• Cargar el avión de forma correcta, asegurándonos de que el avión no excede ninguno de sus límites operativos como el MTOW, MZFW o la MLW)
• Repartir bien esta carga para comprobar que está dentro de un centro de gravedad operable para el avión y no pasen cosas como esta
• Informar al capitán de la distribución de la carga, así como el centro de gravedad, que será importante a la hora de configurar el avión para el despegue.

Con toda esta información, compuesta por el peso total en cada compartimiento de carga, peso total de los pasajeros, el momento que tiene el avión,… el capitán puede ajustar el timón de profundidad de la aeronave adecuadamente para  cerciorarse de un correcto comportamiento del avión durante las diferentes fases del vuelo. Esto es crítico en el momento del despegue, hasta el punto de alargar más de lo que la pista da, la carrera de despegue. Si el timón se ajusta mal, no nos hará el efecto “palanca” para poder levantar el morro con más facilidad.

Aquí podemos ver un ejemplo de hoja de carga del vuelo de SwissAir SR0111 de Nueva York a Ginebra. Si lo miráis con detenimiento podréis ver como se detallan los pasajeros, el peso en los compartimientos, los diferentes pesos dependiendo de la fase del vuelo y algunos ostros detalles curiosos.

También podemos ver como es una hoja de centrado, aunque desgraciadamente no he podido encontrar algo de mayor calidad para que lo podáis ver en detalle. En este caso, es la de un A320. A grandes rasgos, una vez tenemos todos los pesos introducidos en la hoja, se trazan unas rayas en la zona inferior que nos dará el centro de gravedad. De ahí, y siempre que no salga de los límites operativos (zonas oscuras), el capitán puede ajustar el timón de profundidad para el correcto comportamiento del avión.

Todo esto es llevado a cabo por los coordinadores en la aviación comercial. Personas que están ahí aunque nadie sabe de ellos, que se encargan de que el avión salga puntual (dentro de sus limitaciones) y que informan al comandante de la aeronave sobre la carga que llevará, número de pasajeros, meteo en aeropuerto de salida, destino y en ruta, entre otras muchas cosas. Si voláis a menudo y no sabéis aún de quien os hablo, lo podréis distinguir por su chaleco de alta visibilidad y por entrar en la cabina durante la parada en tierra del avión, además de andar por la plataforma, alrededor del aparato. Normalmente esto es un proceso automático que se hace mediante un ordenador, aunque en caso de fallo del sistema se hacen a mano. Además, el comandante debe revisar esta información y también debe saber interpretarla para detectar errores.

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El último 747-400 autor: Moonm

De esta manera Boeing, deja el camino preparado para el despegue del primer 747-8 (también en versión carguero) que será entregado a la aerolínea Cargolux.

El fantasma de los retrasos en la entrega heredado del desarrollo del 787, también ha estado presente con este modelo, ya que estaba previsto hacer el primer vuelo a finales de 2009, y se ha retrasado hasta hoy, no obstante, la entrega se hará a finales de año.

Renderizado del primer 747-8 operando para Cargolux. Fuente: flugrevue.de

Boeing, ha preparado una página especial para la retransmisión del evento que será a partir de las 19:00 (UTC+1)

Editado a las 19:10: El vuelo inaugural se ha retrasado debido a la meteorología existente.

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Imágen del simulador de VOR. Fuente: www.liuzmonteiro.com

Cada instrumento incluye una buena descripción de su funcionamiento, además de el simulador de instrumentos, propiamente dicho. En la página hay multitud de cálculos, desde cálculos de altitud, pasando por radio de acción en función del flujo de combustible, hasta cálculos con números de mach.

Es una buena página para los principiantes del flight simulator, o bien para aquellos que quieran iniciarse en el mundillo de la aviación.

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1. Cuando el motor dice ‘boom’. Pérdida del compresor.

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© Will Mallinson – Airliners

Y ahora la pregunta ¿qué fue esa explosión? El fogonazo fue causado por una pérdida del compresor. En ocasiones, el flujo de aire que entra en el motor es irregular o turbulento. En estos casos, es posible que algunos álabes del compresor, que son al fin y al cabo piezas con forma de perfil alar, entren en pérdida.

