Diciembre 2009. Número 72

Transcripción

ITAVIA
DECANO–PRESIDENTE
Miguel Ángel González–Pérez
SUMARIO
PROYECTO EDITORIAL
Francisco Javier Cañal Vigil (Vicedecano)
DIRECTOR
Blas Antonio Durán Mingorance
EDITOR TÉCNICO
Antonio Esteban Oñate
INSTITUCIONAL
SEDE DEL COLEGIO:
Actividades en defensa de la profesión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Noticias de interés institucional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
De la Escuela Superior Aerotécnica a la E. U. I.T. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
C./
Hortaleza 61
28004 Madrid
Telf. 91 522 06 04 – Fax 91 522 53 57
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ITAVIA
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y la entidad o persona física denunciante.
TECNOLÓGICO
Contramedidas pasivas: utilización del Chaff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Protección del Espacio Aéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Velocidad de maniobra: tiempos para el cambio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
El Airbus A350 XWB estrenará nuevo agente extintor . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Sujetador que mejora la protección contra rayos en compuestos . . . . . . . . .27
Contramedidas por rayo láser en aviones comerciales israelíes . . . . . . . . . .27
BR & TE organiza una Jornada sobre CDA en Barcelona . . . . . . . . . . . . . . .36
Sale de fábrica el primer 747–8 Freighter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Tecnología de campo eléctrico para estirilizar el aire de cabina . . . . . . . . . .37
Goodrich fabricará inyectores de mezcla pobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Guía para principiantes a los biocombustibles de aviación . . . . . . . . . . . . . .39
Control de las tomas de aire supersónicas mixtas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Atalaje de vacío en mantenimiento de aviones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Aviación antisubmara: escasa oferta, pero de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
50+ años atrás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
... y el Boeing 787 en Everett, Wash.
Imagen del primer vuelo del Boeing 787 (15-12-2009).
Foto Boeing.
© ITAVIA, 2006
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DECANO–PRESIDENTE DEL
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ESTA
ESCRITO DEL
Nº 72. Octubre – Diciembre 2009
IMPRESIÓN: ESCANDÓN IMPRESORES
POL. IND. NUEVO CALONGE
41007 SEVILLA. TELF. 954 367900
Foto de portada:
El A400M realiza su primer vuelo el 11 de diciembre de 2009,
en el aeropuerto de San Pablo (Sevilla).
Fotografía proporcionada por Alberto García Pérez.
Itavia nº 72. 4 –2009
1
DEFENSA DE
Al finalizar este año 2009 quiero resumir en este número de nuestra
Revista ITAVIA las gestiones que he venido realizando en defensa de
nuestra Profesión. Como ya sabéis se han centrado principalmente en
los siguientes campos:
• Ministerio de Educación Títulos de Graduado en Ingeniería.
• Estatuto Básico de la Función Pública.
• Ministerio de Fomento. Licencias de Mantenimiento Aeronáutico.
• Ministerio de Economía y Hacienda. Ley Omnibus
• Relaciones Institucionales.
En cuanto se refiere a los títulos de Grado que habilitarán para el ejercicio de nuestra profesión, los representantes de la Ingeniería Técnica,
hemos tenido recientemente una reunión con el Director General de Política Educativa del Ministerio, en la que hemos discutido sobre la inclusión
de nuestro grupo en la comisión de ANECA que está encargada de la
verificación de los nuevos títulos. Los nuevos títulos, de acuerdo con lo
establecido en el Real Decreto de Reordenación de las Enseñanzas Técnicas, tendrán que contar con el preceptivo informe del Colegio Profesional, en el proceso de verificación. Como veis, seguimos trabajando intensamente para el reconocimiento de nuestras capacidades y fomentar
unos nuevos estudios altamente competitivos y con la calidad necesaria
para nuestro reconocimiento profesional en todos los ámbitos de la ingeniería y de la administración.
2 Itavia nº 72. 4 –2009
Saludo del Decano – Presidente
EN
ACTIVIDADES
LA PROFESIÓN
Por otra parte, con la publicación del Estatuto Básico de la Función Pública, por el que se nos incluye por
fin en el Grupo A de la Administración Pública, nos
encontramos en un periodo de transición en espera
de la aprobación de los nuevos Planes de Estudios.
Según se establece en la Ley, el nivel de entrada en
el Grupo A, Subgrupo A2, se corresponde con nivel de
Graduado, reservándose el Subgrupo A1 a aquellos
puestos de trabajo que conllevan una mayor responsabilidad. Por ello he remitido a nuestros compañeros
que ejercen nuestra profesión en la Administración
Pública una instancia a la Ministra solicitando su inclusión en este último Subgrupo, de acuerdo con las responsabilidades y competencias que por su puesto de
trabajo se corresponden con este nivel. Y todo ello en
virtud de la Directiva Europea de Cualificaciones Profesionales, en la que se establece que el máximo nivel
profesional se corresponde con estudios universitarios de cuatro años de duración. Razón por la que
desde el INITE se defendió que nuestros estudios
tuvieran esa duración.
En el caso de las Licencias de Mantenimiento de
Aeronaves nos encontramos con una aplicación interesada por parte de la dirección General de Aviación
Civil y de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea que
está trayendo como consecuencia diversas denuncias
desde el Colegio al Ministro de Fomento. No podemos
admitir, y por supuesto particularmente me opongo
rotundamente, a que se nos excluya de una actividad
en la que siempre hemos ejercido con plena responsabilidad y demostrado nuestra experiencia y capacidad desde la creación de la aviación civil en España.
Y en defensa de nuestros intereses y de la Seguridad
Aérea, haré uso de todos los medios a nuestro alcance para evitar semejante atropello.
Con la aprobación en el Congreso de la Ley Ómnibus nos encontramos en la fase inicial de una nueva
Ley de Colegios Profesionales a la que tenemos que
adecuar nuestros Estatutos. He venido teniendo con
nuestro Secretario y miembros del INITE diversas
reuniones en el Ministerio de Economía y Hacienda
primero, y después con los jurídicos del INITE y
miembros de la Mesa de la Ingeniería. En este caso,
como podréis suponer, estamos todos los colegios
unidos, y nuestra postura está apoyada por la Unión
Profesional, en la que se integran todos los colegios
profesionales. Nuestros Estatutos se han enviado a
consulta al Ministerio de Economía y solamente han
encontrado una discrepancia, consistente en que
tenemos que explicitar que los visados sólo serán
obligatorios en caso de que así se establezca por
Real Decreto. Por ello hemos preparado una redacción de este artículo en el que se dirá que el visado
será obligatorio de acuerdo con lo establecido en la
legislación vigente.
Sigo junto con nuestro Secretario, nuestra asesoría
jurídica y los jurídicos de todos los colegios de la
ingeniería técnica, todavía en contacto con el Ministerio de Economía y Hacienda respondiendo a diversos
formularios relacionados precisamente con el visado,
tanto desde el Colegio como de forma conjunta con el
INITE y, según parece esclarecerse, los visados
serán obligatorios siempre que los proyectos impliquen riesgos en la seguridad de las personas, o atenten contra el medio ambiente. Es decir, todos los proyectos que se visan en el Colegio, por ello no esperamos que exista inconveniente alguno para seguir funcionando como hasta ahora. Destacamos del contenido de la Ley, recientemente aprobada, los siguientes
aspectos:
Artículo 9: El único régimen de autorización
colegial es la obligación de colegiación, que
viene determinado por normas con rango de
Ley.
Artículo 16: En el caso de las profesiones reguladas, ésta se rige por la Directiva 2005/36/CE
del Parlamento Europeo y del Consejo, de 7 de
septiembre de 2005, relativa al reconocimiento
de cualificaciones profesionales.
Otra cosa es la contraprestación que esta Ley implica para el funcionamiento del Colegio, ya que se nos
obliga a prestar atención a todos los consumidores
abriendo una oficina de atención al público y abriendo
en Internet nuestro portal para que se puedan realizar
consultas y conocer el estado de los proyectos y
experiencia de los colegiados. Ello nos obligará a
dedicar un mayor esfuerzo y a dedicar mayor tiempo
de trabajo, por lo que será necesario disponer de
voluntarios que tengan tiempo libre para atender a las
necesidades del Colegio mañana y tarde como ahora
venimos realizando el tesorero, el vicesecretario, el
secretario y yo mismo.
Y como siempre, seguiré trabajando para el Colegio
con plena dedicación y me tendréis siempre a vuestra
disposición a cualquier hora del día.
Un fuerte abrazo y Feliz Año 2010.
M. A. G. P.
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3
CENA DE
HERMANDAD CON MOTIVO DE LA FESTIVIDAD DE NUESTRA
Como ya va haciéndose costumbre, el pasado día 12
de diciembre hemos celebrado en el Hotel Ritz de
Madrid la Cena de Hermandad, con motivo de la Festividad de nuestra Patrona, la Virgen de Loreto.
Este año la asistencia ha superado con creces la del
año pasado, llegándose a contabilizar más de 297
Alocución del
Decano - Presidente
al finalizar el cóctel.
Aspecto del Salón
Alfonso XIII con
asistentes a la cena.
4 Itavia nº 72. 4 –2009
PATRONA
comensales que han ocupado los dos más amplios
Salones del Hotel: El Alfonso XII y el Fernando VI.
Entre los asistentes se ha observado el aumento de
compañeros de las últimas promociones de las Escuelas en las que se imparten nuestros estudios (Madrid,
León y Castelldefels).
cola, el Decano del Colegio de
Ingenieros Técnicos Industriales de Madrid y el Secretario
General del INITE.
Mesa de Presidencia
Este año nos han honrado por primera vez con su
presencia el Director General de Aviación Civil y el
Director General de AENA. También hemos contado
con la asidua compañía del Jefe del Mando del Apoyo
Logístico, del Director del Servicio Histórico del Ejército del Aire, del Director de la Escuela de Ingeniería
Aeronáutica y del Espacio y Escuela Universitaria de
Ingeniería Técnica Aeronáutica de Madrid y de los
Subdirectores de las Escuelas de León y de Castelldefels, junto a la de nuestros compañeros el Presidente
del Consejo de Colegios de Ingenieros Técnicos Agrí-
La reunión se inició con un
cóctel de bienvenida, a cuyo
término nuestro Decano-Presidente pronunció un breve discurso para agradecer la asistencia de todos los presentes,
en el que manifestó su satisfacción por el éxito de asistentes que año a año se viene
incrementándose, como confirmación de la necesidad de
esta celebración anual en la
que podemos reunirnos colegiados de diferentes lugares de
la geografía nacional, y jóvenes y veteranos colegiados, junto con nuestras familias, como forma de
fomentar la unidad entre todos nuestros profesionales.
Ante los retos a conseguir en el próximo año, nuestro Decano-Presidente destacó los siguientes:
Nuestro Decano Honorífico, muy bien acompañado.
• Las nuevas titulaciones de Grado en Ingeniería
Aeroespacial.
• La acreditación de las Licencias de Mantenimiento Aeronáutico.
• El reconocimiento de nuestras capacidades y atribuciones en todas las Administraciones del Estado y Compañías de Aviación e Industrias
Aeronáuticas.
Nuestro Decano-Presidente
nos prometió públicamente
defender con todas sus energías y ante todas las instancias
nuestra capacitación y acreditación, así como el mantenimiento de los altos niveles de
prestigio de nuestra Profesión.
El cóctel fue seguido de una
copiosa y exquisita cena, terminando el acto con el canto
de la salve rociera en honor de
nuestra Patrona, una vez concluido el baile que fue la delicia de jóvenes y veteranos.
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5
Noticias de interés institucional
En Acto Solemne celebrado en la M.I. Academia de
Ciencias, Tecnología, Educación y Humanidades, ha
sido condecorado con el Gran Collar de la Orden de
las Palmas Académicas el Excmo. Sr. General del
Aire Don Francisco José García de la Vega, por su
apoyo a los Actos Organizados por la Academia en
Madrid, con motivo de la II Jornada Mundial del
Transporte Aéreo. El Gran Collar le fue impuesto por
el Presidente de la Academia Excmo. Sr. Don José
Hoyo Rodríguez, letrado del Órgano Consultivo de la
Comunidad Valenciana.
El discurso de presentación fue pronunciado por el
Vicepresidente 2º de la Academia y Vicepresidente 1º
de nuestra Asociación, Don Félix González Pérez que
hizo un resumen de la trayectoria profesional del
General de la Vega.
El General de la Vega agradeció esta condecoración, a la que dijo no ser el merecedor, sino los
80.000 hombres que constituyen el Ejército del Aire
que, siempre al servicio de la sociedad, están alerta
para la defensa de todos los españoles.
Eurofighter
Eurofighter
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En las fotografías diversas
instantáneas del
Acto Solemne celebrado en la
Muy Ilustre Academia de Ciencias,
Tecnología, Educación y
Humanidades.
En el mismo Acto Solemne han
sido también galardonados con los
Premios III Milenio de la Academia, nuestros compañeros Domingo Ureña Raso y Juan Carlos Martínez Sáiz, por su trayectoria profesional en el campo de la Ingeniería Aeroespacial. El discurso de
agradecimiento fue leído por el
Secretario General de la Academia
Don Javier Marco Mercé, en nombre de Domingo Ureña, que no
pudo asistir al Acto.
También ingresaron como Académicos de número nuestros compañeros Fernando de la Malla
García y Domingo Ureña Raso.
Fernando de la Malla pronunció el
discurso de ingreso haciendo una
reseña de la ingeniería con el progreso del hombre, desde su creación, para finalizar con una detallada exposición del desarrollo de
la ingeniería aeronáutica y su
aportación al bienestar de la
Humanidad. El Vicepresidente 1º
de la Academia, Excmo. Sr. Don
José Tovar Vicente, fue el encargado de responder a Fernando.
Desde el Colegio y Asociación
de Ingenieros Técnicos Aeronáuticos de España nuestra más sincera
felicitación a todos nuestros compañeros y nuestro mejor agradecimiento a la Muy Ilustre Academia
de Ciencias, Tecnología, Educación y Humanidades.
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7
De la Escuela Superior Aerotécnica
a la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica
Félis González Pérez
tores: Repetición de temas en asignaturas de distintos
Cuando, al principio de esa gran movida que se dericursos, repetición de asignaturas en diferentes cursos y,
vó del Acuerdo de Bolonia, me personé, representando
en clara alusión a las Matemáticas, amplitud de los
a nuestro Colegio para tratar del tema, en la Escuela
programas mucho más allá de lo necesario.
Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla, llegado mi
En este mismo sentido me expresé en las cartas que,
turno de actuación lo inicié con estas palabras:
en su día, dirigí al Presidente del Gobierno y a la
“Vengo en representación del Colegio Oficial de
Ministra de Ciencia y Tecnología, así como en el artíIngenieros Técnicos Aeronáuticos y para que alguno
culo que me publicaron en “El Economista”. Y, en
de ustedes no llegue a pensar que, con lo que voy a
honor a la verdad, debo decir que cuanto dije en aquedecir, trato de obtener para mí algo que no posea, les
lla reunión de Sevilla fue corroborado por el Vicedecadiré que, además de estar en posesión del título de
no del Colegio de Ingenieros Aeronáuticos que tamIngeniero Técnico Aeronáutico –del que me siento
bién asistió a la reunión.
orgulloso– también ostenLo que dije por aquel
to el de Ingeniero Aeroentonces no es una afirmanáutico, que obtuve con
ción gratuita, sino una
un plan de estudios de
conclusión deducida de
siete años (Plan 57).
ese nuestro acontecer hisLa Ingeniería Aeronáutórico que, hoy, trataré de
tica es un concepto interesumir desde estas págigrado ya que no se puede
nas.
ejercer la actividad sobre
Nuestra Ingeniería nació
las aeronaves sin tener en
en el seno del Ejército, circuenta las ayudas a la
cunstancia que no debe
navegación y los aeroextrañarnos ya que los
puertos, ni en los campos
Ejércitos de España conde las ayudas a la navegatribuyeron siempre, y en
ción y los aeropuertos sin
forma muy eficaz, al desatener en cuenta los otros
rrollo tecnológico de nuesdos. Esta característica es
tra Patria. No puede escaalgo que siempre debe
parse a nuestra atención el
estar presente porque,
hecho de que la Ingeniería
cuando cae en el olvido,
Industrial naciera, allá por
surgen problemas, a veces
1764, cuando el Conde de
muy graves, de difícil y
Gazola, por iniciativa de
costosa solución.
Agustín
de
Betancourt
y
Molina
Carlos III, fundara el Real
Por ello, el Ingeniero
Fundador de la Escuela Especial de Ingenieros de Caminos
Colegio de Artillería de
Aeronáutico de Grado
Canales y Puertos
Segovia. Ni que un Ingedebe ser generalista y
niero Militar, Agustín de Betancourt y Molina, fuera el
como tal ejercí, durante cuarenta años, a pie de aeronafundador de la Escuela de Especial de Ingenieros de
ve, equipo y obra, merced al título de Ingeniero AeroCaminos Canales y Puertos.
náutico que obtuve después de siete años de estudio de
La Ingeniería Aeronáutica vio la luz del día con la
los que, para actuar como tal, me sobraron tres.”
creación de la Escuela Superior Aerotécnica. Lo hizo
Para salir al paso de quienes, aplicando la ley de la
por Decreto de 2 de octubre de 1928 con la finalidad
proporciones, opinan que se es más ingeniero con una
–recogida en su preámbulo –de “atender a la necesidad
carrera de siete años que con una de cuatro, tuve que
de una especialidad de ingeniería que completando los
aclarar que aquella extensión de los estudios que un día
estudios comunes a las carreras de Ingeniería, diera el
seguí se debía, fundamentalmente, a los siguientes fac-
8 Itavia nº 72. 4 –2009
La Escuela cesó su actividad durante la Guerra Civil
y en 1939, por Decreto de 8 de agosto, se restableció
su funcionamiento.
Por Orden de 19 de septiembre de 1939 se nombraba
alumnos del curso de Aeromotores – tercero de la
carrera de Ingeniero Aeronáutico – a una decena y
media de jefes y oficiales provisionales de Artillería e
Ingenieros y algún oficial provisional de Aviación en
posesión del título de ingeniero o arquitecto. Un mes
después se designaban los alumnos que debían comenzar la carrera desde el primer curso, lo que nos indica
que, hasta llegar a esta fecha, y debido a los conocimientos y títulos con que los alumnos acudían a la
Escuela, la carrera constaba de tres cursos.
Por Decreto de 15 de diciembre de 1939 se creó la
Academia Militar de Ingenieros Aeronáuticos, cuyo
primer director fue el Coronel Ingeniero Aeronáutico
Vicente Roa Miranda. Por la
misma disposición se creaba
también la Escuela de Ayudantes de aquella Academia.
El acceso a los estudios de
Ingeniero Aeronáutico en la
citada Academia Militar se
efectuaba mediante un examen
de ingreso, por el sistema de
oposición. Luego, y ya dentro
de la Academia, se seguían
cinco cursos de carrera sobre
los que hoy, y frente a lo que
se viene diciendo por algunos
círculos, conviene aclarar
algo. Porque, si se tiene en
cuenta que aquellos alumnos
tenían que cursar asignaturas
puramente militares cuya
extensión puede cifrarse en un
Edificio de la Escuela Superior Aerotécnica
curso, resulta que, en lo que se
refiere a asignaturas necesarias
para obtener el título de Ingeniero Aeronáutico, la
El profesorado de este nuevo centro de enseñanza
extensión de la carrera era de cuatro cursos.
estuvo en gran parte formado por aviadores procedenTeniendo en cuenta que el ingeniero que allí se fortes de los Cuerpos Facultativos de Ingenieros y Artillemaba era el que, llegado el Acuerdo de Bolonia,
ría. Y, para la enseñanza de las Ciencias Básicas, la
hemos denominado “generalista”, ¿Cómo pueden afirEscuela contó con varios de los más ilustres catedrátimar algunos que con cuatro años de estudio no se
cos del momento, tales como Esteban Terradas, Julio
puede obtener un ingeniero aeronáutico “generalista”
Rey Pastor, Julio Palacios y Navarro Borrás.
con formación suficiente? Los que en la Academia
El primer curso en la Escuela Superior Aerotécnica
Militar de Ingenieros Aeronáuticos obtuvieron su títuse impartió en 1930 y a él concurrieron alumnos que
lo dan fe de que ello es posible. Basta con decir que de
ostentaban la condición de oficiales del Cuerpo de
sus proyectos individuales se fabricaron aeronaves
Ingenieros del Ejército. Después, cursarían estudios
tales como las avionetas E–30H, E–34, GP–1, 1–E7,
en la misma personal de la Marina y, también, perso2–DDM, HS–42, HAM–1, HM–2, HM–3, HM–7,
nal civil.
dominio más completo posible a las ciencias relacionadas con el vuelo”.
