La Caja Negra

by · May 1, 2009

Muchos son (aerotrastornados o no) los que se preguntan qué es exactamente y cómo funciona una caja negra en un avión comercial. Voy a tratar de explicar lo máximo posible y lo más sencillo que pueda el funcionamiento de la caja negra, así como algunas curiosidades de funcionamiento en el Airbus A320.

La primera caja negra data de 1956 por el australiano Dr. David Warren tras una serie de fatídicos accidentes con el De Havilland DH106 Comet. El doctor estuvo implicado en las investigaciones sobre los siniestros acometidos en 1954 y que no habían sobrevivido ningún miembro de la tripulación. Muchos misterios rodeaban los accidente y se le ocurrió que con algún tipo de artilugio grabando algunos datos sería más fácil resolver los accidentes.

La primera cuestión que se nos viene a la cabeza es el por qué de llevar una caja negra. A esto tenemos una respuesta rápida, y es en efecto la funcionalidad básica de una caja negra. En caso de accidente, la caja negra ayudará a esclarecer las causas del accidente, así como posibles soluciones a los problemas destapados por los datos que nos indique. ¿Cómo puede ayudarnos a conocer las causas de un siniestro? La caja negra registrará todos los datos del vuelo, así como funcionamiento y anomalías de los sistemas principales del avión y las grabaciones en cabina de los pilotos y ocupantes en ese momento (pues más de un accidente ha sido causado por alguna otra persona en cabina haciendo lo que no debía). Para todo ello, el sistema está compuesto por una CVR (Cabin Voice Recorder) encargada de grabar las voces y de la FDR (Flight Data Recorder) encargada de recopilar la información que crearán la llamada caja negra.

NTSB

FDR fuente: NTSB

La FDR funciona registrando entre 18 a más de 1000 parámetros de vuelo, dependiendo del avión. Estos son tales como velocidad, rumbo, altitud, parámetros del motor, estado del tren de aterrizaje, sistema hidráulico,…Para ello emplea un sistema eléctrico que consta de un sistema de plaquetas que detecta automáticamente la configuración de avión y procesan las señales que le llegan de los distintos sensores. La grabación de todo esto se hace de forma digital siguiendo la normativa ARINC para luego poder ser procesado por ordenador. Esta se almacena en una cinta de 118 metros de largo que mediante un motor de poleas graba en ambos sentidos. La FDR imprime la información en la cinta, que gracias al motor va avanzando y retrocediendo; así comprueba la exactitud de los datos grabados. Cuando llega al final, invierte el sentido y sobreescribe la cinta empezando de nuevo por el principio como si de un cassette se tratase. En total, debe poder almacenar 25 horas seguidas de datos de vuelo.

Ahora, no obstante, en lugar de utilizar una cinta física, utilizan circuitos integrados y chips electrónicos dónde se almacena esta información y que son llamados de estado sólido.

CVR fuente NTSB

CVR fuente: NTSB

La CVR como hemos comentado antes, registra las conversaciones de los pilotos, así como el sonido ambiente de la cabina y las comunicaciones que se hacen a través de los micrófonos del avión. El ruido ambiente se capta mediante un micrófono situado normalmente en el panel superior (overhead) y entre ambos pilotos. Así pues se pueden captar las conversas entre pilotos, el ruido de los motors, warnings que pueda dar el avión, así como otros ruidos como la extensión o retracción del tren de aterrizaje y otros clicks y pops que se puedan dar en cabina. Tan importante es esta información que las grabaciones de la CVR no pueden ser borradas a no ser que el avión esté en tierra, motores apagados y con el freno de estacionamiento puesto. Para grabarlo se utiliza una cinta magnetofónica que graba los 30 últimos minutos de conversación sin interrupción. Lo logra dado que la cinta pasa por tres cabecales: el de borrado para poder sobreescribir los datos, el de grabado y el de reproducción.

Actualmente, los aviones ya no poseen de una cinta magnetofónica y en su lugar utilizan una memória flash (parecida a la de nuestro pen drive) y que registran 2 horas de grabación en cabina.