Dentro de este tipo de suceso, tenemos lógicamente multitud de tipos. Desde pérdidas del compresor muy puntuales y casi ni perceptibles en los instrumentos hasta pérdidas completas del compresor, con resultados más que visibles como explosiones -como en el caso del famoso Thompson 263H en Manchester- o flameouts del motor afectado.

En los casos más severos, como el anteriormente mencionado, la combustión puede llegar a ser anormal y producirse explosiones en las que se quema el combustible sobrante, aquel que ha entrado en la cámara de combustión y se suponía que tenía que mezclarse y quemarse junto al oxígeno que no llega hasta esta etapa del motor debido a la pérdida. Una buena comparación se puede hacer con un coche de carreras, cuando vemos los fogonazos salientes del tubo de escape cuando el piloto levanta el pie del acelerador. El principio es el mismo, combustible sobrante que se quema súbitamente.

¿Qué puede causar una pérdida del compresor?

• Daño estructural previo en los álabes (desgaste, por ejemplo).
• FOD (Foreign Object Damage), ingestión de pájaros, piezas.
• Flujo de aire anormal en la parte frontal del motor.

Daño estructural previo en los álabes

El desgaste de los álabes puede, lógicamente, alterar el flujo de aire y por lo tanto hacer que ése álabe entre en pérdida. Generalmente, la pérdida de un sólo álabe no causa una reacción en cadena que produzca una falla completa en el compresor, pero sí puede ser perceptible por la tripulación, generalmente en forma de pérdida de empuje momentánea.

FOD

La ingesta de un objeto como un pájaro, pieza desprendida de otro aparato, un bloque de hielo, granizo, etc. puede causar daño a las palas, alterando su forma y por tanto, causando una pérdida en los álabes afectados. Generalmente, el daño es más extenso que en el primer caso, al dañar el objeto varios álabes. En este caso, se puede producir una reacción en cadena, o mejor dicho, una pérdida en cadena. Al perder efectividad varios álabes, los que le siguen en la secuencia de compresión podrán hacer lo propio. Es el caso del Thomson 263H o del A320 del río Hudson.

Flujo de aire anormal

Si el aire que entra en el motor es turbulento o insuficiente, se puede causar una pérdida del compresor. Por ejemplo, en el primer vídeo de esta entrada. El aire caliente y turbulento que expulsa la reversa es aspirado de nuevo por el motor causando un “compressor surge”. Otro ejemplo de pérdida del compresor causado por turbulencia es el visto en la película “Top Gun”, cuando un F-14 cruza la estela turbulenta de otro aparato.

Por último, tenemos la pérdida cuando el aire que aspira un motor es insuficiente para su funcionamiento normal. Lo general es que esto ocurra por una posición anormal del avión. Un ángulo de ataque excesivo, un ascenso siguiendo la vertical en el que te quedas estático en el aire al llegar a la cúspide de la trepada, etc.

Al comienzo de la era de los reactores esta incidencia no era poco común. La ausencia de FADEC hacía necesario ser extremadamente cauto al controlar el motor. Los cambios de potencia bruscos podían causar más fácilmente que ahora un compressor surge al necesitar la planta motriz más aire de forma inmediata. Actualmente, el FADEC se encarga de aumentar progresivamente la potencia, evitando un compressor surge. Un buen ejemplo era el Concorde, donde al despegar, se avanzaban de un golpe todas las palancas de potencia, aunque los motores se tomasen su pequeño tiempo para acelerar.

¿Cómo se detecta una pérdida del compresor?

Generalmente, se percibe una subida de la temperatura de los gases de escape (EGT) por aquel combustible que se quema donde no le corresponde.

Si el la pérdida ha sido muy puntual y de poca importancia, bajará el valor de N1 o EPR para reestablecerse al poco tiempo. Este no será el caso cuando la pérdida sea completa, situación en la que un sonoro y preocupante ‘boom’ acompañará a una pérdida de potencia del motor.

Puede darse el caso de que la pérdida del compresor de lugar a sucesivas explosiones del combustible sobrante como en el caso del Thompson o del vídeo del A330 abajo mostrado, teniendo, ciertamente, que apagar el motor afectado o reducir su potencia al ralentí para evitar daños mayores.