Poco después, y por Real Orden de 16 de octubre de
1928, se constituyó una comisión, presidida por el
Teniente Coronel de Ingenieros del Ejército Emilio
Herrera Linares, para organizar el funcionamiento de
esta Escuela. Y, para albergarla, se construyó un edificio en la Base Aérea de Cuatro Vientos, en el que hoy
se asienta la Escuela de Mando, Control y Telecomunicaciones del Ejército del Aire.
El primer director de la Escuela fue Emilio Herrera y
de él podemos decir sin lugar a dudas que es el padre
de la Ingeniería Aeronáutica. A él se debe la instalación
del Laboratorio de Cuatro Vientos, en el que se instaló
el túnel aerodinámico por él proyectado y que, por
aquel entonces, era el de mayores dimensiones de
Europa.
Itavia nº 72. 4 –2009
9
HM– 9, I–11 e I–115, los planeadores y veleros CYPA
IP–2 y C–101. Y de sus proyectos en equipo los aviones de transporte C201 “Alcotán”, C202 “Halcón” y
C207 “Azor”, así como aviones de caza o entrenamiento como el HA–100 “Triana”, HA 200 “Saeta”, el
supersónico HA 300 y el C 101. A los que cabe añadir
los helicópteros AC–12, AC 13 y AC 14.
La Academia dejó de impartir las enseñanzas inherentes al título de Ingeniero Aeronáutico a partir de
1950, en que fueron asumidas por un nuevo centro: La
Escuela Especial de Ingenieros Aeronáuticos, ya de
carácter civil.
Para poder acceder a los estudios en esta recién creada Escuela, había que realizar una oposición, a la que
se seguían cinco años de carrera con contenido de ingeniero “generalista”, de cuyo contenido merece la pena
hacer algún comentario:
En el plan de estudios se suprimen, como es lógico,
las asignaturas militares. Pero también se hace lo propio con las relativas al Armamento. ¿Cómo puede
explicarse que una reducción de asignaturas haga que
la carrera tenga la misma duración que la que tenía en
la Academia Militar? La respuesta es clara y sencilla
pues, como decíamos al principio, los programas se
rellenaron repitiendo temas y asignaturas y dando a
alguna de éstas un contenido que va mucho más allá de
lo necesario.
La Escuela Especial de Ingenieros Aeronáuticos
cambió de nombre para adoptar el actual de Escuela
Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos. Y en ella
se sucedieron diferentes planes de estudio con carreras
de siete, cinco y seis años de duración. Su contenido
sigue siendo “generalista”, aunque aparecen en unos
casos especialidades y, en otros, opciones. Sin entrar
demasiado en materia, cabe decir que tal especialización era muy relativa si se contempla la amplitud y el
contenido de las asignaturas de especialización. Como
botón de muestra valga que yo seguí la carrera en la
especialidad de Aeropuertos, Ayudas a la Navegación y
Transporte Aéreo y que las asignaturas de especialización eran Aeropuertos (un año más que en el resto de
las especialidades, pero de análogo contenido), Estructuras Metálicas y de Hormigón, Mecánica del Suelo
(cuatrimestral), Tecnología de la Construcción (cuatrimestral), Sistemas y Equipos de Navegación Aérea
(cuatrimestral), Electrónica (un curso completo y un
cuatrimestre común con el resto de las especialidades)
y Transporte Aéreo (cuatrimestral).
En lo que se refiere a la Escuela de Ayudantes de la
Academia Militar, en la que se iniciaron los estudios de
nuestra carrera, cabe decir que también se accedía a los
estudios mediante oposición, a la que seguían tres años
10 Itavia nº 72. 4 –2009
Arriba: Emilio Herrera Linares, primer Director de la Escuela
Superior Aerotécnica.
Abajo: El túnel aerodinámico de Emilio Herrera.
de estudios no faltaba –para
dar fe de que somos una
ingeniería integrada– la asignatura de Tecnología Aeronáutica.
De la Escuela Técnica de
Peritos Aeronáuticos salieron tan solo tres promociones, la última de ellas en
1968. La creación del título
de Ingeniero Técnico Aeronáutico dio lugar a que la
Escuela cambiara su nombre
por el actual de Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Aeronáutica en la que,
como es sabido, se cursa una
carrera de tres años –uno de
ellos común y dos de especialidad– en cuyos programas se recogen para todas las
Los primeros directores de la Academia Militar de Ingenieros Aeronáuticos:
especialidades, aparte de la
Vicente Roa Miranda (a la derecha) y José Martín-Montalvo (a la izquierda).
de Tecnología Aeronáutica,
asignaturas tales como Aerodinámica y Mecánica del
de carrera: Uno común y dos de especialización. ResVuelo, algo que nos viene a indicar una cierta tendenpecto a las asignaturas comunes cabe decir que se
cia a que la carrera se haga “generalista”. Algo que se
incluía la de Tecnología Aeronáutica, que se impartía
lograría sobradamente con un cuarto curso.
con un contenido muy práctico y preciso, que aportaba
Como no podía ser menos, de nuestra más joven
los conocimientos comunes al mundo de nuestra IngeEscuela salieron unos magníficos profesionales que
niería como concepto integrado.
hoy se distribuyen –actuando con gran profesionalidad
De las aulas de la Escuela de Ayudantes salieron tamy eficacia– en empresas no solo del sector puramente
bién unos magníficos profesionales, condición de la
aeronáutico ya que, por su reconocida competencia y
que dan fe los hechos de que algunos de ellos –Sebaspreparación, han sido admitidos en otros sectores. E,
tián Bel Loste, Miguel Angel Sanz, Fernando Lara y
incluso, algunos de nuestros compañeros ocupan puesJosé Camacho– formaron parte de los equipos proyectos de singular relevancia en las grandes empresas
tistas de todos aquellos aviones ya citados; de que
aeronáuticas. Tales son los casos de Domingo Ureña
puede afirmarse que no hay pavimento de aeropuerto y
Raso (Director de Airbus Military) y de Juan Carlos
base aérea españoles y algunos del extranjero que no
Martínez Saiz (Consejero Delegado de Eurocopter
lleve la firma de Vicente Viñas; que gran parte de nuesEspaña) recientemente galardonados por la Academia
tra red de protección de vuelo se deba a la actividad de
Mundial de Ciencias, Tecnología, Educación y HumaBlas Antonio Durán, o de que los dos primeros cohetes
nidades con el premio de Ingeniería Aeroespacial.
que el INTA lanzó a la atmósfera fueron un proyecto de
Después de lo expuesto, no cabe duda de que con
Mariano Vázquez.
cuatro cursos de carrera puede obtenerse un magnífico
Por Decreto de 21 de agosto de 1956 se creó la
Ingeniero Aeronáutico de Grado de carácter generalisEscuela de Ayudantes de Ingeniero Aeronáutico, ya de
ta. Por eso no entendemos que aún haya voces que clacarácter civil, en la que no llegaron a impartirse ensemen por un Ingeniero Aeronáutico de Grado especiañanzas. A esta Escuela sucedió en el tiempo la Escuela
lista y un Master generalista. Algo que, aparte de ir
Técnica de Peritos Aeronáuticos, que comenzó imparcontra toda lógica (los master siempre fueron de espetiendo sus enseñazas con arreglo al Plan de Estudios de
cialización), vulnera la legislación vigente sobre la
1957. Su primer director fue José Pazó Montes.
materia.
Los estudios de la carrera de Perito Aeronáutico
abarcaban cuatro cursos: Selectivo, Primer Curso
F. G. P.
(común) y dos cursos de especialidad. Y en aquel plan
Itavia nº 72. 4 –2009
11
Contramedidas pasivas
Contramedidas pasivas: Utilización del Chaff
Miguel Ángel González Pérez
Ingeniero Técnico Aeronáutico
Se conoce por chaff a los conjuntos de partículas
metálicas, originalmente de aluminio, de fibra de vidrio
metalizada o de materiales plásticos que, al ser dispersadas en la atmósfera crean en ella una nube capaz de
reflejar las señales radar, como si fueran objetos volantes metálicos o aeronaves. La utilización del chaff como
contramedida electrónica capaz de neutralizar los radares adversarios data de la década de los 40, y no por ello
ha perdido utilidad, por su capacidad demostrada en
todos los conflictos como una medida eficaz de autoprotección.
Los señuelos chaff son fundamentalmente de tres
tipos:
1. Monofilamento de nylon plateado apropiado para
operar en las frecuencias bajas.
2. Cintas de aluminio de aproximadamente un milésimo de pulgada de grosor que se utilizan en las frecuencias intermedias.
3. Fibra de vidrio recubierta de aluminio que se utiliza
en las frecuencias altas.
Todos ellos están destinadas a proporcionar una gran nube reflectora
que pueda ser enganchada por el
radar de los misiles buscadores, permitiendo que la aeronave realice
maniobras, presente un blanco radar
mas pequeño y finalmente evada al
misil buscador.
Sin embargo, hay que poner de
relieve que el sistema de señuelos
Chaff no proporciona una respuesta
completa. Quizá los radares modernos que se estén desarrollando puedan discernir un señuelo chaff, ignorarlo, y continuar buscando o siguiendo el blanco que se presenta en forma
mas precisa y definida. Para lograr su Bae Systems
efecto, los señuelos chaff dependen
de la polarización del radar adversario, y hay que tener
en cuenta si se lanzan contra radares de polarización
vertical, horizontal o circular.
Como ya se ha mencionado, existen limitaciones para
el uso de las chaff, particularmente cuando se despliegan según el modo de operación que se conoce como
12 Itavia nº 72. 4 –2009
modo centroide. En este modo cuando un misil se dirige
al blanco, el blanco despliega una nube de señuelos
chaff para que la marca estroboscópica del misil se
encuentre con dos ecos. El más grande y el que presenta mayor sección reflectora sería, como es de esperar, el
correspondiente al chaff. Así, cuando el blanco y el chaff
se separan el misil debe seguir al chaff, perdiendo de
este modo al blanco real.
La mayor desventaja de este sistema es que los
señuelos del misil se dispersan muy cerca del blanco y
si el misil es activado por una espoleta de proximidad
detonará probablemente dentro de una distancia cercana al blanco de aproximadamente 300 m. siendo el
impacto de las ondas y de las esquirlas lo suficientemente poderoso como para dañar la delicada antena y las
guías de ondas, esenciales para la operación de combate. Por consiguiente, el modo centroide es en realidad, el
último recurso defensivo.
Para superar las limitaciones impuestas por el modo
centroide se han desarrollado sistemas de dispersión de
chaff mediante cohetes que las despliegan a mayor distancia; este modo
se denomina modo de distracción o
dilución. Este sistema también adolece de ciertas desventajas. La más
importante es que el sistema de Contramedidas Electrónicas (ECM) tiene
que conocer los datos de los misiles
atacantes con mucha mayor anticipación, lo que recuerda la necesidad de
las Medidas Electrónicas de Apoyo
(ESM) de detectar con mucha anticipación y en forma más precisa el ataque de un misil.
Con el modo dilución, se despliega
una nube de chaff antes de que el
misil haya enganchado el blanco, pero
dentro del ángulo de marcación del
radar del misil. También en este caso
es esencial contar con datos de ESM
precisos de la marcación del misil para lograr un despliegue conveniente de los chaff. Si estas tienen éxito serán
el señuelo gracias al cual el misil se mantendrá a una
distancia de más de 300 metros.
El tercer método de despliegue de chaff es el método
DUMP, utilizado cuando el misil ya ha enganchado a su
• Determinación de la Sección Recta Radar (RCS)
blanco. En este caso los chaff son desplegados juntapor celda de resolución para apantallar al avión
mente con un radar ECM activo. El objeto es reducir la
interceptado.
marca estroboscópica del radar del misil y transferirlo a
• La identificación y selección de los sistemas disuna nube de chaff ubicada convenientemente. Cuando
pensadores asociados y el volumen de chaff neceel radar ECM deja de funcionar el eco del chaff reemplasario para cubrir las frecuencias amenaza
za el falso eco radar ECM y el misil sigue a este blanco
• La determinación de la ruta y altitud de despliegue
aparentemente constante.
y del número de corredores adyacentes necesarios
Los sistemas chaff de a bordo envuelven el estudio
para apantalla a la fuerza.
previo de las consideraciones de la trayectoria de vuelo
• La determinación del RCS inicial del chaff que debe
y sus restricciones, de la sección recta del radar, el interdesplegarse para cada frecuencia.
faz avión- dispensador y sus restricciones. El chaff se
• La determinación del número de cartuchos necesapuede desplegar para satisfacer una amplia variedad de
rios por celda de resolución.
misiones, tales como el apantallamiento de un corredor,
• La determinación de la selección de controles del
la decepción y la autoprotección. En las misiones de
dispensador y su número, según los requisitos que
saturación de un corredor se niega al adversario la presatisfagan las condiciones de la operación.
sencia o ausencia de los interceptadotes dentro del
corredor impidiendo el seguimiento de las aeronaves
Las partículas chaff se empaquetan en distintas unidaque entran en el corredor. En las misiones de confusión
con chaff se sobrecarga al operador radar con blancos des que se diseñan para ser compatibles con los mecafalsos y con interferencias, de forma que el operador no nismos de dispensación de diversos dispensadores. En
puede realizar el reconocimiento ni proporcionar datos vista a las capacidades diversas y a las limitaciones de
fiables ni blancos válidos en las regiones sujetas a la los sistemas de dispensación, la identificación y selecoperación, debido al clutter inducido por el chaff. Las ción de un dispensador para proporcionas la mejor adapnubes generan confusión si el chaff es suficientemente tación a un corredor particular no resulta fácil.
Cuando los cartuchos de chaff se despliegan a velociamplio y las secciones rectas radar lo suficiente grandes
dad uniforme durante el vuelo con velocidad respecto al
para ocultar los blancos reales.
En las misiones de decepción por chaff se generan fal- aire constante, el número de cartuchos desplegados
sos blancos capaces de confundir al operador que no dentro de un volumen específico es proporcional a la
puede discriminar cuales son los válidos y los debidos al longitud de la trayectoria contenida dentro del volumen.
chaff y en las misiones de autoprotección, el chaff se Consecuentemente, para planificar el despliegue es predirige contra el radar para romper su seguimiento. En ciso determinar los segmentos de trayectoria interceptaestas misiones el chaff debe desplegarse de forma que dos por las celdas de resolución radar antes de planifipueda cegarse una celda de resolución
radar inicial ocupada por el avión para
Z
generar un apuntamiento erróneo y poder
Rs
romper el seguimiento. La efectividad de
la autoprotección con chaff aumenta con
la realización simultánea de maniobras
evasivas.
En los corredores de chaff los sistemas
φ horizontal
dispensadores son capaces de llevar una
c
gran cantidad de partículas que se utilizan
φ vertical
para saturar un área amplia y ocultar la
Y
Radar
presencia de los interceptadotes. Aunque
la principal función del corredor de chaff es
evitar la adquisición y seguimiento del
radar dentro del corredor, también proporb
ciona protección para el despliegue directo de chaff de los interceptadotes contra
las armas dirigidas por los radares. La plaa
X
nificación típica de una misión de corredor
de chaff incluye las siguientes etapas:
Figura 1. Modelo de Celda de Resolución Radar. Aproximación frontal.
Itavia nº 72. 4 –2009
13
car la cantidad de cartuchos a desplegar por celda de
resolución radar.
βc = arc sen (R0/Rc)
Rc2 = (R02 + R0 √R02 + k2)/2, y
Celda de resolución
k = (9,52 Pw/θ sen α2) para α ≤ αc, o
Rc2 = R02 (1+ (φ / θ sen α)2) para α ≥ αc.
El volumen ocupado por una celda de resolución radar
es función del ancho de pulso del radar, de la inclinación
de la línea de apuntamiento, centrada sobre la celda, y
de los haces vertical y horizontal del diagrama de radiación de la antena. En la figura se muestra un modelo de
celda de resolución radar, útil para la determinación de
estos parámetros.
Considerando que la energía radar viene asociada a la
transmitida con cada impulso radar y que el ancho de
cada impulso viene representado por Pw (µseg), teniendo en cuenta que las ondas radioeléctricas se desplazan
a la velocidad de la luz (c) y que el impulso radar tiene
que llegar al blanco y reflejarse en él para volver al
receptor, las dimensionas de la celda de resolución vienen dadas por las siguientes expresiones:
a = 1/2.c.Pw = ½. 3.108. 100/30. Pw.10-6 =
= 500 Pw (ft/ µseg).
b = 1854.0,33.π/180. Rs.θ = 106 Rs.θ (ft/º.NM)
c = 1854.0,33.π/180. Rs.φ = 106 Rs.φ (ft/º.NM)
Cuando la trayectoria de vuelo coincide con el apuntamiento del radar la celda de resolución efectiva se reduce a la dimensión a de la celda de resolución (Figura 1).
La orientación de la celda de resolución centrada en una
trayectoria de vuelo horizontal, con rumbo β y ángulo de
elevación α es la que se muestra en la Figura 2. La trayectoria de vuelo está contenida en un plano horizontal
que pasa por el centro de la celda de resolución y la longitud efectiva d de la celda de resolución viene dada por:
Si β ≤ βc,
para α ≤ αc
d = a / (cos α cos β);
para α ≥ αc
d = c / (sen α cos β).
Si β ≥ βc,
d = b / sen β.
Los radares de alerta, adquisición y seguimiento trabajan normalmente con un ángulo de elevación fijo pequeño, por lo que cos α ≈1 y α < αc en las regiones de interés. Consecuentemente, en la mayoría de los casos las
ecuaciones anteriores son aplicables a los radares de
vigilancia que utilizan ángulos de elevación nulos.
En la mayoría de las condiciones operacionales el
rumbo relativo radar–aeronave y/o el ángulo de elevación varían a lo largo de la trayectoria de vuelo y, por
tanto, la longitud de la celda de resolución (d) varía de
acuerdo con las expresiones que la definen. Como
hemos adelantado, la cantidad de chaff desplegados inicialmente por célula de resolución radar es proporcional
a su longitud (d) y como no es posible variar la cantidad
de chaff conforme varían estos parámetros, nos vemos
obligados a aproximar el valor de (d) con fines de planificación del despliegue. La aproximación más utilizada
consiste en utilizar la longitud radial de la celda de resolución (a = 500 Pw) como base para la selección de los
controles del dispensador y de la velocidad respecto al
aire. Esta aproximación tiene la ventaja de que, siendo
conservadora, es rápida y práctica de utilizar, puesto que
la longitud instantánea de los segmentos de trayectoria
de vuelo interceptados por las celdas de resolución son
iguales o mayores que el valor de planificación. La
mayor desventaja se centra en el volumen de carga del
dispensador.
Z
b
Y
Trayectoria de vuelo
c
El ángulo αc es el ángulo de elevación crítico y βc el rumbo crítico y las relaciones que
los definen son las siguientes:
αc = arc sen (h/Rsc)
Rsc2 = (h2+h√h)2 + (9,52 Pw/φ)2)/2
donde h es la altitud en NM, Rsc la distancia en NM, Pw el ancho de pulso en µseg y φ
el ancho del haz vertical en grados.
X
Altitud (h)
Rs
R0
α
a
β
Traza
R
Radar
Figura 2. Celda de Resolución Radar. Aproximación oblícua.
14 Itavia nº 72. 4 –2009
Supuesto práctico
A modo de ejemplo vamos a analizar las medidas
necesarias para crear un corredor por un avión a 12.000
ft. en un área que se encuentra defendida por los
siguientes radares:
• Un radar de vigilancia con un alcance de 110 NM a
la altitud de la operación (12.000 ft), que trabaja
con un ancho de pulso de 3 µseg a frecuencia de
6,3 GHz, cuyo diagrama de radiación tiene un
ancho horizontal de 1º y un ángulo de elevación
fijo de 1,5º.
