificado para que sea aerodinámicamente eficiente. Normalmente la sección es circular, ovalada y/o lobular, porque así las cargas debidas a la presión se distribuyen uniformemente y no hay puntos de concentración de esfuerzos, algo muy peligroso si las cargas son cíclicas, como en el caso de un avión que despega y aterriza unas cuantas veces todos los días. De esto se dieron cuenta los humanos en el año 1954, cuando dos aviones de Havilland Comet sufrieron descompresiones explosivas, perdiendo a todo su pasaje y haciendo que toda la flota de aviones similares aterrizara por si las moscas.


de Havilland Comet

Tras una exhaustiva investigación, los ingenieros del Comet llegaron a la conclusión de que la causa del fallo había sido precisamente la concentración de esfuerzos en las esquinas de las ventanas, que eran cuadradas, provocando la aparición de grietas de fatiga que debilitaron el fuselaje, hasta que estalló debido a las cargas de vuelo (por eso ningún avión presurizado ha vuelto a tener las ventanas cuadradas). Después de estos accidentes el Comet fue rediseñado para solucionar el problema.


Sección central de fuselaje un poco destripada

Tanto la cabina de pasajeros como la bodega de carga van presurizadas, y están comunicadas entre sí a lo largo de todo el fuselaje para que, en caso de una pérdida de presión en cualquiera de los compartimentos, ésta se iguale en ambos y la estructura no sufra por la diferencia de presión entre uno y otro. El fuselaje se diseña para que soporte una diferencia máxima de presión con el exterior de unos 61 kPa (8,85 psi), lo que haría que, a una altitud de, por ejemplo, 11000 metros (36000 pies), la presión en el interior de la cabina fuera la equivalente a la que habría a 1600 metros de altitud (es lo que se conoce como «altitud de cabina»).


Panel de control de presión

La altitud de cabina normalmente está por encima del valor correspondiente al máximo diferencial de presión, aunque se suele limitar como mucho a 2500 metros, y varía suavemente según lo hace la altitud de vuelo, reajustándose durante el descenso a la altitud del aeropuerto de destino. Las normas limitan la altitud máxima que un avión puede alcanzar a los 40000 pies (12000 metros), en previsión de que se produzca algún fallo en los sistemas de presurización.


Sistema de presurización de cabina

El aire a presión se obtiene mediante un sangrado de los motores desde el compresor del turbofán, y la presión interior se controla a través de una válvula que expulsa el exceso de aire a la atmósfera. Todo el sistema es redundante y funciona de forma automática, aunque también puede controlarse manualmente en caso de ser necesario.


Como medida adicional de seguridad, las puertas de la mayoría de los aviones están diseñadas para que sea imposible abrirlas con la cabina presurizada. Suelen abrirse hacia adentro, con lo que la propia presión interior se opone a ello, y algunas tienen una de sus dimensiones mayor que el marco, para que además sea necesario girarlas para poder abrirlas.


Puerta de cabina de un Airbus

A pesar de todas estas medidas y precauciones, son muchos los humanos que temen la posibilidad de que el avión se despresurice en vuelo. Y, como ocurre con casi todo (si los humanos tienen algo que ver en ello), la aeronáutica va aprendiendo de sus errores, y casos como el del Comet, debidos a fallos de diseño, son poco probables. Por supuesto, eso no quiere decir que la industria cinematográfica (como todos sabéis, un fiel reflejo de la psique humana) no saque buen provecho del concepto de despresurización, a veces bajo premisas bastante peregrinas.


Cartel de la película Snakes on a Plane

En definitiva, queda claro que los humanos son expertos en complicarse la vida.


miércoles, 10 de diciembre de 2008

VOLANDO SEGUROS


Hoy, chorlitos, trataremos un tema un poco delicado que hace tiempo que quiero abordar: la seguridad en la aeronáutica. Los humanos son bastante subjetivos a la hora de evaluar lo seguro que es un medio de transporte, y normalmente confían más en sus instintos que en los datos puros y duros. Y en el caso de los aviones, sus instintos les dicen que no saben volar (lo que, esencialmente, es cierto, claro). Un humano siempre se sentirá más seguro en tierra que dentro de un avión, independientemente de la probabilidad real de peligro que haya.