Si existe daño o las pérdidas son continuadas, también podrá aumentar la vibración del motor afectado, viéndose este aumento reflejado en el correspondiente instrumento en la cabina.

¿Y cómo se soluciona?

Dependiendo de la gravedad de la pérdida del compresor, será necesario realizar una reducción momentánea de la potencia para permitir la recuperación del motor; el ajuste de potencia a ralentí o la parada completa del motor para evitar más daños al mismo (TOM263H).

En el caso de que ocurra un apagón del motor por una pérdida del compresor, generalmente será posible reencenderlo, siempre que no haya habido un daño extenso a la planta motriz.

Para aprender más:

Maclittle – Y el motor dijo basta

Pérdida del compresor en un ejercicio militar. El compresor entra el pérdida, aumenta la EGT a pesar de tener los gases al ralentí y el piloto se ve obligado a parar el motor, declarar emergencia y volver a  Gran Canaria. Nótese el daño del compresor.

Maclittle – Qué bonito es el vuelo sin motor

Parada de ambos motores a 40.000 pies tras una pérdida del compresor causada por una velocidad demasiado baja para la altitud a la que se encontraban.  Reencendido de ambos a un nivel inferior y de vuelta al ejercicio de caza.

El A330 dice ‘boom’

El turbofan Pratt & Whitney nos saluda al despegar de Zurich, ¿FOD?

Once it gets under your skin, you’ll never get it out.

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Debido a la diversidad climatológica en las distintas zonas del globo, además de las diversas necesidades propias de cada zona, fue esencial crear diversas regiones de navegación con el objetivo de simplificar el control del tráfico aéreo mundial.

Fuente: OACI

En la imagen superior, podemos observar las nueve regiones que “componen” el mapamundi (Europa (EUR), África (AFI), Oriente Medio (MID), Asia, Pacífico (PAC) Sudamérica (SUD), Caribe (CAR), Norteamérica (NAM), y Atlántico Norte (NAT))

Debemos entender por región una zona de planeta que abarca diversos países, una vez hecha esta división regional, se asignó a cada uno de los países integrantes la responsabilidad de ofrecer a los vuelos que ocupaban su espacio aéreo cualquier información que les pudiese ser útil, tales cómo meteorología, posición de otros aviones en la región, etc…

A la vez, los países integrantes de cada región, dividieron su espacio aéreo en zonas más pequeñas llamados FIR (Flight Information Region) ó Región de Información de vuelo respectivamente.

Esta área “nacional” comprende una “columna”, que a su vez comprende la superficie jurisdiccional de cada estado (agua incluida) hasta una altura de 24500 pies, conocida cómo techo práctico ya que para la mayoría de aviones de la época era más que suficiente. Sin embargo, hoy día con los aviones a reacción ha aparecido otra dependencia, sobre la FIR se añadió la UIR (Upper Information Region) que comprende altitudes hasta 46000 pies.

En la imagen superior están los FIR’s de Italia (Milano FIR, Roma FIR y Brindisi FIR) -Fuente: Wikipedia

No obstante, para gestionar el tráfico de forma más eficiente, se establecen unas clases de espacios aéreos, además de subdividir los FIR/UIR en otros más pequeños, denominados sectores, la configuración de estos variará en función de la cantidad de tráfico aéreo, aeropuertos o zonas especiales ya sean restringidas (clase R), prohibidas (clase P), y peligrosas (clase D).

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Lo que a veces no está tan claro son las razones de esta distribución.

Sin entrar en lecciones de física, que evidentemente no estoy cualificado para dar, os presento la siguiente ilustración con propósito de facilitar y amenizar la breve explicación.

Esquema de fuerzas verticales ejercidas sobre un avión en vuelo – © www.westwingsinc.com

La carga de combustible en las alas aumenta su peso, y por consiguiente contrarresta la fuerza de sustentación en mismas. Esto se traduce en un menor momento de torsión que disminuye los esfuerzos en el encastre de las alas. Menos esfuerzo significa una menor fatiga del material, aumento de la vida útil y un menor coste.