• Un radar de adquisición y seguimiento de blancos
con alcance de 50 NM en adquisición y de 30 NM
en seguimiento que trabaja a 8,8 GHz, con anchos
de pulso de 1,6 µseg en adquisición y 0,7 µseg en
seguimiento, cuyo diagrama de radiación tiene
aperturas de 1º horizontal y vertical y un ángulo de
elevación variable entre 0º y 82º.
• Cuatro estaciones dispensadoras de chaff.
• Sección recta del chaff disponible por cartucho de
50 m2 a 6,3 GHz y de 80 m2 a 8 GHz.
Fases de la misión
Las etapas fundamentales de la misión están íntimamente ligadas al alcance de los radares protectores del
blanco y, de acuerdo con la geometría de los asentamientos, el inicio de los lanzamientos deberá realizarse
a la entrada en el radio de alcance del radar de vigilancia para evitar la adquisición del blanco al radar.
Los parámetros a determinar para evaluar la cantidad
de cartuchos y la secuencia de disparo de cada uno de
ellos son los siguientes:
Longitud de la trayectoria del avión dispensador dentro de cada celda, que viene dada en función del ángulo de elevación del radar y del ancho del impulso de su
señal, para cada uno de los tramos iluminados por cada
La geometría de penetración, asentamientos y blanco
se muestra en la Figura 3.
El avión responsable de la creación del corredor dispone de dispensadores que tienen las siguientes características:
• Sección recta radar (RCS) de 15 m2.
• Velocidad respecto al aire de 440 a 520 nudos.
Límite cobertura radar de
Vigilancia y Adquisición
Radares de Adquisición
y Seguimiento
60 NM
30
3
2
α = 3,8º
β = 35º
Radar de Vigilancia y
Adquisición
α = 6,3º
β = 90º
Figura 3. Geometría de la penetración.
16 Itavia nº 72. 4 –2009
NM
1
α = 2,3º
β = 20º
0
Corredor de penetración.
Altitud:12.000 ft.
uno de ellos. Para el radar de vigilancia y adquisición,
antes de la entrada del avión dispensador en su cobertura, el ancho de pulso es de 3 µseg y la longitud radial
de la celda de resolución, resulta ser de:
a = 500 Pw = 1.500 ft.
d = a/cos α cos β = 1.500 ft.
Para el radar de adquisición, en modo adquisición, el
ancho de pulso es de 1,6 µseg y el ángulo de elevación,
dado por la geometría de la penetración, se obtiene de
la expresión α = arc sen (h/Rs) = 2,39º, siendo el rumbo
relativo avión–radar:
β = arc sen (R0 / Rs cos α) = 20º,
por lo que la longitud de la trayectoria dentro de cada
celda resulta ser de:
a = 500 Pw = 500 . 1,6 = 800 ft.
d = a/cos α cos β = 800/0,939 = 852 ft.
Finalmente, para el radar de adquisición, en modo
seguimiento, al ser el ancho de pulso de 0,7 µseg y el
ángulo de elevación y rumbo avión–radar α = arc sen
(h/Rs) = 3,8º y β = arc sen (R0/Rs cos α) = 35º, resulta la
longitud de la trayectoria de vuelo en cada celda de
resolución dada por:
a = 500 Pw = 500 . 0,7 = 350 ft.
d = a/cos α cos β = 350/0,81735 = 428 ft.
Conocidos los segmentos de la trayectoria iluminados
por cada radar, pasamos a la determinación del tiempo
que el avión dispensador se encuentra iluminado cuando se mueve a la velocidad planificada: 450 Kts durante su exposición al radar de vigilancia y 500 Kts cuando
se encuentra iluminado por los radares de adquisición y
seguimiento.
Planificación del despegue
El despliegue de chaff se inicia 18 NM antes de la llegada a la cobertura del radar de adquisición y seguimiento. El segundo segmento corresponde a la porción
de trayectoria iluminada por el radar de adquisición y su
longitud viene dada por
Rs1 cos α1 cos β1 – Rs2 cos α2 cos β2 =
= 50 cos 2,3 cos 20 – 30 cos 3,8 cos 35 = 24 NM.
El tercer y último segmento se corresponde con la
porción de la trayectoria en que el avión dispensador se
encuentra iluminado por el radar de seguimiento y viene
dado por:
2 Rs2 cos α2 cos β2 = 2. 30 cos 3,8 cos 35 = 48 NM.
De estos valores se deducen fácilmente los tiempos
en que el avión dispensador se encontrará iluminado
por cada radar, que resultan ser de:
t1 = 18 NM / 450 Kts = 2,4 min.
t2 = 24 NM / 500 Kts = 2,9 min.
t3 = 48 NM / 500 Kts = 5,8 min.
De aquí resulta también que el número de celdas de
resolución que el dispensador tiene que cegar en cada
uno de los tramos definidos es de:
n1 = 18 NM / 1500 ft = 74 celdas.
n2 = 24 NM / 852 ft = 174 celdas.
n3 = 48 NM / 428 ft = 693 celdas.
Finalmente, si tenemos en cuenta que cada cartucho
disponible tiene una sección recta radar de 50 m2 a 6,6
GHz y de 80 m2 a 8 GHz, que son las frecuencias de
emisión de los radares iluminadores, y que la sección
recta radar del avión dispensador es de 15 m2, con un
cartucho disparado por celda de resolución es suficiente para apantallarse y crear el corredor de chaff planeado. El número de cartuchos que han de ser disparados
en cada tramo viene dado por el cociente que resulta de
dividir la longitud efectiva de cada celda de resolución
por la velocidad respecto al aire del avión dispensador y
para cada tramo resulta ser de:
t1 = 1500 ft / 450 Kts = 1,94 seg ( 2 seg).
t2 = 852 ft / 500 Kts = 0,99 seg (1 seg).
t3 = 428 ft / 500 Kts = 0,49 seg (0,5 seg).
M. A. G. P.
Itavia nº 72. 4 –2009
17
Protección del Espacio Aéreo
Alberto García Pérez
Ingeniero Técnico Aeronáautico
Introducción
La extensión, forma y orografía del territorio nacional a proteger impone exigencias de estructuras terrestres con el fin de
garantizar la protección del espacio aéreo así como la necesaria reacción, de forma rápida y efectiva, ante una violación del
mismo. Son numerosas las herramientas con las que cuentan los gobiernos y los ejércitos para proteger el espacio aéreo
de su nación: desde el radar en tierra al radar aerotransportado, pasando por el archiconocido escudo anti-misiles.
La defensa aérea en España es responsabilidad de la OTAN, aunque nuestro país posee otro Centro de Operaciones
Aéreas, exclusivamente nacional, con el fin de garantizar la independencia de actuación. España puede presumir de tener
uno de los mejores Sistemas Integrados de Defensa Aérea que incluyen el uso de radares, artillería anti-aérea, AWACS e
incluso barcos de la Armada funcionando 24 horas al día y 365 días al año.
Desgraciadamente, desde los atentados del 11-S la protección del espacio aéreo está siendo también un factor más de
seguridad en los grandes eventos civiles. Por ejemplo, la boda del Príncipe de Asturias contó con una doble barrera de pro-
18 Itavia nº 72. 4 –2009
tección formada por cuatro cazas. Más recientemente, la Exposición Internacional de Zaragoza contó con la presencia de
unos 600 militares de los tres ejércitos no sólo para garantizar el espacio aéreo sino también otras infraestructuras críticas
como la línea del AVE Madrid-Zaragoza-Barcelona. El ejército del aire también desplegó en la ciudad baterías de misiles
Hawk o aviones AWACS de la OTAN durante la visita de autoridades de primera fila.
Herramientas de detección: Radar
El Radar fue inventado por el británico James Clerk Maxwell durante la Segunda Guerra Mundial, y debe su nombre al
acrónimo inglés “Radio Detection and Ranking” (Detección por Radio y Alcance). El desarrollo de los nuevos aviones de
combate durante los últimos años de la década de 1930, hizo pensar a los británicos en diversos sistemas de detección temprana para poder defender así su espacio aéreo. Debido a la cercanía de las islas al continente y a las altas velocidades
Itavia nº 72. 4 –2009
19
alcanzadas por la nueva generación de aviones, el ataque
desde Alemania se podía conseguir en cuestión de minutos
sin que, por tanto, hubiera tiempo de reacción para defenderse. El uso constante de aviones de patrulla resultaba
demasiado caro para las arcas británicas, por lo que decidieron poner todos sus recursos en la investigación de las
ondas de radio.
De esta manera surgió el radar, que podía detectar aviones a 50 y 120 millas cuando volaban a 10.000 pies, o tan
sólo unas millas antes, cuando lo hacían en vuelo rasante.
Aunque, durante la guerra, los alemanes bombardearon
estas estructuras metálicas que habían aparecido en la
línea de costa, nunca le dieron la importancia que realmente tenían. Al principio no pensaron que aquellas torres, con
una estructura giratoria en su extremo, fueran esenciales
para la defensa británica, cuando apenas tenían medidas
de autoprotección y los británicos no se molestaban en
esconderlas para evitar ser atacadas.
A modo de anécdota, el autogiro español de La Cierva
resultó ser de gran ayuda en la calibración de estos nuevos
dispositivos, debido a la enorme maniobrabilidad de este
avión, que podía realizar los giros muy cerrados que se
necesitaban para validar este sistema de alerta temprana.
Otra anécdota relacionada con el radar la protagonizó un
ingeniero de mantenimiento de una estación de radar que
se dio cuenta que cada vez que se acercaba al aparato
generador de ondas, la barra de chocolate que llevaba en el
bolsillo se derretía. Aprovechó esta idea para inventar el
microondas, electrodoméstico de lo más común hoy en día
en cualquier hogar.
El radar es la principal herramienta de protección del
espacio aéreo, pero su capacidad de alcance depende de
Estaciones de Alerta
Temprana en España
20 Itavia nº 72. 4 –2009
muchos factores como, por ejemplo, el tamaño del avión. La
mayoría de los radares civiles son capaces de detectar un
Boeing B-747 a 70 millas, pero detectan un caza únicamente a 25 millas. La capacidad de detección también depende
de la forma, la distancia, materiales del avión, longitud de
onda de emisión, atenuación atmosférica, etc. Por lo general, a mayor potencia de emisión, mayor alcance del radar.
La frecuencia de operación del radar está relacionada con
el tamaño físico de la antena. De esta forma, los radares instalados en el avión, o aerotransportados, deben ser pequeños y, por tanto, tienen que operar a altas frecuencias (0,4
GHz a 40 GHz). Los radares de control de misiles, que incorporan algunos cazas, son aún más pequeños y su frecuencia de operación aumenta hasta los 94 GHz. Para un tamaño dado de antena aerotransportada, a mayor frecuencia
más fino será el haz emitido y mayor la resolución obtenida,
ya que se concentra más energía en un haz más pequeño.
Existen dos grandes categorías de radar: el radar mecánico y el radar de barrido electrónico. En el primero de ellos,
la antena del radar se mueve físicamente en un rango de
direcciones. En el caso del radar de barrido electrónico,
éste se encuentra formado por cientos de pequeñas antenas posicionadas de tal manera que cada una de ellas barre
una dirección, y que exime de mover físicamente la antena.
Un equipo electrónico se encarga se emitir las ondas electromagnéticas por cada antena, bien de forma conjunta o de
forma secuencial. La ventaja de este tipo de radar frente al
primero es su simplicidad mecánica, ya que no hay que
mover ninguna antena, lo que hace que sea menos propenso a sufrir averías, a la vez que ahorra el peso del sistema
encargado de mover el radar. La eficiencia en la apertura
del haz del radar es también mayor, ya que permite concen-
trar casi todo el haz en el centro y reducir la potencia de los
componentes laterales. Pero además, con esta configuración de pequeñas antenas se puede aumentar enormemente el número de barridos que se puede efectuar mejorándose considerablemente la capacidad de detección. Factor
éste último especialmente importante en los aviones militares tipo caza. La electrónica ha permitido también que las
antenas de un radar de barrido electrónico puedan emitir en
distintas frecuencias lo que, en la práctica, equivale a tener
varios radares a la vez pero empleando el mismo dispositivo. Como desventaja principal del radar de barrido electrónico cabe destacar que no es recomendable su uso para
ángulos de haz mayores de 30º ya que pierde eficiencia.
AWACS
Los aviones de Control y vigilancia aérea o AWACS (“Airborne Warning and Control System”), tienen la capacidad de
transportar un radar de gran potencia a gran altura. De esta
manera, se consigue aumentar significativamente la zona de
control del espacio aéreo y detectar objetivos con bastante
antelación. Además, por su capacidad móvil, permiten desplegarse en la zona de conflicto proporcionando una gran
ventaja táctica. También ayudan a reducir la capacidad de
detección de los aviones amigos por parte del enemigo ya
que no es necesario que activen sus propios radares.
Los AWACs emiten un haz muy fino y de alta intensidad
que se hace girar 360º, para aumentar su capacidad de
detección. De esta manera, pueden detectar aviones hasta
a 400 Km de distancia, muy por encima del alcance de la
mayoría de los misiles tierra-aire. Pero esta alta capacidad
de detección también tiene sus inconvenientes. Para poder
detectar un blanco a 400 Km, la señal debe ser lo suficientemente potente como para recorrer esa distancia y volver
al avión. Si en su trayectoria no encuentra ningún blanco, la
señal viajará hasta más de 800 Km, perdiendo progresivamente su potencia. Esto hace que el avión pueda ser detectado por el radar enemigo a distancias muy superiores a las
de detección del propio AWACS.
Finalmente indicar que entre los ejércitos modernos existe también una tendencia a adquirir mini-AWACS como
complemento los AWACS convencionales. Éste es el caso,
por ejemplo, de Israel o India y que emplean aviones como
el Embraer EMB-145.
La Marina norteamericana también posee equivalentes a
los AWACS pero en versión naval, donde básicamente se
instala un radar de alta precisión sobre una plataforma flotante y que se puede desplegar en la zona de interés. En la
actualidad, existe un radar flotante situado en las islas Aleutianas, con el fin de vigilar la Siberia oriental rusa y parte de
China.
Embraer 145 AEWC
Itavia nº 72. 4 –2009
21
Contramedidas para el Radar
Como el Radar es el principal elemento de protección del
espacio aéreo, también se han desarrollado contramedidas
para tratar de confundirlo.
Por ejemplo, las partículas metálicas o dipolos crean una
nube electrónica que intenta confundir al radar de un misil.
Su longitud debe ser proporcional a la mitad de la longitud
de onda de emisión del radar enemigo. Se suelen confeccionar con Aluminio o con fibra de vidrio metalizado con la
longitud adecuada a la frecuencia que se quiera confundir y
se incluyen dentro del avión. En los aviones grandes, se
almacenan kilómetros de este material que se corta con
máquinas a gran velocidad con la longitud necesaria en
cada momento. En los aviones tipo caza, esta posibilidad no
es factible y se recurre al uso de cartuchos del tamaño de
una lata de refresco con distintas longitudes que se lanzan
o simplemente se dejan caer. En otras ocasiones, se recurre al uso de aviones de carga que son los encargados de
sembrar el cielo de estas partículas pero siempre por delante de la fuerza de ataque empleada. El material se diseña
para que las tiras no se peguen unas a otras y forme realmente una nube de dipolos. Deben extenderse lo más rápido posible para cubrir la mayor superficie al radar. Cada
dipolo es varias veces más fino que un cabello humano, de
hecho, se puede hacer pasar varios cientos de ellos por el
agujero de una guja. Tienen una velocidad de descenso
muy lenta, al ser muy poco pesados, por lo que la nube
electrónica puede durar varios minutos suspendida en el
aire.
El otro gran grupo de las contramedidas electrónicas son
los perturbadores (“jammers” en inglés) de los que existen
dos tipos básicos: los perturbadores activos y los de imagen
falsa. Los primeros lanzan señales muy potentes en una frecuencia determinada o dentro de una banda estrecha de
longitud de onda y normalmente orientadas en una dirección de interés. Por su parte, los perturbadores de imagen
falsa buscan crear blancos situados en zonas aisladas para
que el enemigo los ataque. La técnica empleada para ello
consiste en recibir las señales enemigas de radar y las replica creando un blanco en la dirección deseada.
Los misiles de última generación incorporan sistemas
especiales que reducen el riesgo de que sean engañados.
Cuando, por ejemplo, los aviones lanzan bengalas para
crear una fuente infrarroja de gran intensidad y así desviar
su trayectoria, algunos misiles incluyen detectores capaces
de identificar los productos químicos que lanzan dichas
bengalas, evitando así ser engañados. Otros analizan la trayectoria y eliminan aquellos movimientos que, por su brusquedad, supongan cambios imposibles en la trayectoria de
un avión con una cierta masa y velocidad. Este es el caso,
por ejemplo, cuando las bengalas se lanzan perpendicularmente a la trayectoria del avión.
22 Itavia nº 72. 4 –2009
Otros sistemas analizan la velocidad de la firma infrarroja. Si, por ejemplo, ésta se desacelera rápidamente, como
es el caso de las bengalas al no estar propulsadas, elimina
ese objetivo.
Aviones Invisibles al Radar
En el campo de la firma al radar, la invisibilidad de un
avión se consigue por medio de dos mecanismos básicos:
los materiales y la propia geometría. Al igual que existen
materiales que absorben la luz (cuerpos negros), existen
materiales que absorben las ondas de radio que emite el
radar. Aprovechando esta característica, el fuselaje y los
principales elementos del avión se construyen a partir de
materiales compuestos con estas características. De hecho,
se recubre de este material todas las superficies metálicas
del avión, ya que el metal suele tener una fuerte reflectividad a las ondas de radio. Las tomas aerodinámicas de los
motores, por ejemplo, están curvadas en forma de S para
evitar la exposición directa al radar de los álabes metálicos
del compresor. De igual manera, todo el armamento se
transporta en el interior de la aeronave, con el fin de que el
material absorbente lo rodee por completo.
El otro mecanismo para reducir la visibilidad al radar es la
geometría, tanto las superficies superiores como inferiores
se diseñan para que reflejen las señales del radar de tal
manera que reducen al mínimo la señal de vuelta. Igual de
importante que evitar devolver la señal de radar es evitar
emitir cualquier tipo de señal electromagnética que pueda
ser detectada por el enemigo. Para ello, todos los cables y
electrónica se encuentra apantallada mediante recubrimientos aislantes especiales. Así mismo, el radar de abordo se
ha diseñado para que emita un haz lo más pequeño y focalizado posible, con el fin de evitar que pueda ser detectado
fácilmente, mientras que el uso de la radio para comunicarse con el exterior se reduce a la mínima expresión durante
las misiones críticas de estos aviones.
Herramientas de Protección
En ocasiones, existen aviones que dejan de obedecer instrucciones o interrumpen las comunicaciones por radio sin
motivo aparente. Cuando se cumplen unos determinados
indicadores, se convierten en sospechosos y es necesaria
la intervención de los aviones de defensa aérea para que
los intercepten y los comprueben posterior. El protocolo
habitual indica que un par de aviones caza deben interceptar al avión responsable de dicha violación y hacerle aterrizar en un aeropuerto cercano. Para tener esta capacidad,
es necesario definir cuanto sería el tiempo máximo de interceptación y dónde se van a instalar los cazas de alerta temprana. Aviones como el Eurofighter tienen ya la responsabilidad de protección del espacio aéreo en Austria, Alemania,
Italia, Reino Unido o España.
Protección del Espacio Aérep
Láser aerotransportado de Boeing
Otros sistemas: Escudo Antimisiles
Además de las baterías anti-aéreas, los misiles constituyen uno de los sistemas más empleados para la defensa
del espacio aéreo en caso de ataque, aunque no disponible al alcance de todos. En 1972, se estableció el Tratado
Bilateral Antimisiles que restringía el despliegue de misiles
estratégicos (no tácticos) anti-balísticos lo que dio lugar
posteriormente al sistema A-35 de protección de Moscú o
al sistema norteamericano Safeguard que empleaba interceptores tipo Spartan o Sprint para proteger las bases de
misiles balísticos en la base aérea de Gran Forks en Dakota del Norte.