Accidente de un avión de British Airways en Heathrow

E, irónicamente, la falta de confianza que tienen en los aviones es la principal razón de que el transporte aéreo sea el más fiable de todos (sí, es una de esas típicas contradicciones humanas). Como vimos no hace mucho, pocas cosas pasan unos controles de calidad tan estrictos y exhaustivos.


Pero, a pesar de todo, el hecho es innegable: los aviones se estrellan. No es una ocurrencia demasiado común, pero sigue siendo una de las muchas, muchas, muchas cosas que los humanos pueden mejorar. Y, sorprendentemente, es una de las pocas cosas que realmente se esfuerzan por mejorar.


Maniquís de pruebas en un avión

Para que un avión se estrelle normalmente deben alinearse unos cuantos astros. Casi todo en el transporte aéreo está diseñado para que un solo fallo no sea causa suficiente para ello, así que deben producirse varios a la vez. Para que os hagáis una idea, todos los equipos esenciales para el funcionamiento del avión y la supervivencia de su pasaje van al menos por duplicado, y los protocolos de seguridad y las medidas preventivas que se aplican en todas las operaciones, si se aplican bien, evitan la mayor parte de los accidentes.


Salida de emergencia en cabina

Pero, claro, no puede pasarse por alto lo que los propios humanos, en un momento de inspirada iluminación y sorprendente autoconocimiento, han llamado "el factor humano". Es decir, que son unos metepatas. Los aviones están diseñados para evitar los fallos, y ningún aparato va al aire sin que antes se haya demostrado que el diseño es seguro, y sin haber sido certificado por la Agencia de Aviación Civil correspondiente. Puede haber algún fallo, por supuesto (después de todo, son humanos quienes lo han diseñado), pero lo más común es que no lo haya. El problema llega después, con las cosas que dependen directamente de la competencia humana: desde el pilotaje hasta el mantenimiento, los controles de seguridad, los de navegación... los frentes a atacar son unos cuantos.


Un avión siendo sometido a 'la gran parada' (overhaul)

Echemos un vistazo a esas famosas buenas estadísticas (fuente: resumen estadístico de accidentes de aviones comerciales a reacción, Boeing). Los tramos más peligrosos durante la operación de un avión son el despegue y el aterrizaje. En el despegue y el ascenso inicial se concentra el 19% de los accidentes, mientras que en la aproximación final y el aterrizaje llega a producirse el 33%. El tramo más seguro, con diferencia, es el de crucero, considerando la fracción del tiempo de vuelo que el crucero representa con respecto a las demás etapas.


Concentración de accidentes en función de la etapa del vuelo

En realidad, la frecuencia con la que ocurren accidentes es tan baja que normalmente se mide en número de accidentes por millón de vuelos. También resulta interesante hacer el análisis por modelo de avión, aunque no hay que pasar por alto que hay modelos que se utilizan mucho más que otros, y otros que todavía no han llegado al millón de vuelos y que, por tanto, no pueden arrojar unas estadísticas demasiado concluyentes. Son por ejemplo notables los 30 accidentes sufridos por el 737-300/-400/-500, un avión relativamente moderno, que parece estar bastante por encima de sus aviones contemporáneos en cuanto a siniestralidad. Pero, considerando que es el avión más vendido de la historia con bastante diferencia, esta cifra es en realidad bastante buena (0,5 accidentes por millón de vuelos).


Accidentes en función del modelo de avión

Es importante diferenciar entre aviación general y aviación comercial, porque, aunque la forma de transporte es en esencia la misma, las estadísticas no tienen absolutamente nada que ver. La aviación general abarca desde ultraligeros hasta aviones acrobáticos, pasando por veleros, avionetas, paramotores, y mil cosas más. Los controles en estos casos son mucho menos estrictos (y los pilotos más temerarios, también), y eso se nota. Según la NTSB, entre 1997 y 2006 ocurrieron 2305 accidentes de aviación general, frente a sólo 0,089 de aviación comercial (por cada 100.000 horas de vuelo).