Aunque parezca que un aumento del combustible en las alas disminuye la fuerza resultante de la resta del vector peso al vector sustentación, esto no es así, al estar simplemente trasladando el peso del fuselaje a las alas sin modificar su módulo total.

Por otra parte, los depósitos de las alas pueden suministrar combustible a los motores sin tener las bombas encendidas aunque lógicamente esto no es recomendable gracias a la fuerza de la gravedad. El depósito central sí necesita bombas que trasladen el combustible hacia la planta motriz, ya que lógicamente el desplazamiento de éste se realiza en dirección horizontal.

En definitiva, con este sistema, para un mismo vuelo, carga de combustible, pasajeros y carga conseguimos:

1. Una menor carga en los encastres de las alas al pesar éstas más y el fuselaje menos, lo que se traduce en una menor fatiga del material y por lo tanto una mayor vida útil de los componentes.
2. La seguridad añadida que da no depender de las bombas de combustible para que los motores lo reciban, ya que el queroseno puede caer de las alas a éstos por la gravedad en caso de fallo del sistema eléctrico o mecánico de las propias bombas.

Aprovecho para darme a conocer en Surcando los Cielos y para agradecer públicamente a Ángel la confianza depositada en mí al dejarme participar en este blog.

Once it gets under your skin, you’ll never get it out.

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El ruido del chorro

El ruido producido por el chorro proveniente de la combustión de gases es la principal fuente de ruido en un cuando un motor está operando a máxima potencia. Durante el despegue el gas es expulsado a gran velocidad y se mezcla con el gas que hay a su alrededor. En esta mezcla de gases se crea una turbulencia, causante del ruido, que cuanto mayor es, más ruido crea. El ruido producido por el chorro es el único que se crea fuera del motor (aunque no fuera del avión) y tiene lugar a una distancia considerable del motor.

[Inciso: próximamente veremos que es el bypass con más detenimiento, pero para tener una idea y entender lo que viene ahora, llamamos bypass al flujo de aire secundario del motor, que no pasa por el núcleo, y que por lo tanto no se comprime a altas presiones. Para entendernos, en un motor actual tenemos dos partes diferenciadas, el núcleo dónde se inyecta el queroseno y una segunda parte por donde entra el aire pero no es “tratado”. Esta segunda parte es el bypass del motor]

Históricamente, la reducción del ruido de chorro ha ido de la mano con la reducción de la potencia específica y del ratio de bypass con el resultado de una menor velocidad de chorro para alcanzar la misma potencia requerida. El forzar la mezcla del aire proveniente del núcleo del motor con el del flujo del bypass ha demostrado que reduce el nivel de ruido producido puesto que la mezcla de los gases es gradual y hace descender la velocidad de mezcla, siendo esta proporcional a la turbulencia asociada que es a su vez la que produce el ruido que podemos apreciar. Esto era muy útil en los antiguos motores con un ratio de bypass moderado o por debajo de 5 a 1.

El señor Malet en uno de los motores del DC8 de PanAm. Se ve un primitivo sistema de atenuación de ruido. – © Adolfo Malet

En referencia a la foto superior, siempre me acuerdo de una anécdota que me explicó un antiguo piloto de DC8. Me comentaba que le colocaron estos difusores a los motores para hacer menos ruido, pero cuando despegaban por la  mañana temprano de Palma de Mallorca temblaba hasta el suelo y despertaban a toda la isla. Siempre es algo relativo, lo de reducir el ruido.

No obstante, en los nuevos motores de última generación como pueden ser el Trent 1000, los ratios son superiores a 10 a 1 y esta medida se muestra del todo insuficiente, por ser el bypass demasiado grande y tener que incorporar sistemas de guiado del aire muy grandes, penalizando así la aerodinámica y el peso final del motor (y del avión). Así pues, se ha visto como otra medida de reducción de ruido es efectiva para grandes ratios y no penaliza en exceso la aerodinámica. Algunos os habréis fijado, y es que últimamente, en las terminaciones del motor de última generación, se aprecia un serrado. Esta manera de acabar en forma de sierra consigue que la velocidad de mezcla de los gases también se vea disminuida, independientemente del ratio de bypass, y además se ve reducido el ruido del orden de 5 dB.