Estados Unidos tiene, al menos desde los años 70, un
sistema de satélites dotados de sensores infrarrojos con el
fin de detectar el ataque de un misil balístico al Comando
de Defensa Aeroespacial Norteamericano (NORAD, “North
American Aerospace Defense Command”), una organización conjunta de Estados Unidos y Canadá dedicada a la
defensa aérea y espacial. Desde entonces, los satélites se
han venido utilizando habitualmente para detectar la emisión infrarroja producida por el lanzamiento de un misil,
seguir su trayectoria y calcular su posible punto de impacto. Así, por ejemplo, durante la Primera Guerra del Golfo
Pérsico, los satélites norteamericanos eran capaces de
detectar el lanzamiento de misiles Scud iraquí con destino
a Israel.
Se sabe que este sistema está formado por 5 satélites en
órbita geosíncrona de los que únicamente 3 están operacionales, siendo los otros dos de reserva. Además, se encuentra apoyado por el Sistema de Alarma Avanzada de Misiles
Balísticos (BMEWS, “Ballistic Missiles Early Warning System”) que consiste en un conjunto de radares de alarma y
seguimiento situados en Alaska, Groenlandia y Reino
Unido. Su capacidad de detección es tal que son capaces
de detectar un misil a 4800 Km de distancia y dar la alarma
de ataque con 15 minutos de antelación.
A principios de los 80, Estados Unidos comenzó la sustitución de sus misiles balísticos por otros de mayor precisión
como el Peacemaker MX. Sin embargo, los atentados del 11
de septiembre de 2001 dieron una vuelta de tuerca a la
estrategia seguida hasta entonces. El presidente Bush ante
la escala de medios que comenzaban a emplear los grupos
terroristas apoyó un plan de defensa nacional. El así llamado “escudo anti-misiles” consistiría en un sistema combinado de detección de posibles ataques por medio de una compleja red de satélites y radares.
Como consecuencia de este cambio en la política norteamericana, en 2002 se anuló el Tratado Bilateral Antimisiles y
se comenzó a trabajar en el nuevo escudo antimisiles que de
Itavia nº 72. 4 –2009
23
otra manera hubiera estado prohibido. Estados Unidos puso
entonces a funcionar a pleno rendimiento su maquinaria militar. En 2006, se hicieron públicas las conversaciones entre
Estados Unidos con varios países europeos que proponían
la instalación de una base de lanzamiento de misiles en
Polonia y un radar de detección en la República Checa. El
objetivo era protegerle contra misiles intercontinentales provenientes de Irán o Corea del Norte, lo que levantó la suspicacia de Vladimir Putin y del resto de Europa.
Las negociaciones han seguido su curso durante 2007
hasta la actualidad. La principal objeción de Putin se refiere
a que ningún país problemático, como Irán o Corea del
Norte, tiene capacidad de lanzar un misil balístico a 8000 Km
de distancia ni lo haría vía Europa Occidental para atacar a
Estados Unidos, ya que iría en contra de las leyes de la
balística.
Así pues, desde Rusia se ha visto el intento norteamericano como una agresión y una nueva carrera hacia la militarización. Estados Unidos también ha desplegado un sistema
de radares de alerta temprana en el desierto de Israel para
detectar un eventual lanzamiento de misiles desde Irán. El
sistema, instalado en septiembre de 2008, empleará los
datos captados por satélite para activar los misiles Arrow de
defensa antimisil.
El sistema es el mismo que se implantó en 2006 en Japón
con el fin de prevenir un ataque de Corea del Norte. En
diciembre de 2007, Japón completó con éxito la interceptación de un misil lanzado desde la base de la marina de Estados Unidos en una isla de Hawai. En este caso, se empleó
el sistema norteamericano de detección de misiles Aegis
combinado con el interceptor de misiles SM-3 instalado a
bordo de un buque de guerra japonés. El misil SM-3 interceptó el misil lanzando desde Hawai a 100 Km de altura,
justo en la capa atmosférica antimisiles más externa. En el
caso de que fallara el sistema SM-3, Japón tiene una segunda capa de protección, a más baja cota, dotada de misiles
tipo Patriot situados en bases terrestres. Esta transferencia
de tecnología a Japón ha levantado ya ciertos recelos entre
sus vecinos chinos y rusos, aunque el país nipón justifica su
derecho a la defensa después de que en 1998 Corea del
Norte lanzara un misil de largo alcance dirigido hacia el Océano Pacífico y que sobrevoló el territorio japonés.
A finales de agosto de 2008, Rusia también confirmó que
había superado con éxito una prueba capaz de esquivar un
sistema de defensa antimisiles.
La prueba consistió en lanzar un misil balístico intercontinental RS-12M Tópol desde el cosmódromo de Plesetsk
que acabó impactando en la península de Kamchatka,
situada a 6.000 Km de distancia, apenas 25 minutos después. Este tipo de misiles tienen un alcance de hasta
10.000 Km y funcionan con combustible sólido, por lo que
son más difíciles de detectar.
24 Itavia nº 72. 4 –2009
La tecnología detrás del escudo anti-misiles
Tanto aviones como misiles suelen ser cuerpos metálicos
propulsados por un motor térmico que emite radiación infrarroja mayor que el ambiente que les rodea. Es precisamente en la búsqueda de esta radiación en lo que se basan los
sistemas de guiado de los misiles. Sin embargo, este tipo de
radiación se atenúa rápidamente con la distancia y depende fuertemente de las condiciones atmosféricas, por lo que
resulta difíciles de detectar con suficiente intensidad. Además, los diseños de aviones y misiles ya incluyen características especiales que reducen su firma infrarroja, lo que
reduce aún más su detección. Todo esto hace que los sensores de radiación infrarroja sean especialmente caros,
requiriendo materiales especiales para su construcción y un
cuidadoso diseño para poder discriminar entre el objetivo y
la estela que éste deja a su paso.
En el caso de que se lance un misil, el sistema de satélites del escudo anti-misiles detectará la deflagración correspondiente a la primera etapa de lanzamiento mediante los
sensores de infrarrojos que monitorizan de forma continúa
la superficie de la tierra. Debido a la menor emisión térmica,
los misiles propulsados por combustible sólido serán más
difíciles de detectar por los sensores infrarrojos que los que
empleen combustible líquido. En este sentido, Estados Unidos está desarrollando también un sistema de aviones con
láser de alta energía que sirva de complemento y que serían capaces de interceptar misiles con combustible sólido a
300 Km de distancia o hasta 600 Km para el caso de misiles con combustibles líquidos.
Una vez lanzado el aviso de un posible ataque, los radares de alerta temprana se orienten hacia la zona potencialmente peligrosa y comiencen a iluminar al misil durante su
ascenso a las capas altas de la atmósfera. Una vez conocida su posición y trayectoria, se procede al lanzamiento de
misiles situados bien en estaciones de tierra, desde buques
e incluso desde el espacio. Estos misiles interceptarían a
los agresores y los destruirían en las capas altas de la
atmósfera, reduciendo el potencial daño colateral en tierra.
Conclusión
La protección del espacio aéreo ha ampliado su campo de
aplicación como consecuencia de los atentados del 11-S al
ámbito puramente civil, como se ha podido comprobar en
grandes eventos como las olimpiadas de China o la Exposición Internacional de Zaragoza. La tecnología permite cada
día detectar posibles amenazas cada vez más lejos y con
mayor precisión, gracias al uso de satélites y sensores cada
vez más poderosos. Sin embargo, la reciente carrera armamentística de Estados Unidos, con su promulgado escudo
anti-misiles, está volviendo a levantar viejas heridas ya
cerradas que esperemos no den razón para comprobar la
efectividad de estos sistemas tan sofisticados.
A. G. P.
Aerodinámica
Velocidad de maniobra: tiempos para el cambio
El 12 de Noviembre de 2001, el Vuelo 587 de American Airlines, un Airbus Industrie A300-605R, se estrelló
en un área residencial de Belle Harbor, Nueva York,
poco después de despegar de John F. Kennedy International Airport, cuando se dirigía al Aeropuerto Internacional de Las Américas, Santo Domingo, con 2 tripulantes
de vuelo, 7 auxiliares, y 251 pasajeros a bordo del
avión. El estabilizador vertical de la aeronave y el timón
se separaron en vuelo y fueron encontrados en la Bahía
de Jamaica, aproximadamente 1 milla al norte de los
restos principales del avión. Los motores se encontraron, por bloques, al norte y al este de los restos principales. Murieron las 260 personas a bordo y 5 más en
tierra, donde se precipitó el Airbus.
EL National Transportation Safety Board expuso que
la causa probable de este accidente fue la separación
en vuelo del estabilizador vertical a consecuencia de las
cargas recibidas por la estructura, que estuvieron más
allá de las cargas de cálculo. Los motivos fueron las
innecesarias y repetidas entradas de mando en los
pedales que efectuó el copiloto del avión.
En el curso de esta investigación la Junta de Seguridad percibió que muchos pilotos tenían una comprensión incorrecta del concepto de Velocidad de Maniobra
(VA) y del grado de protección estructural que existe
cuando el avión vuela por debajo de dicha velocidad.
Técnicamente, la velocidad de maniobra es la máxima
a la cual, partiendo de la condición inicial de 1g, el avión
será capaz de soportar una entrada de recorrido total y
súbita en un control de vuelo, limitada únicamente por
los topes o por el esfuerzo máximo que puede efectuar
el piloto. Para este fin, los ingenieros consideran en fase
de proyecto cada eje del avión de forma individual, y
suponen que, después de la acción de mando total, el
avión retorna a condiciones de vuelo estabilizadas. No
entra, pues, dentro del concepto protector de velocidad
de maniobra las acciones de mando súbitas y/o completas en múltiples ejes.
El Director de Operaciones de American Airlines dijo a
la Junta de Seguridad, en fase de investigación, que la
mayor parte de los pilotos de American Airlines entendían que el avión estaba protegido de daño estructural si
se efectuaban acciones de mando total sobre el timón
de dirección de forma alternativa a velocidades del aire
por debajo de la velocidad de maniobra. El NTSB comprobó que el Manual de operaciones del A300 de American Airlines contenía sólo una referencia de la velocidad de maniobra, para indicar que era la velocidad de
penetración en turbulencia (270 kts). Sin embargo,
como evidenció el accidente del Vuelo 587, acciones
cíclicas de mando total del timón de dirección, incluso a
velocidades del aire por debajo de la velocidad de
maniobra, pueden causar daños estructurales de carácter catastrófico.
El Comité investigador NTSB entiende que las prescripciones existentes relativas a la velocidad de maniobra pueden haber contribuido al malentendido en cuanto al grado de la protección estructural que proporciona
el hecho de operar la aeronave por debajo de la velocidad de maniobra. El Título 14 CFR 25.1583, “Operating
Limitations” pone a la velocidad de maniobra en la lista
de las limitaciones de velocidad del aire que deben ser
entregadas a los pilotos de aviones de la categoría de
transporte; asimismo establece que, junto con la velocidad de maniobra, se debe incluir “... a statement that full
application of rudder and aileron controls, as well as
maneuvers that involve angles of attack near the stall,
should be confined to speeds below this value.”
La Junta americana entiende que, siendo cierto que
las acciones de control con recorrido total deberían confinarse a velocidades del aire por debajo de la velocidad
de maniobra, la declaración que existe en la Sección
25.1583 también podría interpretarse para implicar,
incorrectamente, que un avión podrá soportar cualesquiera de estas acciones, con recorrido total de mando,
siempre que se hagan por debajo de la velocidad de
maniobra.
La explicación de velocidad de maniobra que da el
texto AC 61-23C, “Pilot's Handbook of Aeronautical
Knowledge” todavía se presta a mayor confusión, cuando cita: “any combination of flight control usage, including full deflection of the controls, or gust loads created
by turbulence should not create an excessive air load if
the airplane is operated below maneuvering speed.”
Esta afirmación tan incorrecta en un texto para pilotos
sugiere que la aeronave goza de protección estructural
siempre que las acciones de control múltiples se efectúen por debajo de la velocidad de maniobra.
La FAA se ha decidido a enmendar todo el material
regulador. Desea clarificar que el funcionamiento en (o
por debajo) de la velocidad de maniobra no proporciona
protección estructural frente a acciones de mando de
recorrido total cíclicas en un eje, o en más de un eje al
mismo tiempo. La FAA está en fase de proponer un
cambio, en el sentido de que los fabricantes deben
incluir en sus Manuales advertencias a los pilotos para
que eviten órdenes de mando completas, rápidas y
alternativas, en combinación con grandes cambios en
cabeceo, alabeo o guiñada.
A. E.
Itavia nº 72. 4 –2009
25
Periscopio de la Técnica
El Airbus A350 XWB estrenará nuevo agente extintor
El Airbus A350 XWB usará un nuevo agente extintor de incendios en
bodegas en lugar del Halón, que ha marcado historia de efectividad a lo
largo de decenas de años a bordo. El nuevo agente es un fluido fabricado por 3M denominado Novec 1230. El perfil medioambiental del nuevo
agente de extinción de incendio “es excelente”, según señala el fabricante. Su potencial de destrucción de ozono es nulo y su tiempo de vida en
la atmósfera es de unos 5 días.
Novec 1230 se aplicará en forma de gas, pero es líquido a temperatura
ambiente. Es eléctricamente neutro en ambos estados físicos y presenta
un potencial disruptivo en estado gaseoso de 15,6 kV en electrodo de 1,7
mm., a 20 ºC.
Las características del fluido son similares a muchos de los halones de
la primera generación con una excepción, este compuesto es líquido en
condiciones ambiente. El punto de ebullición es 49,2 ºC. Su calor de
vaporización es muy bajo; de hecho se evapora 50 veces más rápido que
el agua, lo que permite una transición rápida al estado gaseoso en la
tobera de inyección de descarga del producto.
Sus buenas características medioambientales se deben a su baja solubilidad en agua (prácticamente no hay destrucción por hidrólisis) pero ,la
causa fundamental es la fuerte absorción de energía UV que exhibe,
dando lugar a un tiempo de vida muy corto. Se destruye por fotólisis, con
rotura de enlaces químicos por radiación UV, a una tasa que conduce a
un tiempo de vida no superior a la semana.
El fluido Novec 1230 se utilizará en el sistema de extinción de incendios
de los compartimentos de carga del nuevo avión Airbus A350. El sistema
de extinción, como tal, se centrará en tecnologías avanzadas en dos campos: la de gestión del agente extintor y su distribución.
En conjunto, la compañía que diseña este sistema, Pacific Scientific,
espera encontrar los requisitos en esta materia de extinción de incendios,
más las que son propias del avión ETOPS. Como es sabido, la normativa
actual general requiere que el sistema contra incendios de las bodegas
alcance una concentración volumétrica inicial de Halón del 5%, y que además sea capaz de mantener la concentración mínima de 3% en los
siguientes 60 segundos a la declaración del incendio. El último valor citado (3%) es adecuado para evitar la reanimación del fuego. La norma, no
obstante, pone una nota de singularidad en relación con los aviones
ETOPS, que se resuelve por lo común con la adición de una segunda
botella de producto extintor que se dispara a los 60 minutos de la primera e inicial.
A. E.
Ilustración Airbus SAS
26 Itavia nº 72. 4 –2009
Datos
• Sólo 48 horas de producción en las refinerías
USA son suficientes para
abastecer su mercado
anual de gasolina 100LL,
para la flota de aviones de
pistón.
• Bombardier someterá
la célula de todos sus
nuevos proyectos de las
series CS a ensayos de
presión –180.000 ciclos–,
equivalentes al triple de
su vida de servicio.
• Cerca de 3.000 aviones
comerciales están en
tierra, en espera de la
recuperación económica y
del tráfico aéreo. Los
cortes de producción son
inevitables. El tráfico
aéreo debería crecer a la
cifra irreal del 14% para
absorber el ritmo de
fabricación anterior a la
crisis.
• El sistema TopSeries
IFE (In-Flight
Entertainment) de Thales
se controlará de la misma
forma que un portal de la
Web, y se instalará en 40
aviones de British
Airways, el primero en un
Boeing 777–300ER a
mediados de 2010. El
sistema tendrá memoria
suficiente para 100
películas, 300 programas
de televisión y 400 Cd de
música.
Contramedidas por rayo láser en aviones comerciales israelíes
Datos
• El 44,3% (10.858
aviones) de la flota
mundial comercial tiene la
firma Boeing y el 21,5%
(5.269) es Airbus, según
Flight ACAS Database.
• CFM International ha
entregado el motor CFM56
que contabiliza la cifra de
de venta de 20.000
unidades.
• U.S.A: el 65% del
tráfico aéreo se concentra
al Este del río Misisipi,
zona declarada de
prioridad para
operaciones e
infraestructuras.
• ATA: 6.600 vuelos
menos al día en U.S.A.
con relación al año 2000.
• Cada día se producen
dos incidentes de humos
a bordo, uno de ellos con
origen en el cableado.
Preocupación, por el
aumento de la energía
eléctrica en el asiento
debido a los sistemas de
entretenimiento.
• El retraso en la entrada
en servicio del Boeing 787
implica penalizaciones de
5,1 · 106 US$. Algunas
compañías han optado
por “pagos en especie”,
aceptando interinamente
aviones B–767. Aún así, el
787 mantiene una cartera
de 840 pedidos, y sólo 83
bajas en su backlog.
El Ministerio de Transportes de Israel ha firmado un contrato de suministro de
equipos de contramedidas por infrarrojos que serán instalados a bordo de aeronaves comerciales de ese país, como parte del plan de seguridad del transporte
aéreo. Hace siete años que el gobierno de Israel adoptó la decisión de establecer
medidas de protección en sus aeronaves comerciales, tras la tentativa terrorista de
derribar un avión israelí de pasajeros en Kenia, en 2002. El programa encontró
serias dificultades pues el sistema de
dispersión de señuelos seleccionado no
fue certificado por las autoridades de la
FAA y JAA. Este retraso ha conducido al
desarrollo acelerado de un sistema que
utiliza un rayo láser para desviar el curso
de los misiles disparados contra el avión.
Torreta láser
Se espera que este sistema no encuentre obstáculos administrativos para su
certificación.
El sistema seleccionado (C-Music) emplea tecnología por infrarrojos que ya presta servicio en el avión militar. El estrecho rayo láser que se genera de forma automática por el sistema cuando detecta la presencia de un misil, fija y sigue su trayectoria de acercamiento a la aeronave, interfiriendo en su sistema de guiado para
desviar su trayectoria. El pedido del Ministerio de Transportes israelí se ha hecho
después de ensayos en vuelo realizados en un helicóptero comercial..
El sistema C-Music consta de cuatro subsistemas: el de detección de la amenaza, seguimiento del blanco, excitador del láser y director del haz. El sistema se aloja
en una góndola de perfil aerodinámico que está unida a la “belly” del avión, sobresaliendo sólo 30 centímetros respecto a la línea del fuselaje. Desde esta posición
el sistema proporciona cobertura hemisférica completa que protege el avión contra
ataques múltiples desde diversas direcciones. El sistema pesa 50 kilogramos.
Sujetador que mejora la protección contra rayos en compuestos
La División Fastener de Alcoa ha diseñado un nuevo sujetador que, según los
ensayos realizados por la compañía, reduce de forma notable el riesgo de arco eléctrico en los taladros realizados en superficies de material compuesto. Este riesgo,
conocido como microtexturas inducidas por mecanizado, implica menor protección
del avión contra el impacto de rayos al aumentar la resistividad de estas zonas. Esta
innovación ha sido presentada por investigadores de Alcoa en una reciente conferencia mantenida en la Society of Automotive Engineers, por Hasim Mulazimoglu y
Luke Haylock, de Alcoa New Product Development, Aerospace Fasteners.. El taladrado de materiales compuestos, según los investigadores de Alcoa, provoca numerosos “voids” en el compuesto que atrapan excesos de sellante y/o resina, inhibiendo el contacto eléctrico entre el sujetador y la estructura de material compuesto. Las
marcas que deja la herramienta en el material aumentan conforme lo hace el desgaste del útil, incrementándose el riesgo de acumulación de sellante y resina.
Los investigadores de Alcoa han probado que los nuevos sujetadores disminuyen la caída de voltaje en la interfase sujetador-material compuesto, disminuyendo el efecto dieléctrico del sellante.
Las fibras de carbono son 100 veces más resistivas al paso de la corriente que
el aluminio, pero la resina epoxy es un millón de veces más resistiva. El nuevo
sujetador de Alcoa consiste en un núcleo y un manguito deformable que asegura
mejor e íntimo contacto entre el manguito y las fibras de carbono cortadas, al
expulsar del hueco el sellante durante la deformación del manguito.