Un mal aterrizaje

Para situarnos un poco mejor en contexto: sólo en España y durante el año 2007 hubo 3082 muertes en las carreteras, mientras que, en todo el mundo y entre los años 1998 y 2007, los muertos por accidentes de aviación comercial fueron 5147. La verdad es que, a la vista de estas cifras, casi podríamos llegar a la conclusión de que el coche es uno de los principales depredadores que actúan sobre los humanos (los propios humanos son el otro gran depredador, claro). Otra obviedad es que los aviones son mucho, mucho más seguros que los coches, sin ningún tipo de duda.


Maniquí de pruebas

Las causas que desencadenan un accidente son, sin embargo, lo más interesante a analizar de cara a evitar que se produzca otro igual en el futuro. Como ya hemos dicho, normalmente no se puede aislar una sola causa, pero suelen buscarse las principales, aquellas circunstancias sin cuya ocurrencia el accidente se habría evitado. Casi todos los países tienen una agencia que se dedica a investigar los accidentes (en el caso de España es la CIAIAC, que depende del Ministerio de Fomento), y que responde directamente ante las agencias internacionales como EASA o la FAA.


Caja negra

El Anexo 13 del convenio de Chicago de la OACI detalla las recomendaciones para el procedimiento a seguir a la hora de investigar un accidente, a quién notificar, y, sobre todo, qué hacer con las conclusiones alcanzadas tras la investigación. Muchos humanos piensan que el objetivo de una investigación de este tipo es encontrar a los responsables últimos para tener unos cuantos turcos a los que descabezar, pero nada más lejos de la realidad, y de lo verdaderamente importante. Las culpas y las condenas no son lo que salvarán vidas en el futuro, sino aprender de los propios errores e intentar que no vuelvan a repetirse.


Esquema ilustrativo del procedimiento de investigación de accidentes

Por desgracia, estas -por una vez- nobles intenciones quedan a menudo enmascaradas por el morbo de los medios de comunicación y el interés político.


A veces hasta siento lástima por ellos. Para una cosa que hacen bien...


jueves, 4 de septiembre de 2008

SI SE ROMPE, NO VUELA


El concepto que tienen los humanos del transporte aéreo de pasajeros, sobre todo en relación con los demás medios de transporte, es bastante subjetivo. Lo de volar, aunque les atrae, les aterroriza también de tal manera que hacen lo imposible para asegurarse de que ningún avión fallará mientras está volando, a veces incluso aunque al hacerlo se gasten una pasta considerable (así que, conociendo el amor de los humanos por el dinero, os podéis hacer una idea del miedo que le tienen a volar). De hecho, aunque se les demuestre que, gracias a estas medidas, el transporte aéreo es mucho más seguro que cualquier otro, muchos humanos se manifestarán reacios a subir a un avión sin ser capaces de aportar una causa racional para sus miedos.


Portada de un libro de autoayuda

Todo esto ha llevado a la creación de distintas agencias: La FAA (Federal Aviation Administration) en Estados Unidos y EASA (European Aviation Safety Agency) en Europa (que a su vez es sucesora de las antiguas JAA, y que unifica el trabajo que realizan las agencias locales de seguridad aérea de los países europeos, como la DGAC de España). La misión más importante de estos organismos es la de crear la normativa que deben cumplir los aviones para que se les considere seguros para el vuelo, o lo que es lo mismo, para que puedan obtener su certificado de aeronavegabilidad (uno de los documentos más codiciados, si no el que más, por las compañías constructoras de aviones). Todo, absolutamente todo, debe estar certificado para poder volar: desde el propio avión (con su certificado de tipo) hasta el menor de sus componentes y accesorios. Incluso el tapizado de los sillones.