Las características de la caja negra están especificadas en el Anexo 6 de ICAO y cuyos requisitos mínimos dictados por la FAA los podéis encontrar aquí. Se sitúan en la parte posterior del avión (aquí la podemos ver en un 747), por ser según estadísticas, la parte menos dañada estructuralmente en accidentes aéreos. Fabricadas comúnmente de Titanio y recubiertas de un aislante especial, las características más importantes son que puede aguantar un impacto durante 6,5 milisegundos de 3600Gs (36000 veces la fuerza de la gravedad, que para que te hagas una idea, es sentir 3600 veces el peso de tu cuerpo [en la tierra]  impactando sobre ti). Aguanta 2600kg sobre suyo,  debe permanecer inerte durante 30 minutos temperaturas de 1100º y que pueden sumergirse hasta 6000 metros de profundidad bajo el agua, aguantando grandes presiones, sin sufrir ningún tipo de daño durante 36 horas. Además todas ellas llevan un localizador de emeregencia que trabaja a 37,5 KHz para su rápida localización y con una batería de 6 años de vida útil.

En un futuro, y según como recomienda la NTSB, se añadirán en las cabina cámaras que guardarán las imágenes para un uso parecido a las CVR y así tener otro punto de vista. Así mismo, se recomendará a las avionetas ligeras que no están obligadas a llevar Caja Negra (como el accidente ocurrido hace poco de una Pilatus)  a instalar un sistema de grabación de imágenes de cabina que monitoricen los instrumentos de navegación, así como los pilotos, sus voces, ruidos en cabina,… para intentar dar luz a estos accidentes. Este sistema costaría 8000$ y tendría un aspecto similar a las actuales CVR y FDR

En el caso de la familia Airbus A320, estos van equipados un una DFDR (Digital Flight Data Recorder) y una CVR digitalizadas. El panel de test y activación de la CVR se sitúan en el Overhead del avión como podemos observar en la foto inferior. Algunos detalles de su uso son que mientras que el avión está parado debemos apretar el botón de GND CTRL para que funcione correctamente y evitar que nos de un error en la ECAM del avión. Una vez le damos se enciende de color azul el botón de ON. Encendido uno de los motores, se colocará en estado AUTO y registrará todo las conversas de los pilotos hasta 5 minutos después que se apaguen los motores. También podemos observar el boton de borrado de la memória y el de test.

overhead-rcdr

Además, mediante el botón DFDR EVENT situado en la parte inferior derecha del pedestal se puede dejar constancia en la caja negra de un evento significativo. Así como el AIDS PRINT también relaciona los datos de la caja negra y se imprimen en la impresosa del avión para que los equipos de mantenimiento tengan una mayor información a la hora de hacer revisiones a los aviones y poder hacer actuaciones puntuales para corregir ciertos desvios de los parámetros normales del avión.

Autor: Wanthuyr Filho

PD: Como me pediste Carlos, espero que te des por satisfecho jeje

Comparte la entrada

Discusión16 Comments

  1. Ferraz says:

    Muy buen artículo! Da gusto pasear de vez en cuando por aquí :-) . El único dato que echo en falta es su situación en el avión:

    “deben instalarse en el lugar del avión donde tenga más posibilidades de salir bien parada: lejos de depósitos y conducciones de combustible, en el extremo contrario del punto más típico de primer impacto (áreas frontales), apartadas de los cilindros de presión, etc. El lugar más típico es dentro del fuerte “enrejado” estructural que sostiene los timones de cola.”

    via: http://www.skyscrapercity.com/showpost.php?p=24416602&postcount=833

    Saludos!!

  2. Ángel says:

    Ferraz!! El gusto es mío :)

    Bueno, por ahí lo comento que se coloca en la parte posterior del avión por ser el lugar dónde el impacto acostumbra a ser de menor intensidad, aunque tu apunte es mucho más extenso. Muchas gracias por puntualizarlo y a ver si nos volvemos a ver!

    Saludos!

  3. Carlos Rincón says:

    Me doy por más que satisfecho con el trabajo que has hecho Ángel, nunca me lo habían explicado tan bien ni me había quedado tan claro.
    Muchas gracias y a ver si nos vemos pronto!

  4. David says:

    Muy buen artículo, un tema interesante del que poco sabemos los no pilotos ;)
    La palabra “recordando” que supongo que viene de “record” en inglés, debería ser grabando o registrando, ya que recordar en español es otra cosa.