Acabado en sierra visible en este Trent1000 de un B787 – © Jon Ostrower

Debido a la naturaleza del chorro y su ruido asociado, la interacción aerodinámica con el flujo de aire y la estructura necesita ser replanteada. Con esto nos referimos a, por ejemplo, la interacción del chorro con el ala debido a su proximidad. Más aún cuando se va con algún punto de flaps. Esto crea un ruido asociado que es dirigido hacia abajo. Por esta razón, el avión del futuro se está planteando con una integración completa del motor dentro del propio avión y así mitigar estos ruidos que ahora por ahora son casi imposibles de reducir.

El ruido de la turbina de baja presión

Así como las turbinas de alta y media presión están incorporadas en el núcleo de motor y son mitigadas por el ruido de este, la turbina de baja presión, la primera que nos encontramos en el recorrido hacia el interior del motor, produce un ruido que es fácilmente controlable.

Es por todos conocido que los humanos tenemos una espectro audible algo corto, y de esto se aprovechan los ingenieros. Con un perfil aerodinámico adecuado fuerzan la frecuencia del sonido por debajo de lo 4KHz. Con esto consiguen que sea inaudible para las personas y además es fácilmente atenuado por la atmósfera.

El ruido de la combustión

Y os preguntaréis ¿Por qué aún no hemos hablado de lo que realmente hace ruido? Parece mentira pero el ruido producido por la combustión es el menos significativo en la firma de ruido total del avión. El ruido producido por las inestabilidades de la combustión están controladas por los procesos internos del motor.

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Control del Ruido

ICAO lleva el control del ruido de los aviones así como sus umbrales y maneras de medirse. Así pues, en la fase de despegue se miden los niveles de ruido en un perfil lateral y otro de sobrevuelo mientras que en la de aterrizaje solo se mide en la zona de aproximación final.

Zonas de medición especificadas por ICAO. © The Jet Engine – Rolls Royce

Este ruido se mide en EPNL (Effective Perceived Noise Level) o Nivel Efectico de Ruido Percibido y vienen estipulados en el anexo 16, capítulo 3 de ICAO firmado en 1977. Pero mucho ha llovido desde entonces y el  1 de Enero de 2004 el capítulo 4 restringe mucho más los niveles de ruido para las nuevas aeronaves a certificar y establece los limites 10EPNLdB por debajo de lo que lo hacía el capitulo 3. Y aún nos podemos poner más extremistas y es que aeropuertos, como los Londinenses y algunos más a lo largo del mundo con una alta densidad de tráfico, establecen sus propias normas aún más restrictivas para las operaciones diarias según la hora en la que se desarrollen.  Para ello sacaron la Quota Count, que viene a ser un índice del ruido que hace un avión en las opera y con un sistema de slots ruidosos las compañías basan sus operaciones nocturnas según las QC que tengan asignadas

Las fuentes de ruido en un avión

El ruido que escuchamos de un avión es el resultado de una infinidad de pequeñas fuentes de ruido. Así pues, el diseño de los motores de un avión va muy ligado a un eficiente diseño aerodinámico del mismo. Parece lógico que una aerodinámica incorrecta desembocará en una mayor potencia necesaria para el despegue y un consecuente aumento de ruido del motor en general.

Otras cosas a tener en cuenta son que no todo el ruido lo crean los motores. Por ejemplo, en la fase de aproximación final es más importante el ruido producido por el Airframe (la circulación del aire) que el propio producido por los motores que en ese momento van casi al ralentí. No obstante el ruido producido por la turbina viene siendo el peor enemigo de los límites de ruido.

El problema  es complejo, pues para reducir el ruido de un avión se tiene que trabajar con múltiples fuentes de ruido, a menudo con diferentes métodos de reducción de ruido.

El ruido de la turbina

El ruido de la turbina es el más complejo de tratar puesto que proviene de la aerodinámica de los álabes del motor. Cuidado, porque en este caso estamos diferenciando del ruido relacionado con “jet stream” (del chorro del motor) con el propiamente relacionado a las turbinas del motor y los compresores. Parece curioso que sea significativamente mayor para la firma del ruido el proveniente por las turbinas, pero con la medida del los años se ha conseguido reducir el ruido del jet stream como podemos observar en la figura inferior.