Certificado de Aeronavegabilidad del Airbus A340, emitido por la DGAC

Seguro que más de una vez os habéis preguntado por qué los humanos son tan poco originales haciendo aviones de transporte de pasajeros, que prácticamente no han cambiado de forma desde que se diseñó el Comet (el primer avión comercial a reacción) en los años 40. Y no es que el diseño actual sea el óptimo en cuanto a eficiencia. En ese sentido los aviones tipo BWB son mucho mejores, y cabe la posibilidad de que hereden el transporte de pasajeros del futuro. No; lo que ocurre es que la configuración tradicional está más que estudiada y comprobada, por lo que obtener el ambicionado certificado de aeronavegabilidad es mucho más fácil y rápido, y, sobre todo, más barato. En cuanto se introduce alguna modificación en el esquema conocido, el proceso de certificación se convierte poco menos que en una pesadilla. Que se lo pregunten si no al equipo encargado del Boeing 787, que no ve la forma de obtener el papelito, entre vulnerabilidades informáticas, problemas de materiales y quién sabe cuántas cosas más.


Un boeing 707, volando desde 1957

Y es que el proceso de certificación de un avión dura unos cinco años, y comienza prácticamente en el momento en el que se congela el diseño preliminar (es decir, cuando se deciden la forma y características generales del avión). El certificado de tipo se obtiene al final del desarrollo del avión, después de todos los ensayos y comprobaciones necesarios, y después de muchas reuniones y algún que otro jamón ibérico (o equivalente) intercambiado con disimulo entre el fabricante y la autoridad certificadora. El 787, por ejemplo, solicitó su certificado de tipo en abril del 2003, cuando aún era el 7E7.


Un Boeing 787, no tan diferente del antiguo 707, al menos en lo esencial

Pero lo interesante de la certificación no es el papeleo, sino los ensayos, que forman parte de dicho proceso, y que básicamente consisten en maltratar lo que se está ensayando para ver si aguanta (esta es otra de las inexplicables pasiones humanas, romper cosas). Aunque, en realidad, ensayos hay de varios tipos, y no siempre consisten en destrozar lo que se ensaya.


Ensayo de carga a la antigua usanza

Cuando se comienza a fabricar un avión se suelen construir varios prototipos, y uno de ellos se destina a ensayos destructivos (básicamente, a hacerlo pedazos). Las cargas que la estructura debe ser capaz de aguantar se calculan previamente, bajo ciertos requisitos: las cargas máximas previstas en servicio, o cargas límite, no deben producir deformaciones permanentes perjudiciales, y la deformación temporal que se produzca (por ejemplo, la del ala durante el vuelo) no debe interferir con la operación segura del avión.


Deformación en vuelo del ala de un avión

El concepto de carga última también es muy importante en aeronáutica (y en cualquier ingeniería, en realidad): las cargas últimas son las cargas límite multiplicadas por un factor de seguridad de 1,5. La estructura debe ser capaz de soportarlas sin romperse durante al menos tres segundos (después de los cuales ya puede descoyuntarse con tranquilidad). El factor de seguridad que se utiliza en aeronáutica es relativamente ajustado (en los coches, por ejemplo, se aplica un factor de 3) debido a que reforzar una estructura casi siempre supone un aumento de peso. Por eso los controles de calidad son más estrictos, y ahí es donde entran los ensayos.



Los ensayos sirven para comprobar que la estructura que se ha calculado a partir de los requisitos de carga y funcionamiento realmente puede funcionar bajo las condiciones impuestas. Normalmente bajo las peores condiciones previstas. Por ejemplo, en el caso de los ensayos de frenado, se carga el avión al máximo posible y además se utilizan unos frenos que ya tienen el máximo desgaste permisible. Y, por si eso fuera poco, después de una frenada que suele terminar incendiando las ruedas, el avión debe ser capaz de rodar en esas condiciones durante al menos 5 minutos sin incendiarse del todo. Lo sorprendente es que además no exijan que lo haga todo sobre una sola pata, ya puestos.



Los ensayos a los que se someten los motores también son bastante impresionantes, en particular el blade-off test, en el que se simula el desprendimiento de una de las palas del fan, y durante el cual el revestimiento del motor debe ser capaz de contener la explosión resultante en su interior. Y después el motor se tira, claro. Unos cuantos milloncejos de nada, si con eso no se va a ninguna parte...