Itavia nº 72. 4 –2009
27
US Navy: renovado interés por el F–35C
En breve ...
• Precios de entrada actuales de
algunos aviones militares, en millones de dólares. F–22: 148;
A400M (estimación): 124;
Eurofighter
Eurofighter
Typhoon: 63; Rafale: 62,1; F–35:
55,2; Gripen: 37,5.
• La firma inglesa Aesir ha desvelado su proyecto de UAV, un vehículo no tripulado de doble “fan”,
con capacidad para transportar
1.000 kg. de carga útil. Su misión
será el transporte logístico, con una
autonomía de 8 horas. El vehículo,
denominado Hoder, de 1.500 kg.
de peso en vacío, hace uso del
efecto Coanda para obtener las
fuerzas aerodinámicas de sustentación. El control y equilibrado del
par de reacción se ejecuta mediante flaps de desviación del flujo.
• Parker Aerospace ha diseñado
un sistema de filtración con capacidad para separar el agua, por coalescencia, durante el repostado del
avión. Ésta es una iniciativa que
trata de impedir la formación de
hielo en el sistema de combustible
en vuelo a alta altitud. Como se
recordará, el pasado año un Boeing
777–200ER de British Airways
experimentó rollback en los motores (ITAVIA nº 69) causado por formación de hielo en el sistema de
alimentación de combustible.
• La compañía Ryanair abrirá a
principio de año dos nuevas bases,
en Bari y Brindisi, que serán las
números 35 y 36, con tres aviones,
y una inversión de 210 millones de
dólares.
28 Itavia nº 72. 4 –2009
La US Navy renovó su interés por el F–35C poco después de la presentación del primer prototipo de ensayos en vuelo. La Marina estadounidense
piensa adquirir un total de 680
aviones de los modelos B y C,
aunque no se conoce el reparto
parcial. El Modelo F–35B es de
despegue y aterrizaje vertical. El
modelo F–35C es la variante para
operar desde portaaviones e
incluye características propias,
como mayor superficie alar y plegado de bordes marginales de
ala. La superficie alar del modelo
Lockheed Martin
F–35C es 57,6 m2, para ajustar la
velocidad de aproximación y de contacto con cubierta, mientras que las de los
modelos A y B es de 42,7 m2. También es mayor la carga de combustible, que
llega a 9.070 kg.
El F–35 pertenece a los llamados cazas de quinta generación.
Grado higrométrico en cabina
El grado higrométrico ideal en cabina, que no produce sensación de humedad o sequedad, oscila entre el 35% y el 45%. Sin embargo, en los aviones
comerciales presurizados el grado higrométrico es más bajo, y suele oscilar
entre el 5% y 15%, lo que provoca, entre otras, manifestaciones de sequedad
ocular.
El control de la humedad en la cabina tiene aspectos personales, para pasajeros y tripulación, y técnicos. En ocasiones hay conflicto entre las dos exigencias. La cuestión es que, mientras un nivel de humedad en la banda señalada es satisfactorio para los pasajeros, el aire seco, como es bien conocido, es
favorable para el funcionamiento de los sistemas eléctricos y la prevención de
corrosión estructural.
Desde el punto de vista personal, además, la situación no es constante. En
efecto, el aire de entrada en cabina durante el rodaje del avión debe deshumidificarse. Ahora bien, ocurre lo contrario en altitudes de crucero debido a la
ventilación intensa que se efectúa en esta fase, con aire exterior muy seco.
La experiencia indica que, siendo pequeña la humedad interior en estas circunstancias de vuelo de crucero, se alcanza muchas veces el punto de rocío
en la pared de cabina debido a la baja temperatura exterior. De este modo
existe una amenaza particular de condensación masiva en el techo de la cabina, la llamada corona, donde pueden aparecer capas de hielo y se ven afectadas, normalmente, las mantas de aislamiento. En crucero a alta altitud se
produce, pues, una disminución considerable de la humedad de aire de cabina como consecuencia inevitable de la intensa ventilación que hay en esta
fase. Conforme más largo es el vuelo más bajo será el grado higrométrico, y
no es inusual que llegue al 5%.
Una solución natural para este problema de tipo personal es humedecer el
aire de cabina. Sin embargo, además de los problemas técnicos derivados del
aumento de humedad en cabina hay otros que se asocian con la masa de
agua que tiene que ser llevada a bordo, y más en particular con el crecimiento biológico tan ligado a ambientes húmedos.
Si se decide humidificar el aire de cabina hay tres tipos de equipos que se
pueden emplear a bordo: el de atomización de agua,, los aparatos que disponen de caldera de vapor y los de evaporación superficial de agua.
Los equipos de atomización de agua, que producen un spray de agua que
se introduce por los conductos de aire acondicionado, no se emplean en la
actualidad. El spray es producido por un rotor conducido por un motor. El
aspecto problemático de tal humidificación, aparte de la potencia absorbida
por el rotor, es que el sistema distribuye en el aire minerales procedentes del
agua potable utilizada en el proceso. Esto puede causar concentraciones de
minerales en algunas partes sensibles del sistema de ventilación de aire, p.e.,
en los contactos de conmutadores. Igual que minerales, el sistema puede distribuir bacterias que pueden estar presentes en el sistema de alimentación de
agua potable. Debido a éstos otros problemas este tipo de humidificador ha
sido abandonado.
El humificador basado en caldera de vapor produce vapor en una caldera y
efectúa una mezcla controlada de éste con el aire circulante. El aire con
humedad controlada es conducido a la cabina por el sistema de ventilación.
La ventaja de este sistema consiste en que el aire humedecido no contiene
minerales y está libre de la posible presencia de bacterias que provienen del
abastecimiento de agua. Este principio es usado en el humidificador de cabina Humispace producido por la compañía Le Bozec Filtration & Systems. El
humidificador está certificado para aviones
Airbus y Boeing, entre otros.
El humidificador basado en el principio de
evaporación superficial del agua consiste
en una almohadilla que está hecha de un
material celular que posee una superficie
de contacto muy grande para ambos elementos, aire y agua. Esto garantiza una
transferencia adecuada de masa de agua
en el flujo de aire. La técnica de humidificación es simple y no precisa de calderas o
de producción de aerosoles. Sistemas
El humidificador Humispace es un
basados en este principio se emplean, por
generador del vapor controlado
por microprocesador. Un conjunto
ejemplo, en el B–767 con dos equipos que
de electrodos sumergidos en el
consumen entre 100 y 150 litros del agua
agua producen el vapor que se
conduce a un atomizador situado
en vuelos de 10 horas de duración. Elevan
en el conducto de ventilación de
el grado de humedad relativa del 5% al
cabina. Dispone de sensores de
temperatura y de humedad en el
25% en cabina de primera clase, y hasta el
conducto de aire que regulan la
10% y 15% en clase turista. El mantenicantidad de vapor que se mezcla
con el aire de ventilación. Los
miento del sistema es mínimo, y consiste
sensores envían señales al
en el cambio de la almohadilla en intervalos
microprocesador para controlar el
nivel de agua en la caldera.
regulares.
Varios aviones de largo alcance
Resumiendo se puede decir que el conutilizan este tipo de humidificador.
Peso: 3,6 kg.; Máx. vapor: 4,2
trol de la humedad del aire dentro de la
kg/h; Potencia: 3,6 kW; Punto de
cabina tiene dos perspectivas para el ingerocio seleccionable entre –1ºC y 6
ºC: Diagnóstico en ARINC 429;
niero aeronáutico. De una parte la producAverías: traceables y aviso de
ción intensa de anhídrido carbónico en
fallo en ECS;
cabina hace necesaria una ventilación muy
eficiente e intensa con gran intercambio de aire; de otra parte, deben de evaluarse, como consideración técnica, los problemas derivados de la saturación
del punto de rocío con el aumento del grado de humedad y sus efectos en sistemas eléctricos y la corrosión estructural en general.
A. E.
En breve ...
• El EFIS para helicópteros de la
firma Chelton utiliza tecnología
gráfica 3D para reproducir el terreno que está delante y alrededor del
helicóptero, en un cuadro de representación visual en tiempo real.
Cada EFIS ofrece instrumentos de
vuelo primarios con GPS (Global
Positioning System), WAAS (Wide
Area Augmentation System), mapa
móvil, exhibición del terreno, exhibición opcional de condiciones
meteorológicas y del tráfico, totalizador del combustible, y planificación de vuelo. El sistema cumple
los requisitos FAA respecto al
TAWS (Sistema de aviso de proximidad del terreno) para el avión de
turbina de ala fija, incluyendo las
clases A y B para H-TAWS. El equipo está autorizado para operaciones IFR con un sólo piloto en el
Bell 412. El primer cliente será una
unidad de salvamento que opera
en Alaska, donde realiza misiones
de salvamento y emergencias.
• Brasil y Francia parece que han
entrado en fase de armonía en el
campo aeronáutico, impulsada por
los Presidentes Lula da Silva y
Sakorzy. Francia podría comprar
hasta 12 KC-390, amen de participar en su desarrollo, y Brasil estaría interesada en 36 Rafale.
Itavia nº 72. 4 –2009
29
Swift 702, nueva alternativa para la gasolina 100LL
En breve ...
• Las Compañías Aéreas han
presentado en Naciones Unidas
su propuesta de reducción de
gases invernadero. La Delegación
fue presidida por Willie Walsh, presidente de British Airways. Los
objetivos incluyen reducir la emisión de carbón una media del
1,5% por año hasta 2020, estabilizar las emisiones a partir de ese
año, y como objetivo ideal reducir
la emisión neta de carbón el 50%
en 2050, a los niveles de 2005.
• FedEx recibió a finales de Septiembre el primer Boeing 777
Freighter. La compañía podrá
volar la aeronave en rutas de
5.800 millas náuticas (10.740 km.)
lo que supone un aumento de
3.890 km. respecto a la flota de
MD–11 Freighter. El FedEx 777
Freighter tiene una carga útil de
97,5 Tm., esto es, 16,7 toneladas
más que el MD–11.
Boeing
• Un C5–M ha establecido nuevo
record en tiempo de ascenso con
carga, al elevar a una altitud de
41.100 pies una carga de 80.004
kg, en 23 minutos y 59 segundos.
• A raíz del accidente del Air
France 447 se promocionan ideas
para añadir nuevas señales de
entrada en el sistema automático
de vuelo. Se citan, entre otras,
señales de ángulo de ataque y la
posición del estabilizador horizontal. Se crítica así el diseño actual
del sistema (piloto automáticodirector de vuelo) y de su dependencia exclusiva del sistema de
datos aerodinámicos.
30 Itavia nº 72. 4 –2009
La gasolina 100LL usada en los motores alternativos de aviación tiene,
como es bien sabido, plazos contados para su desaparición. Con la presencia
en ella de plomo tetraetilo (no más de 0,53 mL/L) se enfrenta desde hace
tiempo a la normativa medioambiental. Además, su escaso empleo desde el
punto de vista de producción en refinería tiende a elevar sus costes. Por si
esto fuera poco la producción del antidetonante que incorpora (tetraetilo de
plomo) también ha descendido de forma notable. Actualmente sólo hay tres
compañías que fabrican este producto, en cortes muy específicos de producción, en vista de la baja demanda.
La gasolina 100LL, a pesar de su bajo contenido en plomo, es la principal
responsable de la emisión de este producto a la atmósfera. Se cita que el 45%
del plomo presente en el aire es vertido por la flota de aviones con motores
de pistón. Las presiones para la
prohibición inmediata de comercialización de la 100LL son muy importantes. Precisamente, dada la presencia
de plomo, la 100LL no puede ser
bombeada por tuberías y debe ser
transportada en vehículos específicos. La primavera de 2010 es el año
previsto para su desaparición, pero
Producción mundial de aviones con
tanto en Estados Unidos como en
motores de pistón.
Europa podrían existir cláusulas para
permitir su empleo hasta que se encuentre combustible o combustibles sustitutos.
La compañía norteamericana Swift Enterprises Ltd. ha preparado un combustible denominado Swift 702, libre de alcoholes y de plomo, que en este
momento se manifiesta como un sustituto prometedor de la gasolina azul. Su
composición exacta no se conoce pero se define como “biocombustible derivado de hidrocarburos, sintetizado de biomasa”. La importancia que se concede a este nuevo combustible como posible sustituto de la 100LL se deriva
de que la propia FAA ya lo ha sometido a pruebas iniciales en dos motores de
pistón, y actualmente realiza ensayos de larga duración.
El combustible Swift 702 encontró casi todas las especificaciones actuales
de la gasolina de aviación ASTM D 910 AvGas 100LL en el curso de ensayos
iniciales realizados en el William Hughes Technical Center de la FAA. El análisis por cromatografía de gases demostró que el combustible consiste en dos
componentes primarios y un el resto que abarca menos del 1% de masa. No
obstante, no se han dado más detalles sobre composición. El combustible
exhibió un IO (104,4) y un Número de Performa muy altos (159,6), ver la Tabla
adjunta, que estaban bien por arriba de los mínimos requeridos actuales.
La comparación se efectuó en dos tipos de motores, uno atmosférico (Lycoming IO-540-K) y un segundo turboalimentado, (Lycoming TIO-540-J2BD) de
seis cilindros, motores reconocidos por su alta demanda de octanaje en el
combustible. Swift 702 encontró todas las especificaciones actuales de la
gasolina 100LL (ASTM D 910) con excepción del requisito del tinte y los dos
siguientes:
1. El poder calorífico fue de 41,9 MJ/kg que se comparan con el valor mínimo de la especificación de 43,5 MJ/kg, lo que supone una reducción del 3,7%
en el contenido de energía específica. El combustible Swift 702 presenta una
Comparación de características del) combustible Swift con el estándar
Avgas 100LL (bajo plomo).
Índice de Octano
Número de Performa
Plomo, mL/L
Color
Densidad, 15 °C, kg/m3
Tensión de vapor, 38 °C, kPa
Cristalización, °C
Azufre, masa %
Poder calorífico, MJ/kg
Precipitación, mg/100 mL
Gomas potenciales, mg/100 mL
Destilación, % evap., °C
– Inicial
– 10%
– 40%
– 50%
– 90%
– Final
Swift
104,4
159,6
<0,01
NP
819
42,5
–63
0,0053
41,9
<0,1
3
28,00
58,00
161,00
161,00
161,50
182,00
AvGas 100LL
99,5 mín.
130 mín.
0,53 máx.
Azul
–
38,0- 49,0
–58 máx.
0,05 máx.
43,5 mín.
3 máx.
6 máx.
75 máx.
75 mín.
105 máx.
135 máx.
170 máx.
Fuente: FAA W. Hughes Technical Center
densidad total de 1,0 lb/gal superior a la 100LL, a 30,5 ºC (6,7 lb/gal para Swift
702 y 5,7 lb/gal para 100LL). En términos de capacidad, el combustible Swift
702 contiene 127,6 MJ/gal frente a 112,7 MJ/gal para 100LL, un contenido de
calor 13% más alto para el combustible Swift 702,
2. Swift 702 no alcanzó los puntos 50%, 90%, y punto final de la curva de
destilación. La razón de este comportamiento se explica por el alto contenido
de aromáticos que tiene el combustible. Los ingenieros de la FAA citan este
punto con el de mayor dificultad que tiene Swift 702 para acomodarse a los
requisitos de la especificación de la actual 100LL.
En la Fig. 1, página siguiente, se observa que la potencia máxima del motor
con Swift 702 se obtuvo con mezclas más ricas que en el caso de la 100LL,
debido a que la relación esteqiométrica con Swift 702 es más baja (14) que la
correspondiente a 100LL (15). El combustible es 17,5% más pesado que la
gasolina 100LL, a 30,5 ºC. Sin embargo, como el valor másico de su energía
específica es el 96,3% de la 100LL, Swift 702 tiene un 13% más de energía
volumétrica que la 100LL. Por consiguiente, aunque en referencia de masa
produce menos potencia que la 100LL, sobre base volumétrica, que interesa
mucho más al piloto, tiene un 13% más de contenido energético, y produce
más potencia. Como ejemplo aproximado, 113 litros de Swift 702 aumentarían el peso del avión es 13,6 kg., pero incrementaría el alcance de la aeronave un 8%.
Actualmente se realizan nuevos ensayos de larga duración usando dos
motores de alta potencia, un Continental y un Lycoming, pruebas que se coordinan con los ingenieros de los fabricantes de los motores. En estos ensayos
se determinarán los efectos globales del nuevo combustible en la operación y
desgaste de los motores, los efectos de la mayor temperatura EGT que produce el nuevo combustible, (ver de nuevo Fig. 1), la presencia de depósitos
en la cámara de combustión, y la operación de los inyectores de combustible.
En especial, la FAA espera obtener de estos ensayos la verdadera calificación
En breve ...
• Northrop Grumman Corporación diseña un satélite con reflector desplegable que ayudará al Jet
Propulsion Laboratory de la NASA
a elaborar un mapa de humedad
del suelo y
los ciclos
de congelación y deshielo
a
escala global,
con
exactitud,
resolución y
cobertura
sin precedentes. AstroMesh-Lite,
previsto para lanzamiento en
2014, usará un radiómetro y radar
de alta resolución para hacer
medidas directas de la humedad
de suelo y estado de deshielo.
Con esto se avanzará en la comprensión de los ciclos regionales y
globales del agua, la productividad
del ecosistema, y los procesos de
interacción del agua, la energía y
los ciclos del carbono.
• El presupuesto de modernización del B-2, que termina en 2014,
se ha elevado de 6.100 millones
de dólares a 9.540. El programa
supone
mejoras en
la planificación operativs
del
avión, sus
sistemas
de comunicaciones y
de armamento. El B-2 es el único avión
estadounidense que combina, en
una sola plataforma, no detectabilidad, gran alcance, alta carga útil
y armas de precisión. La flota de
20 aviones B-2 se encuadra en el
Ala 509 de bombardeo, con base
en Whiteman, Mo.
Itavia nº 72. 4 –2009
31
En breve ...
1,3%
• Es probable que la norma americana Part 23 se divida en tres
subgrupos. El primero incluiría los
aviones no presurizados; en el
segundo entrarían los aviones presurizados que vuelan hasta Mach
0,6 y probablemente los “jets ligeros”; el tercer subgrupo sería para
los que vuelan a velocidad superior a Mach 0,6. La norma Part 23
impone en USA los requisitos de
aeronavegabilidad para todos los
aviones de ala fija distintos a los
de transporte público de pasajeros. En la actualidad debe cumplirla desde una pequeña avioneta
hasta el reactor de negocios más
sofisticado.
• Un investigador principal que
trabajaba en el entorno del Lunar
Reconnoissance Orbiter (LRO),
especialista en radares miniaturizados de RF, fue detenido el pasado mes de octubre cuando un
agente del FBI, que se hacía pasar
por espía israelí, le daba dinero a
cambio de información secreta de
Defensa. La nota hecha pública
por el FBI advierte que el Gobierno de Israel está al margen de
esta tentativa.
• Rara avis: el Airbus A330–200
Freighter saldrá con 500 kg.
menos de peso que el previsto.
Certificación: mediados de 2010.
• El IRST del F/A-18E/F es un
sensor de infrarrojos que explora y
deteta fuentes de calor en un
amplio sector en acimut y elevación de ±70º. Asegura inmunidad
frente a la detección electrónica y
a contramedidas RF. El sensor
pesa 52,2 kg. (diámetro de 23,4
cm. y longitud de 96,5 cm.).
32 Itavia nº 72. 4 –2009
Fig. 1. Actuación del combustible Swift 702 y de la gasolina 100LL en un motor
Lycoming IO–540K, a 2.700 RPM. Nótese que la potencia máxima del motor se
obtiene con mezclas más ricas en combustible Swift 702 que con gasolina 100LL.
Fuente FAA.
de la parte alta de la curva de destilación del Swift 702 como combustible futuro para la flota de motores de pistón de aviación general.
El proceso no será rápido aunque puede acelerarse si crece la presión
sobre la Environmental Protection Agency (EPA). Debe seguir un completo
programa de ensayos en vuelo, la aprobación en su caso por parte de la American Society for Testing and Materials como combustible que se ajusta al
estándar de aviación, la aprobación por la FAA y de la EPA estadounidenses.
Iberia Mantenimiento y SAS
Iberia efectuará las revisiones más importantes (C y D) de las flotas MD80
y Airbus A330 y A340 de la compañía SAS Scandinavian Airlines.