Perfil acústico de una turbina. © The Jet Engine – Rolls Royce

Podemos diferenciar algunos de ellos por estar concentrados en ciertos espectros frecuenciales. El llamado broadband noise suena como un siseo, como cuando vamos en coche por una autopista y escuchamos un ruido constante. Este ruido, igual que pasa en los álabes de la turbina, viene producido por las turbulencias creadas en las capas límites del álabe y se generan comúnmente en la parte trasera de estos.

Tenemos también el tone noise que suena como un silbido. Este sonido concentrado en una sola frecuencia es producido por la onda de presión justo en frente de la turbina. Estas ondas de presión producen el tone noise a la frecuencia de paso del álabe (las revoluciones por segundo multiplicado por el número de álabes). Un modelado de los álabes muy estudiado por parte de los ingenieros hace que este ruido se vea minimizado.

Otro sonido conocido sonido es el llamado buzz noise y como su nombre indica, es un leve “buzz” o zumbido. Este sonido es creado cuando los álabes estar girando a velocidades supersónicas. Es en este momento cuando la onda supersónica pasa entre sus álabes y produce pequeñas vibraciones que acaban creando ese zumbido que en ocasiones se puede escuchar dentro de la cabina de pasajeros. Una cuidadosa geometría en el diseño de los motores ayuda a eliminar este ruido, aunque por otra parte, un régimen de giro menor en el despegue también contribuye a minimizar este ruido.

Reduciendo el ruido de la turbina

Un método importante para la reducción del ruido generado por las turbinas es el de absorber la energía generada después de producirse. Los motores de nueva generación, la entrada y el conducto de bypass están cubiertos de paneles especiales para absorber el ruido producido por la turbina. Estos paneles, que los podemos encontrar en la vida cotidiana en autopistas, por ejemplo, hacen que la energía del sonido (que no dejan de ser vibraciones) se conviertan en calor. Así se disipan sin molestar a ningún vecino. Otras cosas tan sencillas como cuidara la geometría de la admisión del motor puede hacer que el sonido se disipe hacia arriba.

La geometría juega un importante papel – © The Jet Engine – Rolls Royce

La prueba del algodón hay que hacerla en el siguiente vídeo. Un A330-300 de Qatar Airways con sus General Electric CF6-80E1 a toda potencia. A ver si encuentras todos los sonidos

(El vídeo es mejor verlo en HD para disfrutar de un audio en condiciones)

Airbus A330-300 Qatar Airways take-off GVA – Youtube

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Cambiamos un poco la temática, perdón, la altitud, y hoy subimos unos cuantos pies más, de hecho nos vamos al espacio exterior.

Todos conocemos el transbordador espacial americano, que fue diseñado para reemplazar a las cápsulas de un solo uso tales cómo las Apollo o las Gemini. A pesar de ser el sistema de lanzamiento reutilizable más conocido por el público en general, también existieron otros proyectos de transbordador espacial, por banda de la URSS, y otro por parte de la U.E.

Curiosamente exceptuando el caso de la U.E. los transbordadores norteamericano y soviético nacen siendo un proyecto mixto (civil-militar) de sus respectivas fuerzas aéreas (USAF y BBC-CCCP) respectivamente. Los militares querían un sistema que permitiese llevar grandes cargas a órbitas espaciales y de hecho las dos fuerzas aéreas presentaron sus proyectos de avión espacial reutilizable, los americanos construyeron el prototipo X-20 y los soviéticos el MiG 105. En ambas potencias, el transbordador espacial nace del recorte presupuestario después de la llegada a la luna, y de la ambición necesidad de llevar cargas militares al espacio.

En la URSS, corría el año 1976 cuándo las autoridades soviéticas pensaron que un sistema de lanzamiento reutilizable podría equilibrar la balanza de la guerra fría, a pesar de empezar 4 años más tarde que los norteamericanos, el transbordador Buran (tormenta de nieve en ruso) se desarrolló con tecnología 100% soviética.