Por no hablar de las pruebas de «ingestión de pájaros», no aptas para estómagos sensibles. Cuando les da por ponerse en plan gore... ¿Qué necesidad tendrán de hacerlas con pájaros de verdad, digo yo? ¿No pueden usar un pollo de goma?



Urgh... no debí haber visto este video...


lunes, 4 de febrero de 2008

ESOS KILITOS DE MÁS...


Ahora que las Navidades han pasado y los humanos comienzan a obsesionarse con adelgazar (nunca comprenderé lo de que se atiborren con la comida y luego se sientan culpables por ello), se me ha ocurrido que podría ser buena idea hablar del peso y de los aviones. La obsesión por el peso, una de esas extrañas idiosincrasias de la raza humana, también se da en el mundo de la aeronáutica, aunque derivada de otra de las grandes pasiones humanas: el dinero. Porque, cuanto más ligero sea un avión, menos combustible necesita para llegar a los sitios, y por tanto el vuelo sale más barato (y las compañías aéreas pueden sacar más tajada, que es de lo que se trata, claro). Se podría decir que los aviones están a régimen permanentemente.



Y siendo así, y siendo los humanos como son, las estrategias para ahorrar peso que se adoptan en un avión son muchas y muy diferentes. De hecho, el diseño de todo el avión y de cualquier elemento que vaya a volar en él (sin contar a los propios humanos, claro) está hecho con el ahorro de peso en mente.


El avión más pesado del mundo: An-225 Mriya

Pongamos por caso, por ejemplo, los componentes básicos del avión: la estructura. Aunque los humanos sean muy intrépidos (o inconscientes) para cosas como subirse a un coche, cuando llega el momento de subirse a un avión se vuelven bastante cobardes (está claro que, hagan lo que hagan, al final son animales de tierra). Así que los aviones no sólo tienen que ser ligeros, sino muy, muy resistentes; cuanto más mejor. Pero, por desgracia, no existen muchas cosas que cumplan esos requisitos. La tela y la madera que se utilizaban en los primeros tiempos conseguían que los aviones pesaran bastante poco, pero no eran lo bastante robustos. Y una estructura metálica, incluso de aluminio, resultaba demasiado pesada, porque se necesitaba un revestimiento de cierto espesor para que no se doblara con las fuerzas a las que un avión está sometido.


Parte de la estructura del Boeing 747

Y en esto que llegó uno de esos humanos inspirados con el concepto de la estructura semimonocasco. Hoy en día los aviones mantienen su forma con la ayuda de elementos rigidizadores: marcos, cuadernas y costillas en sentido transversal, largueros y larguerillos en sentido longitudinal. Casi todas las partes de un avión están construidas así: el fuselaje, las alas, la cola... como sostenidas por un esqueleto recubierto por un revestimiento de sólo unos pocos milímetros de espesor, que hace las veces de piel (otro ejemplo de la tremenda originalidad de esta raza, que nunca, pero nunca copia ideas de la naturaleza). Este tipo de estructura proporciona gran resistencia y es muy ligera, de modo que finalmente los humanos pudieron fabricar sus aviones con aleaciones de aluminio sin que el peso se les fuera por las nubes (aunque la verdad es que cualquier otro metal quedaba descartado por exceso de peso, de precio o por falta de resistencia).


Estructura semimonocasco

Pero, por supuesto, en lo referente a materiales no estaba todo dicho, ni de lejos. Primero en la aviación militar (cómo no) y más tarde en los aviones comerciales, comenzaron a aparecer los llamados materiales compuestos, que vienen a ser como una vuelta a la madera de los viejos tiempos (la madera es un material compuesto natural), pero con fibra de carbono y resina epoxy en lugar de fibras de celulosa y lignina. Actualmente los grandes fabricantes de aviones comerciales hacen carreras contra sus competidores para ver cuál es el que consigue meter en sus aviones un mayor porcentaje de materiales compuestos. Para que os hagáis una idea, la densidad del aluminio es de 2,7 gramos por centímetro cúbico, y la de un material compuesto típico, de fibra de carbono, es sólo de 1,3. Y a pesar de ello tienen una resistencia a veces incluso superior a la del propio aluminio... aunque, por supuesto, no son la panacea, y trabajan muy mal en algunas condiciones (con humedad, por ejemplo). De modo que no se pueden poner a la ligera. Muchas veces hay que adoptar una «solución de compromiso» (ésta es la expresión favorita de los ingenieros humanos) y elegir la opción menos mala. Pero parece que no falta tanto para que los aviones sean casi en su totalidad de material compuesto; no hay más que echarles un ojo al B-787 y al A350.