Iberia Mantenimiento se encargará en exclusiva de llevar a cabo esta labor
en un periodo de dos años prorrogable hasta cinco años.
La revisión C, que se realiza cada
18 meses en los aviones de largo
alcance y cada 20 en los de corto y
medio, comprende una inspección
exhaustiva de la estructura, los sistemas y las zonas interiores y exteriores del avión. Entre otras cosas,
incluye el desmontaje de frenos y
A330 de SAS
ruedas, partes de los motores y de
las alas, así como inspecciones de la estructura y de los depósitos de combustible, entre otras.
La revisión D, o Gran Parada, es la más completa y se realiza cada seis
años. Supone una revisión estructural profunda del avión, que incluye la bajada de los motores para su inspección completa y la revisión de los trenes de
aterrizaje y de los mandos de vuelo, timones, alerones, flaps. Además, se realiza una prueba en tierra y en ocasiones un vuelo de prueba.
Esta revisión suele tardar un mes en realizarse.
Parabrisas del B737: retorno a la filosofía de “contención”
en impactos con aves
PPG Industries fabrica un nuevo parabrisas de cristal laminado para los
Boeing 737 Next-Generation. Este nuevo diseño tiene dos particularidades
singulares, primero que disminuye el perímetro del parabrisas, y segundo que
introduce una lámina final (en el lado de cabina) para contención de posibles
fragmentos de vidrio y otros restos que pueden desprenderse en caso de colisión con ave.
Con esta modificación, cuya certificación se espera para el tercer trimestre
del próximo año, se pierde la intercambiabilidad del parabrisas con los más de
6.000 Boeing 737 fabricados hasta el momento. La firma de Seattle no ha indicado los motivos concretos por los cuales introduce esta modificación. Boeing
encuadra el cambio dentro del constante proceso de mejora de sus productos. Boeing ha rediseñado varias veces los parabrisas del 737, pero siempre
dentro del mismo marco de fijación para asegurar la intercambiabilidad.
En el curso de impacto de un ave con el parabrisas del avión el pájaro se
comporta analíticamente como un fluido, transmitiendo el impulso total de la
colisión al parabrisas. Como es sabido, para mantener la integridad estructural del parabrisas se han seguido hasta ahora dos filosofías de diseño. Una de
ellas, conocida de forma coloquial por “repulsión del ave”, apareció hacia 1970
y trata simplemente de obtener la rigidez necesaria en el parabrisas para
impedir la proyección hacia el interior de fragmentos producidos en la colisión.
La otra filosofía, conocida por “contención del ave”, adoptada ahora para los
nuevos parabrisas del 737 NextVidrio templado
Generation, es más antigua, data de
los años 1950, y como su nombre
Vinilo
indica persigue el objetivo de “conteVidrio templado
ner” en el propio parabrisas los posibles fragmentos derivados de la coliLámina contenxión fragmentos
sión. Esta filosofía permite una consSección parabrisas, posición comandante
trucción de parabrisas de menor
peso que la anterior. La reducción de peso se aplica tanto al esquema de los
paneles transparentes como a la estructura de fijación en el fuselaje. La cuarta lámina en este caso, ver el esquema adjunto, estará unida al grueso panel
de cristal templado interior. El panel de cristal exterior, más delgado, contiene
la lámina conductora para deshielo y desempañamiento.
Conviene señalar que Boeing mantiene la filosofía de “repulsión” en su
nuevo 787; más aún, ha sustituido los paneles de vidrio templado por plásticos acrílicos reforzados. Objetivo final: reducir peso.
Depósito hidráulico con sangrado de aire automático en el
Boeing 787 y A350 XWB
El Boeing 787, y más tarde el Airbus A350 XWB, ambos con sistemas
hidráulicos de 5.000 psi, emplearán entre otras innovaciones de sistemas,un
depósito de líquido hidráulico con sangrado automático de aire.
En los sistema convencionales, hasta ahora, este flujo de aire proviene de
las líneas de sangrado del compresor del turbofán.
Algunos inconvenientes de esta configuración es, en primer lugar, la necesidad de refrigerar el aire en un cambiador de calor, bien se extraiga de la
puerta LP o HP del motor. Además, cierta cantidad de aire puede pasar al
líquido hidráulico. Se produce en estas condiciones la saturación de aire en el
líquido y disminución del módulo volumétrico del fluido. El incremento de la
En breve ...
• El National Polar Orbiting Operational Environmental Satellite
System (NPOESS) proporcionará
datos atmosféricos, oceanográficos, terrestres, solares y geofísicos
que ayudarán a mejorar los pronósticos meteorológicos a corto plazo.
Continuará con la misión de almacenar datos climáticos de la Tierra
que permitirán una mejor comprensión del modo en que interaccionan
los elementos naturales y artificiales en el medio ambiente.
Northrop Grumman
• Airbus ha dado el “go-ahead”
para la instalación de winglets en la
familia A320. Se cita que la mejora
en combustible puede llegar al 4%
en las rutas más largas. Al parecer
será el modelo A320 el primero en
contar con las aletas de borde marginal, hacia 2012.
Flightglobal
• Las gafas que llevó Amelia Earhart en su histórica travesia del
Atlántico, en 1932, segundo vuelo
tras Charles Lindbergh pero la primera mujer en
conseguirlo,
alcanzó la puja
de 141.600 dólares, en una subasta en Hollywood.
Amelia desapareció años después
en el Pacífico (1937) cuando intentaba la vuelta al mundo.
Itavia nº 72. 4 –2009
33
En breve ...
• Compañías aéreas chinas se
han visto abocadas al abandono de
rutas comercialmente atractivas,
debido a la competencia del tren de
alta velocidad. De hecho cesan en
proyectos para abrir nuevas rutas
con tramos inferiores a 1.000 km.
En algunas rutas la caída de la
demanda ha sido superior al 50%.
La gran aerolínea China Southern
Airlines (CSA) tiene actualmente
160 rutas domésticas, en las cuales
hay 38 donde existe fuerte competencia del tren de alta velocidad. La
situación tiende a deteriorarse porque la mayor parte de las grandes
ciudades de China estarán conectadas con alta velocidad hacia
2020. El impacto será muy importante, ha dicho Si Xianmin, Presidente de CSA. La compañía pretende ampliar su red internacional y
asignar más capacidad a las rutas
internacionales comercialmente
atractivas.
• Raytheon Co. actualizará el sistema ADAS (Advanced Distributed
Aperture System) para los helicópteros del US Army añadiendo, a los
seis sensores IR originales, otros
de señalización de fuego hostil,
asistencia sintética al aterrizaje y
audio 3D, entre otros.
• Un cisterna A330 MRTT, de la
Real Fuerza Aérea Australiana,
efectuó el pasado 9 de noviembre
la primera
operación
nocturna
de reabastecimiento
de combustible.
La aeronave transfirió más de
1.000 kg. de combustible en varios
contactos con dos F-16 portugueses. El operador de la pértiga cuenta con un sistema de iluminación
por infrarrojos y estereovisión.
34 Itavia nº 72. 4 –2009
Depósito hidráulico
de émbolos
diferenciales.
Nótese la válvula de
sangrado de aire
automática en la
parte superior del
conjunto.
Parker
compresibilidad, de no corregirse, afecta de forma negativa a todos los desplazamientos de los martinetes. Por esta razón estos sistemas precisan de
presurización inicial con el fin de remover el aire antes de que el líquido entre
en la bomba principal de impulsión.
El nuevo depósito que llevan, y llevará, estas aeronaves pertenece a la
categoría de émbolos diferenciales (dos pistones de distinta superficie) que
permiten mantener la presurización inclusive en situaciones upset del avión.
Con estos depósitos, de circuito cerrado, se elimina también la necesidad de
disponer de prebombeo del líquido, de la línea de sangrado de aire del compresor y por consiguiente el cambiador de calor de acondicionamiento del aire
que procede del turbofán.
Los nuevos depósitos de émbolo diferenciales eliminan de forma automática el aire que pueda existir en el sistema hidráulico gracias a una válvula automática. Precisamente es requisito esencial la purga de aire en caso de que,
por alguna circunstancia, entrara en el sistema. Y ahí es donde actúa la válvula automática de sangrado.
El depósito utiliza una cavidad con sensor que aloja un conjunto de prismas
y un rayo láser para determinar si el depósito hidráulico contiene aire o no, en
función de la desviación del haz luminoso del láser. Si se detecta presencia de
aire (oxígeno) se envía una señal eléctrica de apertura de la válvula de venteo del depósito para expulsar el aire.
La unidad cuenta con opción de ventilación manual, indicadores de sustitución de filtro y sensores eléctricos de nivel, además de ventana visual. Adviértase que el diseño de sistema cerrado minimiza el riesgo de contaminación.
Problemas con las baterías de litio
Las baterías de litio representan el último material de riesgo transportado a
bordo, sobre todo cuando se empaquetan en múltiples unidades, según un
informe realizado por la FAA. ALPA (Air Line Pilots Association) ha solicitado
que se prohiba el transporte de estas baterías en aviones de carga por el riesgo de incendio de dichos embarques, hasta que se desarrollen nuevos requisitos sobre su manipulación y empaquetado. En los últimos meses ha habido
incidentes de fuego o de presencia de humos en tres aviones cargueros.
ALPA ha dejado claro en un comunicado que no se opone al embarque de
ordenadores portátiles a bordo.
Ell embarque de baterías de litio requiere someterlas a pruebas de altitud,
vibración y de choque, pero no incluye ensayos de su resistencia al fuego.
Las pruebas realizadas este año por la FAA indican que, en un paquete de
baterías de litio, estrechamente embaladas, el incendio de una de ellas provoca el efecto dominó. Se relaciona ahora con el embarque de baterías de litio
un antiguo accidente que ocurrió en un Boeing 747 “Combi” de la compañía
South African Airways, en noviembre de 1987, con 159 pasajeros a bordo. La
carga incluía una remesa de baterías de litio para relojes. El avión desapareció en el Océano Índico.
Los ensayos realizados por la FAA con baterías de ordenadores portátiles y
de teléfonos móviles, señalan que los forros del compartimento de carga del
avión son vulnerables a la penetración del litio fundido que sale de la batería
cuando saltan los tapones de seguridad. Las baterías se expusieron a un
pequeño incendio con alcohol.
Para baterías con el 50% de su
carga se observó que, 20 o 30 segundos después de someterse al fuego, el
electrolito líquido, muy inflamable, se
derramaba por los tapones de seguridad del polo positivo como consecuencia del aumento de la presión interna
en la batería. El incendio se propagó
rápidamente a las demás y, ocasionalmente, una de ellas hizo explosión.
Explosión de una batería de litio a
carga completa. Foto FAA.
Todos estos acontecimientos se reforzaron cuando los ensayos se efectuaron con baterías a carga completa.
El pasado mes de octubre, el Departamento de Transportes USA advirtió a
los operadores de tierra y almacenistas de la necesidad de cumplir estrictamente las normas aplicables en el transporte de estas baterías, pero ALPA
considera que son inadecuadas para preservar la seguridad del avión. ALPA,
en un comunicado en el que lamenta que estas baterías no se traten como
otras materias peligrosas, solicita la prohibición de embarque hasta tanto no
se disponga de la normativa adecuada.
ALPA fue fundada en 1931 y es la mayor asociación de pilotos del mundo,
con 53.500 miembros de 36 aerolíneas de Estados Unidos y Canadá.
Frenos de carbono para aviones de British Airways
Honeywell suministrará ruedas y frenos de
carbono para los Boeing 767 y 777 de British
Airways, a lo largo de la vida de la flota, en un
contrato valorado en más de 50 millones de
dólares.
El contrato prevé el suministro de ruedas y
materiales de frenos para 46 Boeing B777–200
y 16 Boeing B767–300, hasta el año 2033.
En comparación con los frenos de acero convencionales, los frenos de carbono de Honeywell aplicados, por ejemplo, al Boeing 767 proporcionan un incremento de la vida de servicio
del 15 por ciento, y también ahorro de peso de
440 kg. por avión. Los frenos suministrados
aportan dos novedades, un sumidero de calor de
titanio y un revestimiento antioxidante propiedad
de la firma.
En breve ...
• El sistema de armas móvil por
láser de Boeing demostró el pasado 18 de noviembre su capacidad
para seguimiento y destrucción de
un vehículo pequeño UAV. En la
fotografía que publicamos, del
U.S. Air Force Research Laboratory, se observa el aparato alcanzado y destruido por el haz láser
de alta energía.
• Cuadragésimo quinto aniversario del “Galgo”: el Northrop C-2
Grumman Grayhound realizó su
primer vuelo el 18 de noviembre
de 1964. Entró en servicio con la
US Navy en
1966. Tiene la
misión primaria de transportar carga
urgente, piezas de avión críticas y transporte
de pasajeros a los portaaviones de
combate USA desplegados por el
mundo. El C-2A puede llevar hasta
5.000 kg. de carga a distancias
superiores a 1.000 m.n. sin reabastecimiento de combustible.
• La FAA estudia una norma
según la cual las aerolíneas y otras
entidades que supervisa, no
podrán contratar a sus empleados
hasta dos años después de que
abandonen la actividad pública. La
propuesta es conforme con su
decisión para dejar de referirse a
las compañías aéreas como “clientes”. Hace ahora un año que ciertos bufetes de abogados acusan a
inspectores de la Agencia de ser
“demasiado acogedores” con las
compañías aéreas.
Itavia nº 72. 4 –2009
35
CTA
Boeing Research & Technology Europe organiza una Jornada sobre CDA en Barcelona
Barcelona acogió en Octubre un centenar de expertos internacionales en el marco de las jornadas organizadas por el Centro
Europeo de Investigación y Tecnología de Boeing, con el objetivo
de analizar los últimos desarrollos en tecnologías avanzadas para
el control del tráfico aéreo, y más concretamente las aproximaciones en descenso continuo (CDA). ITAVIA, ver número 68, presentó las bases de las aproximaciones CDA. El grupo que se reunió
en Barcelona incluía destacados representantes internacionales
de proveedores de servicios de navegación aérea, aerolíneas,
industria, universidades y centros de investigación.
CDA contribuirá al objetivo marcado por SESAR de reducir en
más del 10% el impacto medioambiental de la aviación. Como destacó Francisco Escartí, Director General del Centro Europeo de
Investigación y Tecnología de Boeing (BR&TE), “Boeing es consciente que tanto la mejora en la eficiencia como el respeto medioambiental es clave tanto para sus clientes como para la sociedad
en general. Nosotros estamos abriendo nuevos caminos en este
campo, desarrollando tecnologías y herramientas capaces de
aportar soluciones innovadoras que posibiliten un desarrollo sostenible del transporte aéreo”.
La Conferencia se organizó en cuatro sesiones. La primera de
ellas ofreció la perspectiva institucional, en tres conferencias. DeVroey, Manager de AEA, se centró en la crisis profunda de tráfico
aéreo que sufre Europa, en particular en la clase Premium muy
usada antes por el sector financiero. Señaló que la alternativa era
la reducción de costes pero que esta medida debe referirse a la
aviación en su conjunto y no centrarse exclusivamente en las aerolíneas. Habló así de mejoras en ATC, congelación de tasas aeroportuarias y de seguridad, menor gestión gubernamental y revisión
de los criterios de competencia. En relación con el medio ambiente señaló su relación con los avances en tres tecnologías: optimización de las infraestructuras, progresos tecnológicos, nuevos
combustibles y operaciones, entre ellas CDA.
Melrose, de Eurocontrol, se centró en la implantación de las
CDA en Europa e inició su exposición de forma muy directa diciendo que un piloto volará en CDA a menos que sea interferido por
Control, circunstancia que puede ser frecuente en un espacio
aéreo muy congestionado. Melrose señaló que en Europa hay 25
aeropuertos con CDA publicados, 5 están en fase de ensayo y se
espera que 37 más lo hagan tan pronto como sea posible. Una
frase muy directa para justificar la expansión de CDA: un 30% más
de CDA es equivalente al ahorro de 100 millones de Euros/año.
Elizabeth L. Ray, de FAA, presentó la transformación experimentada por el National Airspace System de Estados Unidos a
partir de las ineficiencias del antiguo en varios órdenes. Señaló el
tránsito de CTA, en tres etapas, desde control de procedimientos
(control donde creemos que está el avión) a control de vigilancia
(control donde sabemos que está el avión) y modernamente a la
gestión basada en trayectorias (gestionar los aviones donde sabemos que están).
36 Itavia nº 72. 4 –2009
Las sesiones II y III de la jornada se dedicaron específicamente
a las aplicaciones con llegadas avanzadas. Destacamos en la
Sesión II la contribución de Manzano, de Air Europa, que expuso
datos sobre la demostración oceánica de AIRE (Atlantic Interoperability to Reduce Emissions) aplicando el concepto TBO (Trayectory Based Operations), iniciativa europea y norteamericana que
aboga por reemplazar el concepto operacional actual, centrado en
la gestión humana de volúmenes de espacio aéreo, por TBO,
donde el recurso fundamental de espacio aéreo pasa a ser la trayectoria de las aeronaves. El papel del controlador se centra en
supervisar o decidir acerca de las soluciones óptimas planteadas
por las rutinas automáticas. Según Manzano, TBO demostró la
posibilidad de reducir el consumo de combustible en el espacio
aéreo oceánico en torno al 075%-1%. En la misma sesión. Frank
White, Manager del Espacio Aéreo y de procedimientos de control
en California meridional, presentó las experiencias de CDA en el
aeropuerto de Los Ángeles.
En el curso de la conferencia de C. Seifert, sobre experiencias
iniciales de los ensayos CDA en el aeropuerto de Munich, indicó
que cada llegada CDA había supuesto la reducción de 50 a 150
kilogramos de combustible, equivalentes a 160 kg. – 470 kg. de
CO2. Abogó por tipificar la definición y fraseología de CDA, y señaló que en el entorno de control las opiniones sobre CDA habían
pasado de “neutral” a “positivas”. Esta misma apreciación se
observó entre los pilotos.
La cuarta y última sesión estuvo dedicada a los métodos, conceptos y soluciones avanzadas, con amplia participación de miembros de Boeing Research & Technology Europe. DePrins destacó
las simulaciones CDA, donde predominan las ideas de mayor
capacidad, menor impacto ambiental y más eficiencia. Señaló que
las arquitecturas de software actuales permiten modelar los futuros
conceptos operacionales y las tecnologías necesarias, hasta el
punto de desarrollar un Future ATM Concept Test Bench. Grabow,
por su parte, introdujo la herramienta de análisis de performance
ATM denominada APATS, un método de simulación que permite
cálculos de ruido en trayectoria, retrasos de vuelos y estadísticas
de tiempos y de combustible usados. La herramienta se integra en
el programa MATLAB para posteriores estudios de simulación y
determinación de trayectorias.
David Garrido, también de BR&TE habló sobre los beneficios de
la navegación continua 4D, y en particular su aplicación a CDA con
el beneficio de predicibilidad, variable sobre la que volvió a insistir
Kuenz del Institut of Flight Guidance (DLR). Kuenz insistió en que
CDA ejerce una fuerte demanda de predicibilidad y precisión. Una
vez en CDA, dijo, no siempre será fácil responder a las instrucciones de Control. Indicó que DLR trabaja en un sistema de gestión
de vuelo avanzado que mejorará notablemente la precisión de trayectoria y guía del avión, para alcanzar los “perfiles verdes” –señaló– de la aproximación.
A.E.
Tecnología de campo eléctrico para estirilizar el aire de cabina
La calidad del aire de cabina se apoya en la actualidad en filtros pasivos, tipo HEPA y sus variantes, a través de los cuales pasa el aire extraído de los motores
del avión. Su máxima eficiencia estár relacionada con
el grado de humedad del aire habida cuenta que la condensación puede provocar engelamiento total o parcial
con restricción del flujo y caída de presión en los conductos de ventilación. Es sabido, además, su ineficacia
ante ciertos virus, por ejemplo el más simple de resfriado común, por no citar otros.
La unidad AirManager
tiene un peso de 2 kg., y
según el fabricante
puede ahorrar un 1,5%
de combustible por año
debido al menor volumen
de aire sangrado que es
necesario extraer de los
motores.