Comparación entre el STS y el Buran

En 1984 se construye el primer Buran, a su vez se construyó un vehículo Buran, conocido cómo OK-GLI que era el “equivalente” al Enterprise norteamericano, es decir un vehículo para pruebas aerodinámicas. A diferencia del Enterprise (que necesitaba un avión nodriza) el OK-GLI fue equipado con 4 motores turbofan, que se encendían para llevar a la aeronave hasta cierta altura, entonces se apagaban y el aparato planeaba hasta aterrizar, tras 24 vuelos de prueba se dio por cumplida su misión y fue retirado del programa.

El OK-GLI

Bourane OK-GLI – Youtube

En el año 1988, el Buran hizo su primer (y único vuelo orbital) acoplado “a lomos” de un lanzador Energía, este vuelo fue totalmente automático a diferencia del STS (que a pesar de estar muy automatizado, requiere control manual). Terminada la misión se programó un vuelo tripulado (posiblemente a la MIR) en 1993, pero la URSS se desintegró en 1991, y en 1992 Boris Yeltsin canceló oficialmente el programa. Se habían despilfarrado 20000 millones de rublos de la época.

Detalle de la cabina de un simulador de Buran – Ilya Morozov

Diferencias entre el Buran y el STS.

• En primer lugar cómo he comentado antes, el Buran es una carga del cohete Energía (reutilizable), a diferencia del STS que lleva un tanque de combustible (no reutilizable) y es la nave la encargada de volar hasta la órbita.
• El combustible, el Buran utilizaba 4 boosters de queroseno+LOX, el STS utiliza 2 boosters de propergol sólido (perclorato amónico)
• El Buran utilizaba queroseno y oxígeno líquido, en lugar de propelentes tóxicos cómo usa el STS.
• El Buran permitía 5 toneladas más de carga útil que el STS al no llevar motores principales en el orbitador.

Detalle de los motores – Javier Rodriguez

Después de la cancelación del Buran algunos aparatos fueron destruidos, otros se almacenaron en la fábrica de Energía y en el cosmódromo de Baikonur. A priori los más visitables son el OK-GLI que está en un museo alemán, y el OK-TVA que está expuesto en el parque Gorki en Moscú.

El mismo año que se canceló  el Buran también se canceló el Hermes, este era el proyecto de un transbordador espacial europeo, a diferencia del STS o el Buran, el Hermes era un planeador espacial, más cercano a un X-20 o un MiG 105, que a un STS o un Buran.

El Hermes

A pesar de ser un proyecto inicialmente franco-alemán, el Hermes sería fabricado por Dassault y Aérospatiale, rápidamente comenzaron a surgir problemas financieros, ahí se acordó la entrada de la ESA al proyecto.

Se llegaron a construir maquetas estructurales del Hermes, este sería lanzado por un cohete Ariane-5, pero el accidente del Challenger y el creciente coste del programa Hermes, sumado a la inexperiencia europea en la construcción de naves espaciales, (debido al sobrepeso del Hermes hubiese sido necesario rediseñar por completo el Ariane-5) cancelaron la esperanza europea de ser independientes a la hora de lanzar vuelos tripulados al espacio.

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Los rayos son algo que no vemos pero que están ahí. Aproximadamente en este momento hay alrededor de 2000 tormentas eléctricas alrededor del mundo con una consecuencia muy clara: hay 100 impactos de rayo por segundo. Aún habiendo tantos y pasar tan desapercibidos, no nos debemos tomar a la ligera el efecto de un rayo. Un impacto puede traer consigo mil millones de voltios, 200.000 amperios y 30.000ºC de temperatura. No obstante, se calcula que un avión es alcanzado de media cada 10.000h de vuelo.

Frecuencia de Impacto de Rayos en el mundo – Wikimedia

Obviamente, un rayo no sale de la nada, y es debido a un seguido de procesos que en la nube se crea una energía potencial. Según Wikipedia

Generalmente, los rayos son producidos por particulas negativas por la tierra y positivas apartir de nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos. Cuando un cumulonimbo alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas, causando un relampago y/o rayo. Esto produce un efecto de ida y vuelta, esto se refiere a que al subir las particulas instantaneamente regresan causando la vision de que los rayos bajan.