Parte del fuselaje del Boeing 787, con su estructura de largerillos integrados en material compuesto de fibra de carbono
Cono de cola del Boeing 787

El fly-by-wire también supone un gran ahorro, como ya hemos comentado: un cable pesa bastante menos que un conducto hidráulico. Pero hasta los cables pesan, y, de hecho, el propio sistema eléctrico del avión tiene ciertas peculiaridades. Por lo general, en tierra, los humanos utilizan cables de cobre para llevar electricidad de unos lugares a otros. El cobre es uno de los mejores conductores eléctricos que se conocen. Pero pesa demasiado (tiene una densidad de 9 gr/cm3), así que en los aviones los cables no son de cobre, sino de… ¿lo adivináis? ¡Aluminio! El aluminio también es buen conductor, aunque no tanto como el cobre. Para transmitir el mismo flujo de corriente debe ser aproximadamente un 50% más grueso. Pero, aun haciendo cables más gordos, siguen siendo más ligeros que los de cobre, así que los humanos ni se lo piensan.


Comparación de dos cables equivalentes de cobre y aluminio
Cables de aluminio

Otra diferencia con el resto de las redes eléctricas que se utilizan en tierra está en la propia corriente con la que funcionan. En tierra, a las casas, llega corriente trifásica a 50/60 Hz de frecuencia. Pero los generadores y trasformadores que se necesitan con esa frecuencia son grandes y pesados, inaceptables a bordo de un avión. De modo que los aviones llevan corriente trifásica a 400 Hz, que hace que los sistemas sean más pequeños y ligeros, aunque son más propensos a sufrir caídas de tensión. Otra «solución de compromiso» de esas que tanto les gustan a los humanos.


Unidad de Potencia en Tierra (GPU) abasteciendo a un avión de corriente a 400 Hz

Y otra de las estrategias que han ideado para ahorrar peso tiene que ver con la forma de operar del avión. La normativa obliga a que todos los vuelos transporten una cierta cantidad de combustible a modo de reserva, por si ocurriera algún incidente que obligara al avión a estar en el aire más tiempo del previsto. Pero los humanos tienen un dicho (que, la verdad, dice mucho sobre su auténtica naturaleza): «hecha la ley, hecha la trampa». Tener que transportar una cantidad de combustible que probablemente no se va a usar, y que no es nada desdeñable (aproximadamente un 5% del peso de aterrizaje, que en un avión comercial mediano como el A320 puede llegar a suponer más de 3000 kg), es un engorro. Es mucho mejor dedicar esos 3000 kg a llevar cosas que den dinerito, como por ejemplo turistas. Así que por eso se sacaron de la manga los vuelos «con redespacho». Algunas compañías aéreas (no todas; principalmente las compañías de vuelos chárter) planifican el vuelo con las reservas para llegar a un cierto aeropuerto, pero en realidad van a otro que está más lejos gastando todo el combustible. Y si pasara algo por el camino… pues bueno, siempre se está a tiempo de parar en el aeropuerto intermedio para el que se calcularon las reservas en un principio. Brillante (ejem).


Tren delantero del Airbus A380

Otro componente del avión que los humanos han querido atacar con sus planes de adelgazamiento ha sido el tren de aterrizaje. A pesar de ser relativamente pequeño, sólo el tren pesa aproximadamente lo mismo que la mitad del ala. Está hecho con acero de alta resistencia, que es muy pesado, para poder soportar el impacto contra el suelo en el aterrizaje; es una de las partes que más sufren del avión… y no es necesario para volar (que se lo digan a los vencejos, que ya tuvieron la misma idea mucho antes que los humanos). Quitarlo de enmedio supondría ahorrar más o menos el 5% del peso total. Así que han probado de todo: carros, patines, colchones de aire… aunque, por el momento, sin éxito.