A fines de los años noventa se inició la experimentación con tecnología de campos eléctricos. La primera
aplicación comercial se efectuó en clínicas especializadas en personas de tercera edad, con el fin de eliminar
olores y protección de pacientes de riesgo frente a elementos patógenos presentes en el aire. Pronto se observó que la tecnología podía llegar más lejos, como en la
protección de muestras de ensayo de alimentos para
estudio de infecciones en laboratorios, protección fren-
te a partículas volátiles en las industrias de fabricación
de tintes, disolventes, farmacéutica, etc.
La tecnología de campo eléctrico acoplado usa una
bobina de alta tensión pare crear una avalancha de
electrones que divide las moléculas de cadena larga, de
la misma forma que lo haría un espectrómetro de
masas. El proceso de esterilización del aire se efectúa
en dos pasos. En primer lugar el aire pasa por el campo
eléctrico donde se eliminan olores, toxinas y otros elementos patógenos. En esta fase todos los residuos
adquieren carga eléctrica. El aire así tratado se dirige a
un filtro de retención de partículas, que actúa por atracción electrostática mejor que por filtración física, proceso que se hace con mínima caída de presión en las
líneas.
La tecnología desarrollada por Quest International y
BAe Systems se está probando actualmente en dos
aviones, BAe146 y Boeing 757, que han obtenido un
certificado de tipo suplementario de EASA. La elección se debe a que en ambos modelos de aviones concurre un historial detallado de incidencias de contaminación de aire de cabina por diversos compuestos presentes en el aire sangrado de los motores, en particular
compuestos de fósforo que tienen su origen en el aceite lubricante de los motores. Los ensayos en BAe 146,
en cinco compañías aéreas, ya han concluido y los
informes de resultados han sido favorables. El sistema
se quiere ofertar para empleo en el Boeing 737 y Airbus A320.
A. E.
Sale de fábrica el primer 747–8 Freighter
El pasado 12 de noviembre Boeing anunció que el primer
747-8 Carguero fue remolcado fuera de la fábrica de Everett
en el Estado de Washington. El avión, cuyo destino final
Boeing
será Cargolux, va a ser pintado e iniciará los preparativos
para el primer vuelo.
El 747-8 Carguero es el nuevo 747 de gran capacidad
que ofrecerá a los operadores de mercadería mayor rentabilidad con costes operativos más bajos y un mejor rendimiento medioambiental. El avión tiene 76,3 metros de
largo, esto es, 5,6 metros más que la versión 747-400. Esta
extensión permite un 16% más de carga volumétrica que su
predecesor, lo que se traduce en cuatro paletas adicionales
en la cubierta principal y tres en la cubierta inferior.
La firma Boeing tiene asegurados un total de 105 pedidos
del 747-8, setenta y ocho de los cuales son pedidos de
nuevos aviones cargueros.
Compañías como Cargolux, Nippon Cargo Airlines, AirBridgeCargo Airlines, Atlas Air, Cathay Pacific, Dubai Aerospace Enterprise, Emirates SkyCargo, Guggenheim y Korean Air están entre los clientes que han hecho sus pedidos
de 747-8 Freighter.
Itavia nº 72. 4 –2009
37
Propulsion
Goodrich fabricará inyectores de mezcla pobre
La firma Goodrich Corporation
proyectará para Rolls Royce la próxima generación de inyectores de
mezcla pobre para motores con
esta tecnología, que pretende una
disminución importante de la emisión de óxidos de nitrógeno.
La mayor parte de la investigación en torno a las cámaras de
combustión de los futuros turborreactores se orienta hacia la llamada
tecnología de muy baja emisión de
NOx. Pertenecen a ella los sistemas
que producen niveles de NOx inferiores al 50% de los límites del
estándar OACI CAEP/2. Serán
motores con relaciones de compresión del orden de 50. El objetivo
final es reducir la producción de
NOx en la vecindad de los aeropuertos y en condiciones de crucero subsónico
Los detalles de las tecnologías de
cámara de combustión que se estudian en la actualidad son de propiedad intelectual y no son de dominio
público. Se puede decir, no obstante, que hay tres estrategias, cada
una con distinto potencial para
reducir NOx. También los diseños
se asocian a diversa complejidad
de diseño.
Así, una de las tecnologías en
estudio persigue la reducción de
NOx mediante la optimización del
flujo que se produce en la etapa
cámara de combustión anular simple. Esta aproximación implica
mejorar la uniformidad de la inyección del combustible, el mezclado
óptimo del combustible/aire, la disminución del gasto secundario en
la cámara, primando pues la masa
de aire destinada a la combustión
primaria. Asimismo se trata de disminuir el tiempo de residencia de
los gases de combustión en la
cámara.
Conviene señalar que, de todas
las estrategias en estudio, ésta es
38 Itavia nº 72. 4 –2009
posiblemente la que implica menor
incremento de costes final de la
unidad. Tales cambios tendrían,
pues, impacto mínimo en el coste
del motor. Se estima que estas
mejoras pueden aportar reducciones en los índices de emisiones del
orden del 50%.
Otra técnica, que puede llegar a
reducir las emisiones de NOx en
torno al 50% – 70% del estándar
CAEP/2, perfecciona el uso de las
zonas múltiples de combustión,
tanto en configuraciones radial
como axial. Como es sabido, conforme a la tecnología actual, es
posible con estas cámaras controlar
su funcionamiento de la cámara de
acuerdo con la situación operativa
del motor. En régimen de bajo
empuje sólo una etapa recibe combustible y se diseña para estabili-
Cámara experimental de
segmentación axial de GE con
premezclado y pre-vaporización.
dad de la combustión. Cuando se
avanza el mando de gases entra
otra etapa de combustión, bien de
forma individual o en combinación
con la anterior. Por lo común, la
cámara con etapas organizadas en
sentido radial son más cortas y
ligeras, pero de mayor diámetro.
Este incremento de longitud radial
complica de forma notable el establecimiento del perfil térmico de
temperatura del gas a la entrada del
primer estator de turbina, un factor
esencial para la vida de servicio de
la sección caliente del motor. La
organización de las etapas en sentido axial da lugar a una cámara de
mayor longitud, y más inyectores
de combustible.
En fin, la tecnología de la combustión con mezcla pobre funciona
con un exceso de aire y con temperatura de llama considerablemente
más baja. Por consiguiente se produce una reducción en la formación NOx. Aproximadamente un
70% del gasto de aire en la cámara
de combustión debe premezclarse
con el combustible antes de entrar
en la zona de reacción de la cámara de combustión. Nótese que el
flujo de refrigeración debe reducirse con el fin de proporcionar el aire
suficiente para el mezclado.
La combustión con mezcla pobre
comprende la inyección directa de
la con déficit de combustible, premezclado con el aire y pre-vaporización parcial del combustible
antes de iniciar el proceso de combustión. La optimización de la
mezcla de aire-combustible, en su
homogeneidad, es la clave para que
la temperaturas de la llama sea más
baja, con menos formación de
NOx. Sin embargo, la homogeneización puede tener un efecto adverso en la estabilidad de combustión.
Para superar estos inconvenientes de estabilidad, es necesaria la
segmentación del combustible. Se
debe usar para ello una arquitectura de cámara de combustión segmentada por filas múltiples de
inyectores, al menos dos zonas, de
modo que cada zona se pueda optimizar para una exigencia particular. Alternativamente, la segmentación del combustible se puede conseguir mediante inyectores situados de forma estratificada para
crear una etapa piloto y otra principal aguas abajo.
Editor Técnico
Combustibles
Guía para principiantes a los biocombustibles de aviación
José Manuel Gil, Ingeniero Técnico Aeronáutico
Hace unos días encontramos en www.enviro.aero un
archivo en formato PDF, llamado Beginner's Guide to Aviation Biofuels. Además de recomendar su lectura es interesante hacer un rápido resumen en español de su contenido.
La aviación fue al comienzo símbolo de lujo y rapidez.
Hoy en día también lo es de eficiencia energética, siendo
sus motores cada vez menos contaminantes. Los motores
evolucionaron para dar más potencia con menos consumo,
y los combustibles también lo han hecho. Pero siempre se
han basado en el consumo de combustibles fósiles. Estos
combustibles no son renovables, y podemos llegar a agotarlos. De un tiempo a esta parte se ha pensado en la producción de combustibles a partir de plantas, en lugar de explotar los combustibles fósiles.
Un biocombustible es un hidrocarburo fabricado a partir del
CO2. Hasta ahora la obtención de biocombustibles se ha basado en la obtención de etanol a partir de productos vegetales
ricos en azúcares y aceites; éstos absorben el CO2 que es
transformado en la fotosíntesis por la planta. A través de otros
procesos industriales de las plantas obtenemos los alcoholes y
aceites utilizados hasta ahora como biocombustible, tanto en
automóviles, maquinaria agrícola e incluso aviación. Sin embargo este combustible no es adecuado para el mundo de la aviación, y las fuentes pueden entrar en competición directa con
otras necesidades primarias del hombre, como la alimentación.
cas para humanos y animales, que contienen un aceite muy
graso. De cada semilla se obtiene una cantidad de aceite
que representa el 30-40% de su masa. Crece con facilidad
en todo tipo de terrenos, incluso en los áridos.
• Camelina: otra planta con un aceite graso apto para producir biocombustibles. Además del aceite, de los restos de
la producción de este, puede obtenerse pienso para aves.
La planta es ideal para realizar cultivos rotacionales.
• Algas: potencialmente es el método más prometedor.
Estas plantas microscópicas viven en aguas contaminadas
de donde extraen el CO2 para vivir. Además son la fuente
más rápida de obtención de hidrocarburos: se calcula que a
igual superficie con otros medios productivos, las algas
obtienen 15 veces más litros biocombustible.
• Halófitas: Una halófita es un organismo que naturalmente crece en áreas afectadas por salinidad en las raíces o
aerosoles (spray) de sal, como en los desiertos salinos y
litorales.
Los biocombustibles se plantean como una fuente de
energía no solo renovable, sino también sostenible. Es
renovable por la forma de obtención, no se agota, como los
combustibles fósiles. Sostenible porque se basa en la transformación de CO2 en hidrocarburos, y aunque teóricamente
todo el CO2 producido por la combustión de combustibles
podría ser reciclado por las plantas y algas, se estima que
se podría obtener un rendimiento de reciclaje del 84%.
El uso de biocombustibles tendría otros
beneficios: los precios finales para el cliente de aviación están sujetos a grandes
variaciones, en función del precio del
petróleo. Los biocombustibles permitirían
diversificar las fuentes así como tener un
suministro más constante en cantidad y
precio.
El futuro es prometedor, y ya se están
realizando pruebas para certificar estos
combustibles como fuente energética para
Airbus S.A.S.
los motores de aviación. De momento se
El pasado 12 de octubre, un A340–600 de Qatar Airways efectuó el primer vuelo de
han dado pequeños pasos, certificando
servicio público de pasajeros con combustible obtenido de gas natural.
los combustibles mixtos, con mezcla de
hidrocarburo fósil y biocombustible, aunque se espera avanLos biocombustibles de la llamada segunda generación
zar hasta la certificación de biocombustibles 100%.
se basan en sistemas que no compiten con los recursos aliAunque todo parecen bondades, no podemos olvidar las
menticios, con plantas de las que obtener aceites para su
políticas actuales de reducción de consumo y ahorro enerproducción, o algas que viven en aguas insalubres, transforgético, ni caer en la tentación de desforestar grandes áreas
mando el CO2.
para plantar Camelina o Jatrhopha para cubrir nuestras
Las posibles fuentes de obtención de biocombustibles de
necesidades energéticas.
segunda generación son éstas:
J. M. G.
• Jatropha: es una planta que produce unas semillas, tóxi-
Itavia nº 72. 4 –2009
39
Foto NASA. Jim Ross
Editor Técnico
Control de las tomas de aire supersónicas mixtas
para turborreactor
Es bien conocido que para cualquier condición de vuelo de la
aeronave el número de Mach axial de la corriente a la entrada del
compresor del turborreactor es subsónico. La razón es que hay que
preservar alcanzar números de Mach supersónicos muy altos en las
velocidades relativas y absolutas del aire en los álabes, dentro del
compresor. Por consiguiente, a velocidades de vuelo inferiores al Mach
axial de diseño del compresor la toma o entrada de aire del motor debe
acelerar el flujo, y a velocidades de vuelo mayores la toma debe
desacelerar la corriente hasta el valor de ajuste de las necesidades de aire del
motor.
En el caso concreto de vuelo supersónico es necesario, pues, realizar una
difusión supersónica del flujo de entrada, seguida de otra subsónica. El grado
de difusión supersónica puede ser muy notable si el avión tiene capacidad de
vuelo a alto número de Mach.
El modo estable de funcionamiento de las tomas supersónicas de compresión
externa-interna (mixtas) se establece con un número de Mach mayor que uno en la
garganta, y el choque normal, que convierte definitivamente el movimiento del aire
de supersónico a subsónico, está situado detrás, pero próximo, de la garganta del
conducto de paso convergente-divergente. Si el choque se mueve inadvertidamente más
allá de la garganta la toma entra en una condición de funcionamiento desfavorable:
40 Itavia nº 72. 4 –2009
ocurre una reducción del gasto de aire, la recuperación de presión
total disminuye y aumenta la resistencia aerodinámica de la
instalación. La resistencia aditiva originada de esta forma puede
alcanzar valores excepcionales.
Estas circunstancias requieren la incorporación de unos sistemas de
regulación que supervisen y ejecuten estas dos funciones básicas:
1) Reducir las posibilidades de expulsión del choque (inadaptación de la
toma), ante perturbaciones en el flujo de tipo externo o interno.
2) Restablecer las condiciones de funcionamiento estable cuando se ha
producido la inadaptación de la toma, es decir, ingerir el choque en el difusor
(tomas mixtas), o situarlo en la boca de entrada (tomas de aire de compresión
externa).
Desde el punto de vista de la alimentación de aire en el motor interesa, pues,
no sólo que la toma supersónica esté adaptada, sino que la posición del choque
sea la más favorable para obtener máxima recuperación de presión total y mínima
distorsión en el flujo de entrada. Así, si el choque de una toma mixta se desplaza
aguas abajo, hacia la entrada del compresor, la recuperación de presión disminuye,
pues la onda es de mayor intensidad. La distorsión del flujo también aumenta pues el
choque está más próximo al compresor. Por tanto no es conveniente un
desplazamiento excesivo de la onda en este sentido, es decir, no interesa un
funcionamiento en régimen supercrítico muy acusado que, aunque estable, incide
desfavorablemente en la recuperación de presión y distorsión del flujo.
Itavia nº 72. 4 –2009
41
Tomas de aire supersónicas
Por otra parte, si el choque se desplaza aguas arriba, hacia la garganta, aumenta la recuperación de presión y disminuye la distorsión.
Estas posiciones son ideales para el
funcionamiento del difusor, pero
también es cierto que la más ligera
perturbación del flujo puede expulsar el choque e inadaptar la toma.
Así, pues, existe un margen de
desplazamiento de la onda que el
sistema de regulación debe mantener, en beneficio del rendimiento
máximo y funcionamiento estable
del motor, ver Fig. 1.
En el caso de las tomas de compresión externa la posición correcta
del choque será en la boca de entrada (régimen crítico). El régimen
subcrítico la desprende y el supercrítico la introduce dentro del difusor, con los mismos problemas que
encontramos en las tomas mixtas.
Banda de adaptación
del choque
Válvula de
derivación
Choque
normal
Motor
Presión
estática
Fig. 1
Elementos de la toma
supersónica mixta.
Dibujo de ITAVIA.
Válvula de
derivación
Motor
Núcleo
central móvil
Formas de regulación de la
posición del choque
El análisis de regulación de las
tomas supersónicas distingue entre
perturbaciones ligeras y fuertes en
el flujo de entrada.
Tal como se aplica en este artículo una perturbación del flujo de
entrada en el motor indica una
variación de las magnitudes aerodinámicas del aire. Las distintas necesidades de aire en el motor, al variar
las revoluciones, la estrangulación
del flujo justo al encender el posquemador, etc., representan perturbaciones típicas de carácter interno. La variación del
número de Mach de vuelo, ráfagas de aire, etc., son perturbaciones típicas de carácter externo. Ante estas situaciones, el sistema de regulación ejerce una acción o
modo regulador. En lo que sigue, y de modo fundamental, nos vamos a referir a las tomas de aire mixtas, que
son las que presentan mayores problemas de regulación. La extrapolación de conclusiones a las tomas de
compresión externa se puede hacer de forma inmediata.
Criterios de definición de perturbaciones
ligeras y fuertes
No resulta fácil definir un criterio simple de qué es,
42 Itavia nº 72. 4 –2009
Expulsión de aire por la
válvula de derivación
Motor
Fig. 1a.
Elementos de geometría variable de
la toma supersónica mixta 3D.
Dibujo de ITAVIA.
o qué se considera, una perturbación ligera desde el
punto de vista de regulación de una toma de aire supersónica, pues depende de variables tan distintas como el
margen de pérdida del compresor acoplado a la toma,
tipo de ésta, grado de complejidad deseable del sistema
de regulación, misiones previstas de la aeronave, etc.
En lo básico, se considera que una perturbación ligera
para un avión en crucero supersónico está representada
típicamente por las variaciones atmosféricas que ocurren a la altitud de crucero. Se acepta que, en esta fase
de la misión, el avión puede encontrar una variación
térmica de 5 °C de temperatura ambiente en 50 metros.
A Mach 2,2 esta situación implica una variación del
número de Mach de 0,025. Expresado en otros términos, ocurre una variación del gasto de aire del 3% en
0,08 segundos. Digamos, entonces, que el sistema de
regulación de perturbaciones ligeras debe ser capaz de
compensar, como mínimo, una variación del 5% del
gasto de aire de alimentación. En la práctica, las perturbaciones ligeras pueden corregirse por medio de
válvulas de derivación de aire, situadas en el difusor, o
bien variando las revoluciones del motor, dicho de otro
modo, ajustando el Mach a la entrada del compresor.
Las grandes perturbaciones se refieren al caso extremo en que el choque ha sido expulsado y es necesario
variar el área de la garganta de la toma para ingerirlo.
Una vez .situado el choque dentro del difusor, la supervisión puede pasar de nuevo al sistema de regulación
de perturbaciones ligeras.
Sistema de regulación de perturbaciones ligeras
En un principio los sistemas de regulación de la posición del choque en las tomas de aire supersónicas habían separado los circuitos de regulación de la toma y
motor, propiamente dichos. La evolución de la técnica
ha sido integrar estos dos circuitos, pues tanto las revoluciones del motor como las válvulas de expulsión de
aire pueden estabilizar el choque.
Cuando las condiciones de funcionamiento del motopropulsor son tales que tienden a desplazar el choque
aguas arriba de la garganta (caso de las tomas mixtas),
la apertura de las válvulas de derivación y una acción
combinada del regulador de combustible sobre las
revoluciones del motor, aspiran el choque y lo sitúan
dentro del difusor.
Los dos tipos de regulación integral para perturbaciones ligeras se basan, pues, en el ajuste de las secciones de paso de las válvulas de derivación (VD) y las
revoluciones del motor (N). Uno de los sistemas efectúa un ajuste rápido de las revoluciones, mientras que
las válvulas de derivación van ocupando lentamente la
posición más favorable. El segundo sistema efectúa un
ajuste rápido de las válvulas de derivación, mientras
que las revoluciones del motor van alcanzado lentamente el régimen más favorable.
a) Regulación por ajuste rápido de las
revoluciones
Este sistema hace uso de la rapidez inherente de los
reguladores de combustible para cambiar las revoluciones del motor y, por tanto, el gasto de aire. La rapidez del cambio permite que las VD se puedan ajustar
lentamente, lo que contribuye a que el sistema de
impulsión de estas válvulas sea relativamente simple y
fiable.
La acción de regulación es la siguiente. Toda toma
supersónica tiene un margen de diseño tolerable de
desplazamiento del choque, dentro del cual se consideran aceptables las condiciones operativas del motor. La
posición que ocupa el choque en el difusor se registra
por medio de una serie de tomas estáticas de presión
situadas en el conducto de paso. En la garganta de la
toma convergente-divergente, el número de Mach de la
corriente es mayor que la unidad, de manera que detrás
de ella el movimiento sigue acelerándose. Por consiguiente, la presión estática detrás de la garganta sigue
disminuyendo (ver de nuevo la Fig. 1). Justamente,
donde esté situado el choque, se produce una discontinuidad de presión, a la vez que el movimiento pasa de
supersónico a subsónico. Se desarrolla un incremento
brusco de presión estática y, como la sección de paso
aumenta y el movimiento es subsónico, la presión estática de la corriente aumenta y la velocidad disminuye.