    Gracias por la lección!

  5. Ángel says:

    Hola David!

    Gracias por pasarte y por el apunte… se me debió escapar de tanto leer artículos en ingles para poder hacer este jeje

    Un saludo

  6. GonZoo says:

    Un artículo muy intersante, gracias por escribirlo

    saludos

  7. Ángel says:

    Muchas gracias a ti por pasarte GonZoo! Esperamos verte más a menudo por aquí.

    Saludos

  8. maria says:

    Hola Ángel!

    increible articulo! La verdad és que tengo que hacer un pequeño trabajo sobre las cajas negras y ahora más que nunca entiendo su función. La única pregunta que tengo es que había oído que las grabaciones de las cajas negras únicmanete se podían escuchar en caso de accidente. Supongo que una vez se termina el vuelo, los pilotos borran el contenido. Tu sabes en qué otras condiciones (a parte de los accidentes) se puede o debe escuchar el contenido grabado?
    Muchas gracias y felicidades!

  9. Ángel says:

    Hola María. Me alegra saber que te gusta este post y que te pueda servir para entender mejor el funcionamiento de las cajas negras.
    Te diré lo que averigüé buscando y rebuscando para redactarlo. El hecho de escuchar y divulgar una grabación de una CVR se considera delito federal muy grave (en EEUU) en caso de no ser un investigador. Partiendo de esta premisa y de el simple hecho de ver las fotos de las CVR y sus advertencias, creo que no me equivoco al afirmar que no se puede abrir ni escuchar el contenido de una caja negra a no ser que sea en caso de fatalidad o incidente (como por ejemplo alguna colisión en tierra o investigaciones relacionadas con alguna operación anormal de la aeronave). Así también puede resultar conveniente indicar que cada CVR es única, y una vez abierta queda “inservible”. Además en el libro de mantenimiento de la aeronave también consta el numero de serie de la CVR, por lo que no parece factible el cambiarla por otra sin dejar constancia en tal libro. A todo esto, la conclusión es que no se puede escuchar el contenido de la CVR a no ser que sea para una investigación sobre lo ocurrido ni tampoco cambiarla por otra sin causa justificada y siempre dejando constancia de dicho cambio.

    Un Saludo!

  10. Maria says:

    Hola de nuevo!!

    Gracias a ti ya sé que son exactamente las “cajas negras”, pero ahora me falta concretar como funcionan. Quiero decir, en el ámbito de las Telecomunicaciones, sabrias describir paso a paso como funciona el sistema FDR? y el sistema CVR? he buscado por Internet, pero no lo deja muy claro… y había pensado en consultartelo a tí.
    Me podrías ayudar?

    Un saludo!

  11. Ángel says:

    Hola de nuevo María. Me alegro que te ayude lo que te voy contando.

    Lo que me preguntas ahora ya se me escapa y deberías buscar en temario específico de los TMA’s. Creo recordar cuando hice el artículo, una web de TMAs argentinos dónde explicaban muy detalladamente el funcionamiento de las mismas… aunque ahora no la encuentro.

    A ver si tienes más suerte.

    Un saludo

  12. Irina says:

    hola me gusto mucho tu articulo sobre la caja negra… ahora entiendo mejor su funcionamiento
    perotengo una pregunta..:
    la gravacion y recopilacion de datos empieza desde el momento que el avion levanta vuelo? o se la activa cuando los pilotos detectan algun problema durante el vuelo???
    gracias

  13. janliu says:

    yo soy inspirante ala aviacion comercial para surcar los cielos andinos y americanos tengo el orgullode ser y tener alguienque em quiere dara la mano para
    yo comerter mis pedidos

  14. la pregunta del millon es si la caja negra tiene algun protector anti temperaturas y los impactos fuertes

  15. [...] reanudar las tareas de búsqueda de las cajas negras del AF447 que desapareció en el Atlántico el 1 de junio de 2009. Por aquel entonces fue [...]

  16. [...] una que registra la actividad de los instrumentos y otra las conversaciones en la cabina de un avión, locomotora o un coche motor. • En psicología, «la mente» puede ser considerada una caja [...]