Aterrizaje con colchón de aire

Con lo que sí se consigue ahorrar peso, y seguro que muchos os sorprenderéis al saberlo, es con la limpieza. A lo largo de su vida el avión va acumulando suciedad en zonas inaccesibles. Capas y capas de roña, de forma que pasado el tiempo deja de pesar lo que decía el fabricante que pesaba (cabe mucha roña dentro de un avión). Así que, de vez en cuando, cual humano a régimen, dicho avión debe pasar por la báscula para controlar su peso. Y sólo tras uno de esos mantenimientos profundos (overhauls), en los que el avión se desmonta pieza a pieza y luego se vuelve a montar, puede recuperar hasta cierto punto el peso de cuando era joven.


Báscula para aviones con capacidad para medir hasta 27000 kg

Lo que ya no es seguro es que quepa en una talla 38…

lunes, 2 de julio de 2007

DIRIGIBLES


No todos los inventos voladores de los humanos son una burda copia de nuestra forma de volar, mis chorlitos. Algunos de ellos son una burda copia de la forma de nadar de los peces. El agua, como el aire, es un fluido, y se le pueden aplicar, por tanto (y salvando las distancias), las mismas reglas y fórmulas. Los humanos descubrieron hace mucho tiempo la propiedad que tienen algunos cuerpos de flotar en el agua (principio de Arquímedes: «todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado»), gracias a lo cual pudieron inventar los barcos y los parques acuáticos. Fue cuestión de tiempo que se les ocurriera probarlo en el aire, donde el fenómeno es mucho menos aparente, pero aun así ocurre.


Santos Dumont rodeando la Torre Eiffel en proceso de ganar el premio

Al invento lo llamaron aerostato o globo aerostático, y vuela (flota) porque es más ligero que el volumen de aire que ocupa, aunque sólo la fuerza producida de acuerdo con el principio de Arquímedes no es suficiente para controlar la trayectoria. Jugando sólo con el peso y el volumen del globo puede conseguirse que éste suba o baje, pero no se puede elegir la dirección horizontal de la trayectoria, y normalmente flota a la deriva arrastrado por el viento. Para solucionar este problema desarrollaron otro invento: el dirigible.


Distintos tipos de dirigible

Los dirigibles son, esencialmente, globos fuselados de forma aerodinámica con un sistema de propulsión y guiado. A partir de su desarrollo, en el siglo XIX, fue cuando los humanos por fin comenzaron a ser dueños de sus movimientos en el aire (ya que ocurrió antes de que consiguieran hacer que los aviones volaran). Gracias a hélices propulsoras aplicaban empuje en la dirección deseada, y distintas superficies de control (timones de dirección y profundidad) hacían que la nave fuera totalmente gobernable.


El USS Akron sobrevolando Manhattan en 1932

Según mi experiencia, el comportamiento de los humanos está sujeto a determinados ciclos, de alternancia bastante caprichosa, que ellos denominan «modas». Pues bien, durante unos años, lo que se ha dado en llamar la época dorada de los dirigibles, este tipo de aeronaves estuvo muy de moda. Todo comenzó con la empresa alemana Zeppelin y el bautismo del Luftschiff (los dirigibles eran tratados esencialmente como barcos voladores, a diferencia de los aviones actuales, que en la mentalidad humana no tienen nada que ver con un barco). Los dirigibles Zeppelin se caracterizaban por tener una estructura rígida de aluminio recubierta de lona, en cuyo interior se alojaban celdas de gas (hidrógeno, ya que el helio aún era muy escaso) aisladas unas de otras, y fueron el gran referente mundial a la hora de diseñar y construir estos artefactos.


Construcción del USS Shenandoah (ZR-1) en 1923

Sin embargo, el verdadero boom para los dirigibles llegó, como es habitual cuando se trata de humanos, con la guerra. H. G. Wells había sugerido que cualquier dirigible haría un estupendo papel de bombardero, así que sus semejantes emprendieron con ilusión la tarea de diseñar dirigibles para la guerra. Sin embargo, los resultados finales fueron más bien mediocres, porque estos artefactos eran un blanco fácil, lento, y poco preciso.