Siendo algo menos generalistas, las turbulencias y las corrientes ascendentes en el interior de las nubes hacen que pequeñísimas partículas de agua coquen con partículas de hielo. Si estas no quedan “unidas”, la partículas de agua quedan positivamente cargadas. Como estas son más ligeras, suben hacia arriba de la nube haciendo una separación en su interior de cargas. Ya lo tenemos todo para crear un rayo.

El avión entonces tiene dos posibles maneras de interactuar con él. Podemos diferenciar entre interceptación de rayos (por debajo de 20.000 pies) o la más habitual generación de rayos (por encima de 20.000 pies) debido a la própia carga que lleva el avión y que desequilibra las cargas.

Para evitar los daños del impacto existe una exigente normativa (RTCA/DO-160) para no lamentar daños mayores a un pequeño susto. Quizás la contramedida más famosa para evitar los efectos de un rayo es el conocido efecto de la jaula de Faraday, y esto lo consiguen con estructuras conductoras, generalmente de Aluminio. Como curiosidad, actualmente se están encontrando con problemas, pues los nuevos materiales, mucho más ligeros que el aluminio, resultan ser menos conductores que este, y están creando más de un dolor de cabeza a los ingenieros.

Otra medida es el favorecer la salida del rayo. Para ello se habilitan caminos rectos sin ningún tipo de obstaculo ni elemento vital para el avión para que el rayo pueda desplazarse libremente por el exterior del casco de la aeronave. También se habilitan los descargadores de estática, que además de reducir la electricidad estática, ofrecen una salida rápida para el rayo. De costumbre, un impacto directo con un rayo no deja más que alguna quedamura en la pintura del avión y bordes de este.

Además, en las posibles zonas de impacto se utilizan elementos hidráulicos y mecánicos para intentar minimizar los efectos de la descarga

Radomo del A320 de Clickair. Podéis ver al agujero y algún que otro chispazo del radar – Autor: Still

Punto de salida del rayo. Se aprecian los descargadores de estática intactos- Autor: Still

No obstante, a veces lo caprichoso de la naturaleza hace que estas medidas a veces no sean del todo efectivas tal como muestran este par de fotografías de un A320 de Clickair alcanzado por un rayo. Podemos ver en la primera foto el punto de entrada, con el rádomo del avión agujereado y la salida, por uno de los descargadores de estática(falta uno y lo podemos ver en que hay la marca de los cuatro remaches que lo sujetaban), pero que no evitaron un pequeño reventón de parte del timón de profundidad.

Así, como podréis deducir por las fotos, lo rayos alcanzan los aviones por sus extremos (morro o ala), recorriendolos de punta a punta.

Los daños más comunes se producen en plásticos no conductivos, como el radomo. También hay otros daños que pueden llegar a ser catastróficos. Recordemos que el rayo puede alcanzar hasta 30.000ºC, más que suficiente como para calentar más de la cuenta el punto de entrada al avión. Si este punto de entrada se encuentra cerca de un tanque de combustible, se puede dar el caso de que en el interior del mimo exista vapor de combustible, pudiendose encender y explotar.

Un rayo alcanza un B747 de ANA en el despegue - Youtube

Otros daños menos visible, pero no menos peligrosos, pueden afectar al aparato durante el impacto. Debido a este, se crean potentes campos magnéticos que afectan a los equipos electrónicos de los aparatos, dejándolos pacialmente dañados o incluso totalmente inoperativos hasta el punto de poder dejar el avión en una situación crítica de navegación y vuelo. También puede afectar a otros elementos tales como baterías, generadores o circuitos eléctricos.

¿Qué se hace para comprobar que el avión puede aguantar un rayo? Según el reglamento RTCA/DO-160, las secciones 22 y 23 especifican cómo deben probarse. Así, simulan el impacto de un rayo al casco del avión para probar la tolerancia a su deterioro. Otras pruebas, como el de aplicar alto voltaje a los equipos electrónicos, también son utilizadas para la comprobación de su resistencia.

Desde luego, un rayo no es para tomarselo a la ligera, aunque en la mayoría de los casos, por suerte, no pasa del susto

Quiero agradecer a Carlos Ferraz, junto a su equipo, Jaume Graells y Mònica Subirats,por facilitarme y darme la idea de escribir sobre esto. Ferraz, más vale tarde que nunca

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