Zeppelin derribado cerca de Colchester, Inglaterra

Como naves de transporte comercial, sin embargo, los dirigibles demostraron ser un medio fiable y seguro, considerando las precauciones que se tomaban en la época (que eran más bien pocas: han tenido que morir muchos humanos a lo largo de los años para que se tomen la seguridad en serio). Había varias líneas que atravesaban el Atlántico. El Graf Zeppelin circunnavegó el planeta y voló millones de kilómetros sin un solo accidente.


Góndola de pasajeros del Graf Zeppelin

Sin embargo, esta confianza en la infalibilidad de los dirigibles terminó llevándolos a un estrepitoso fracaso (fue algo parecido a lo que ocurrió con el Titanic). Los humanos comenzaron a cometer imprudencias flagrantes, como no llevar balsas ni chalecos salvavidas suficientes en una travesía marina, hacer viajes largos sin asegurarse de que el dirigible funcionaba bien o no hacer una correcta planificación del vuelo. La prensa se cebó en todos estos desastres, empeorando la mala opinión pública acerca de los dirigibles. Y luego se estrelló el Hindenburg.


El Hindenburg en el momento del desastre

El Hindenburg ostenta el «honor» de ser, junto con su gemelo el Graf Zeppelin II, la aeronave más grande jamás construida (245 m de largo). En un principio se pensó en llenarlo con helio (gas inerte y, por tanto, no inflamable). Pero EEUU declaró que todo el helio del mundo era propiedad suya y los alemanes tuvieron que conformarse con llenarlo de hidrógeno. Aquello y una chispa de electricidad estática bastaron para destruir el Hindenburg en menos de 40 segundos. Por suerte para los que iban a bordo, fue durante la maniobra de atraque y hubo quien pudo escapar.



Las imágenes de la destrucción del Hindenburg el 6 de mayo de 1937 dieron la vuelta al mundo, haciendo que la carrera de los dirigibles se frenara en seco y que pocos humanos volvieran a confiar en ellos. Desde entonces, los dirigibles se han utilizado principalmente con fines publicitarios y de reconocimiento, pero no han resurgido realmente hasta muy recientemente. Su buena eficiencia energética y los altos precios de los combustibles los han vuelto a hacer competitivos, y la empresa alemana Zeppelin Luftschifftechnik GmbH, sucesora de la vieja Zeppelin, ha vuelto a lanzar al mercado un dirigible que fabrica en serie y lleva en servicio desde los años 90 con relativo éxito: el Zeppelin NT (que, eso sí, esta vez va lleno de helio).


El Zeppelin NT
Hélices propulsoras del Zeppelin NT

Hay también proyectos mucho más ambiciosos de gigantescos dirigibles cargueros que son francamente atractivos. Para empezar, un dirigible no necesita apenas infraestructura para operar, al contrario que los aviones. Además, podría elevar cargas muy grandes si tuviera un diseño lo suficientemente bueno. Y su consumo es muy bajo. El SkyFreighter de Millenium Airship Inc., por ejemplo, podría ser el futuro del transporte comercial de mercancías, con su estructura semirrígida, su gran capacidad de carga, su versatilidad y su alta maniobrabiblidad. Las nuevas tecnologías, como el fly-by-wire y los turbofanes de muy alta eficiencia (por ejemplo el ITAMMS del SkyFreighter), permiten que los dirigibles modernos estén bastante lejos de los de las primeras décadas del siglo XX.


Imagen artística del SkyFreighter

Disclaimer: Millenium Airship Inc. no tiene nada que ver con la redacción de este artículo. Juan de la Cuerva nunca, JAMÁS, aceptaría un soborno de ninguna empresa humana con fines publicitarios o de cualquier otra índole. La aparente publicidad sobre el SkyFreighter es pura coincidencia, que quede claro.




Template Designed by Douglas Bowman - Updated to Beta by: Blogger Team
Modified for 3-Column Layout by Hoctro