Éste es el curso de acontecimientos.
Supongamos que el avión está en actitud de crucero,
que las revoluciones del motor son precisamente las
que desea tener el piloto con el ajuste del mando de
gases que ha efectuado. Las tomas de presión estática
están suministrando señales neumáticas que indican
que la posición del choque es correcta. En este caso, las
válvulas de derivación de aire, Fig. 1, pueden estar
ligeramente abiertas o cerradas, según la compatibilidad de gastos de aire que suministra la toma y requiere el motor; si están cerradas, todo el flujo de la toma
pasa al motor. En la representación de la Fig. 1 hemos
supuesto que la toma suministra un gasto de aire ligeramente en exceso del que necesita el motor, siendo
expulsado el sobrante por las válvulas de derivación a
la atmósfera, ligeramente abiertas. En la Fig.1a inferior
las válvulas se muestran con gran abertura.
Si se representa en un diagrama, Fig. 2, la posición
de las válvulas de derivación respecto a las revoluciones del motor, en el caso que nos ocupa el punto de
funcionamiento sería el 1, que corresponde a las revoluciones de referencia (Nref) y a una posición ligeramente abierta de las válvulas de derivación.
Si en un instante determinado el motor necesita
menos aire, porque se ha producido una estrangulación
en el compresor o en la cámara de combustión, el gasto
de aire a la entrada del compresor disminuye y por
tanto el choque inicia un desplazamiento hacia la garganta, es decir, hacia regiones menos supercríticas.
El desplazamiento del choque es seguido por las
tomas de presión estática situadas en el conducto de
paso, que detectan una tras otra el movimiento de la
onda de choque y el salto de presión que ocurre a través de ella. Una señal proporcional a este desplazaItavia nº 72. 4 –2009
43
Trenes de alta velocidad
miento, que se mide sobre la de referencia, es convertida en eléctrica por un transductor de presión, es la
que se aplica a la sección computadora del regulador
de combustible para aumentar las revoluciones del
motor (punto 2 de la Fig. 2).
Al aumentar las revoluciones del motor aumenta el
gasto de aire y el choque se retrasa hasta posiciones
más estables.
Sin embargo, las revoluciones son ahora mayores
que las ajustadas por el mando de gases, o sea, mayor
que Nref. Este error tiene entrada en el circuito de las
válvulas de derivación VD, que se irán abriendo lentamente, expulsando una mayor cantidad de aire y reduciendo revoluciones. El punto de funcionamiento del
motor iría a la marcación 3 de la Fig. 2.
Una perturbación que suponga un incremento del
gasto de aire en el motor, se estabilizaría según la trayectoria 1–4–5.
El ciclo se completa en poco más de un segundo.
El sistema encuentra dos límites a preservar:
a) Que se alcancen máximas revoluciones del motor
(Nmáx) o la apertura máxima de las válvulas de derivación, cuando el choque se mueve aguas arriba.
b) Para un desplazamiento del choque en dirección
opuesta, los límites son una posición completamente
cerrada de las válvulas de derivación, o unas revoluciones muy por debajo de las nominales que puedan afectar, por ejemplo, a la estabilidad de la combustión del
motor.
Regulación por ajuste rápido de las válvulas de
derivación
Este sistema está basado en un ajuste rápido de las
VD, y por tanto es necesario que estas válvulas sean
de respuesta prácticamente instantánea.
La acción de regulación se muestra en la Fig. 3. El
sistema motopropulsor se encuentra inicialmente en el
punto 1. Si el motor necesita menos aire en un momento determinado el choque se desplaza aguas arriba y las
válvulas de derivación se abren rápidamente para
expulsar el aire sobrante. El choque es aspirado, pero
el circuito regulador de las VD acusa la mayor apertura de las válvulas y una señal, proporcional a su posición, es enviada al regulador de combustible del motor
en el sentido de aumentar las revoluciones hasta el
punto 3.
Una perturbación más fuerte se cerraría a través de la
trayectoria l–4–5. El ciclo total se cierra en un tiempo
mayor que el correspondiente al caso de la Fig. 2.
Válvulas de derivación
Las válvulas de derivación se sitúan en el tramo sub-
44 Itavia nº 72. 4 –2009
sónico del difusor. El sistema, Fig. 4, está constituido
por una válvula electrohidráulica (B), que acciona el
émbolo de un actuador (C). La válvula B es pilotada
por un servo (A), el cual recibe la señal de mando (+)
y la de realimentación (–) a través de un sensor de
posición de la válvula de derivación. La válvula electrohidráulica B es la que determina la aceleración del
sistema.
Para obtener respuestas rápidas es importante reducir
al máximo la masa de los elementos móviles. En conjunto, el peso de los elementos móviles (persianas de la
válvula, articulaciones y émbolo actuador) es de unos
3 kilogramos.
Válvulas abiertas
3
Punto de
funcionamiento
4
1
2
5
Nmáx
Nref
Fig. 2. Control del choque mediante
ajuste rápido de RPM.
Dibujo de ITAVIA
Válvulas abiertas
4
2
Punto de
funcionamiento
1
Nref
3
5
Nmáx
Fig. 3. Control del choque mediante ajuste
rápido de válvulas de derivación.
Dibujo de ITAVIA
Control de vuelo
A
Flujo exterior
Salida de aire
C
B
Sensor de
posición
Al motor
Al motor
Fig. 4.
Conjunto de válvula de
derivación de una toma de aire.
Dibujo de ITAVIA
Puesta en marcha del difusor
A velocidades de vuelo supersónicas moderadas las
tomas de aire de compresión externa o mixtas funcionan inadaptadas, ya que la recuperación de presión
total es aceptable a efectos propulsivos. Sin embargo, a
altas velocidades de vuelo, el choque debe situarse
correctamente para obtener el máximo rendimiento del
motopropulsor.
La puesta en marcha de una toma supersónica es en
realidad el proceso según el cual se estabiliza inicialmente el choque, en el punto de diseño del difusor. Al
alcanzar el avión la velocidad de vuelo seleccionada en
el diseño del difusor, el área de la garganta de la toma
aumenta súbitamente, aspirando el choque en las tomas
mixtas, o situándolo en la boca de entrada en las de
compresión externa.
Regulación de perturbaciones fuertes
Los sistemas descritos líneas arriba (ajuste de RPM
y válvulas de derivación) permiten, en la práctica,
regular variaciones del gasto de aire en torno al 10 por
100 del flujo total. Ahora bien, ante la eventualidad de
mayores perturbaciones y más sencillo aún, para la
misma puesta en mar(cha del difusor, la toma de aire
debe incorporar un sistema de regulación que permita
ingerir el choque cuando ha sido expulsado, o bien
que lo ajuste en posición cuando se alcanza la velocidad de vuelo seleccionada para adaptar la toma.
Para explicar en forma simple la regulación de perturbaciones fuertes de la toma nos vamos a referir al
caso de la toma mixta. Nótese en la Fig. 5 que la tras-
lación del núcleo central de la toma (en este caso 3D),
hacia adelante o hacia atrás permite aumentar o disminuir el área de la garganta de la toma. La variación geométrica en las tomas bidimensionales se obtiene
mediante compuertas regulables. Advierta el lector que
por sencillez del dibujo no se ha trazado el abanico de
ondas de choque oblicuas.
La ilustración indica, en forma esquemática, los
pasos necesarios para adaptar la toma mixta. La posición de la línea uno corresponde al punto de diseño: El
núcleo central está en la posición de crucero y el choque situado detrás de la garganta.
Si una perturbación externa o interna rebasa las posibilidades del sistema de regulación de perturbaciones
ligeras, y origina la inadaptación de la toma, las válvulas de derivación deben estar completamente abiertas
para mantener un gasto elevado de aire y bloquear la
garganta de la toma. El difusor quedaría en posición
estable, pero no adaptado, pues existe un choque normal situado delante de él (gráfico en segunda línea).
La ingestión del choque frontal requiere aumentar la
sección de paso de la garganta, bien desplazando aguas
arriba el núcleo central, o mediante otra variación geométrica del difusor. El gráfico en tercera línea muestra
la situación de la toma al principio de la adaptación; el
núcleo central está adelantado respecto a su posición
normal, permaneciendo aún los dos choques. Las válvulas de derivación deben permanecer abiertas para
expulsar el aire que no necesite el motor.
La ingestión del choque (último gráfico) se consigue
desplazando aún más el núcleo central. Una vez adapItavia nº 72. 4 –2009
45
tada y eliminada la perturbación, el ciclo termina retrayendo el núcleo hasta la posición
que demanda el régimen crítico o supercrítico
de la toma.
La Fig. 6 muestra un diagrama bloque de un
sistema automático de adaptación de toma
supersónica.
De modo simplificado la actuación del sistema puede describirse de este modo: cuando las
tomas de presión estática (“Detector”) acusan
la caída de presión debida a la expulsión del
choque, se conectan las líneas “Extendido” y
“Programa de readaptación”. Inmediatamente
el núcleo central se mueve aguas arriba, a gran
velocidad, y a la vez se envía al circuito de las
válvulas de derivación una rutina con orden de
posición.
Conforme progresa la adaptación de la toma,
las válvulas de derivación van regulando la
presión estática a la salida de la garganta del
difusor de acuerdo con el programa de readaptación. Cuando el bloque “Detector” refleja
que la toma se ha adaptado se ponen en comunicación las líneas “Diseño” y “Programa de
diseño”, volviendo el núcleo central hacia
atrás.
En conjunto el ciclo de adaptación se completa en un segundo aproximadamente, lo que
refleja la respuesta rápida que se ha alcanzado
con los elementos móviles que incorpora estos
sistemas.
Fig. 5.
Esquema de puesta en marcha de toma supersónica mixta.
Dibujo de ITAVIA
A. E.
Detector
Inadaptada
Adaptada
Extendido
Actuador
Sensor
Punto de Diseño
Actuador
Programa
adaptación
+
Programa
Programa
diseño
Fig. 6.
Diagrama bloque de sistema automático de adaptación de toma de aire supersónica. Dibujo de ITAVIA.
46 Itavia nº 72. 4 –2009
Mantenimiento
Atalaje de vacío en mantenimiento de aviones
La firma inglesa Latchways plc cuenta con un sistema de atalaje de
seguridad para mantenimiento de aviones (Wingrip) que presenta como
una solución flexible y segura de protección contra las caídas. El sistema
puede utilizarse en las alas, el fuselaje y estabilizadores de los aviones,
tanto en el hangar como en la pista de estacionamiento. El sistema, que
ha sido diseñado por ingenieros aeronáuticos, combina unas ventosas de
vacío accionadas por aire comprimido, dotadas de la tecnología
Latchways Constant Force® y un exclusivo sistema de carro que asegura la máxima seguridad y comodidad con las manos libres.
El sistema Wingrip puede utilizarse como único punto de anclaje o desplegarse por todo el ala del avión mediante una serie de ventosas de
vacío Wingrip unidas por un sistema horizontal de cables de seguridad.
Pueden conectarse al sistema hasta cuatro trabajadores mediante cabos
de seguridad ajustables y chalecos especiales. Una vez asegurado, el
carro Latchways se desliza de una forma sencilla por los soportes intermedios acoplados a las ventosas de vacío, permitiendo a los operarios
acceder a cualquier parte del ala sin necesidad de desengancharse del
cable.
La compañía dice que es la alternativa flexible y de manos libres a los
sistemas fijos de cable aéreo. El atalaje está unido al avión y no a sitios
fijos del hangar que prescriben, con anticipación, la posición concreta
que debe tener el avión en el hangar, quizás no el más favorable para el
movimiento de los equipos móviles. Puede funcionar con aire o nitrógeno comprimido y no requiere largos cables eléctricos, generadores portátiles o baterías.
El sistema puede utilizarse como único punto de anclaje anticaídas o
desplegar una serie de ventosas de vacío para abarcar toda la envergadura del ala. Cuando se utiliza como único punto de anclaje, el dispositivo de cabo de seguridad permite un
radio de seguridad de trabajo de 3
metros, ideal para trabajos en los bordes de ataque y de salida de las alas.
En caso de fallo en la alimentación
de aire o nitrógeno, se activa una alarma acústica y las ventosas Wingrip
mantendrán el vacío suficiente para
trabajar con seguridad durante al
menos 20 minutos.
En caso de caída, la tecnología
Constant Force garantiza que el sistema Wingrip absorberá con seguridad
la energía generada por la caída.
BAE y Shannon Aerospace son dos
compañías que utilizan este sistema.
Aunque hubo al principio ciertas reticencias por parte de algunos trabajadores, la experiencia actual es que los
usuarios se hallan confortables con el
sistema.
A. E.
Itavia nº 72. 4 –2009
47
Aviación antisubmarina
Aviación Antisubmarina:
Escasa oferta, pero de calidad
Alberto García Pérez
Introducción histórica
cos, comenzaron a instalarse así turbinas de vapor de
El diseño de los submarinos ha estado ligado fuerteciclo cerrado. Estas nuevas plantas motrices quemaban
mente al desarrollo del Radar y de la aviación antisubdiesel en una atmósfera rica en oxígeno creada a partir
marina en una carrera continua por la supervivencia al
de la descomposición de peróxido de hidrógeno en premás puro estilo de la teoría de Darwin. El desarrollo
sencia de un catalizador de permanganato potásico.
del radar, por ejemplo, permitió localizar submarinos a
También aparecieron motores diesel de ciclo cerrado
gran distancia y atacarlos de forma más precisa. Para
que empleaban oxígeno líquido, pero su alta volatilicontrarrestar este avance tecnológico, los diseñadores
dad, combinada con una reducida capacidad de almade submarinos se vieron en la necesidad de desarrollar
cenaje durante largos períodos de tiempo, hicieron que
sistemas que permitieran aumentar la velocidad de desesta opción acabara prácticamente desapareciendo. Por
censo, así como navegar a mayores profundidades con
último, los diseñadores también comenzaron a mostrar
el fin de reducir las posibilidades de detección.
su interés por los motores nucleares, ya que permitían
Por otra parte, la Segunda Guerra Mundial también
una alta velocidad de inmersión y una autonomía prácdemostró que la aviación antisubmarina era un medio
ticamente ilimitada. Sin embargo, únicamente cinco
casi idóneo, no sólo para detectar submarinos sino tamnaciones acabaron desarrollando esta tecnología: Estabién para atacarlos prácticamente al instante. La elevados Unidos, URSS, China, Francia y Reino Unido.
da velocidad de patrulla de los aviones, comparada con
La baja permanencia en la superficie que imponía la
los buques, y el gran área de búsqueda que podían
aviación antisubmarina también hizo que numerosos
barrer en poco espacio de tiempo eran dos grandes vensistemas del submarino tuvieran que ser cambiados.
tajas que había que potenciar. Los submarinos se
Así, por ejemplo, se sustituyeron los sistemas de radio
encontraban prácticamente sin tiempo para sumergirse
convencionales por comunicaciones codificadas de
aún empleando procedimientos de emergencia. Aún en
alta velocidad y con antenas instaladas en el mástil
el caso de que el ataque aéreo fallara, los aviones podípara poder navegar justo por debajo del nivel del mar.
an guiar los buques hacia la zona, dando una segunda
Se instalaron también sistemas de eyección de residuos
oportunidad para atacar al submarino hostil.
para evitar tener que subir a la superficie y se modifiLa aviación antisubmarina de la posguerra también
caron las superficies de control para permitir una
cambió los procedimientos operativos de los submariinmersión mucho más rápida y estable.
nos. Hasta entonces, los submarinos navegaban largos
Por su parte, la aviación antisubperíodos de tiempo a la profundimarina
tuvo que reaccionar a todos
dad del periscopio con el fin de aliestos avances desarrollando nuementar de aire a sus motores diesel.
vos sistema de detección y ataque
En estas condiciones, no podían ser
como veremos en las siguientes
detectados por el Radar convenciosecciones.
nal pero necesitaban reducir significativamente su velocidad para
Las herramientas de
evitar formar estelas en las superfidetección
cies que podían ser fácilmente
detectadas desde el aire.
Sonoboyas
Aún así, como los aviones podíLas sonoboyas son dispositivos
an rastrear muy rápidamente el
acústicos que se lanzan desde el
área sospechosa, las posibilidad de
avión o helicóptero sobre el área de
localización visual era muy alto.
investigación. Consta de dos parEra, por tanto, necesario buscar sistes: un emisor de radio que permatemas de propulsión que permitienece en la superficie del mar y otro
ran una mayor autonomía bajo el
hidrófono que se sumerge hasta la
mar. Frente a la tradicional combicota predefinida. Los datos recoginación de motores diesel y eléctriInstalación de sonoboyas en el P–3 Orion
48 Itavia nº 72. 4 –2009
dos por este segundo sensor se transmiten por cable al
emisor de superficie que se encarga ya de transmitir la
información al avión.
La capacidad de detección de un submarino depende de numerosas variables, como la masa del submarino. También depende de su forma, es decir, de cómo
refleja el submarino las ondas sónicas, al igual que
sucede en la aviación, así como de las velocidades y posiciones relativas entre la sonoboya
y el submarino y del estado del mar. La
proximidad a la costa es otro de los factores a tener en cuenta, ya que las
aguas litorales suelen ser muy ruidosas y es fácil que un submarino pueda
pasar desapercibido. Los más modernos submarinos incorporan materiales
que los hacen más silenciosos a las
sonoboyas y, por tanto, más difíciles de
detectar. También incluyen sistemas activos
de sonar que intentan perturbar las emisiones de
estas sonoboyas.
Sonoboyas pasivas
Las sonoboyas pasivas tienen como misión simplemente recoger los sonidos producidos por barcos y
submarinos, sin emitir ningún sonido, y se emplean
fundamentalmente durante la primera fase de detección. Dependiendo del tipo de hidrófono empleado, la
información recogida difiere significativamente. Por
ejemplo, los hidrófonos omni–direccionales recogen
los sonidos producidos en una determinada frecuencia
pero no son capaces de determinar de dónde vienen.
Suelen tener un radio de detección relativamente
corto.
Cuando se emplean hidrófobos direccionales, se
puede establecer el rumbo que sigue el submarino con
respecto a la sonoboya. Pero para establecer con precisión su posición, es necesario recurrir a la triangulación de 3 o más sonoboyas, de igual manera que sucede con los satélites del sistema GPS.
Sonoboyas activas
Las sonoboyas activas generan sus ondas sonoras
para detectar el submarino. Este tipo de sonoboyas
poseen una vida operativa de unas pocas horas debido
a la gran energía que consumen sus emisiones. Sin
embargo, al igual que sucede en la aviación, el submarino hostil puede captar estas emisiones e incremental
su nivel de alerta al comprender que ha sido detectado. Es por ello que habitualmente se emplean en la
fase final del ataque, una vez que ha sido localizado
un submarino sospechoso, con el fin de añadir más
precisión en su localización exacta. Debido a su exposición al enemigo, también se pueden emplear cuando
la localización del blanco se necesita con relativa
urgencia, cuando éste es extremadamente silencioso o
cuando las condiciones del mar hagan difícil la detección de submarinos mediante sonoboyas pasivas.
Existen también sonoboyas mixtas que pueden funcionar durante largo períodos de tiempo en
modo pasivo y, cuando detectan un submarino, se activan y comenzar a emitir
ondas con el fin de aumentar la precisión en la localización del objetivo.
Detectores de Anomalías
Magnéticas
Como es sabido, la Tierra posee un
campo magnético que atraviesa ambos
polos. Este campo magnético se puede
ver modificado localmente por estructuras
geológicas, la actividad del sol o por la presencia
de objetos férricos de grandes dimensiones como, por
ejemplo, un submarino o incluso un avión. Su principio de funcionamiento es similar al de un detector de
metales convencional.
En el caso de la aviación antisubmarina, este sistema únicamente se emplea cuando el avión se
encuentra en la vertical del submarino o muy cerca
de éste, en cualquier otra posición esta leve perturbación magnética no puede ser detectada. Durante la
operación de detección, se alinea el cabezal detector
de anomalías magnéticas con el campo magnético de
la tierra, lo cual produce un ruido de fondo prácticamente constante. Si existe en la zona un submarino,
incluso navegando a gran profundidad, el operario
detectará un cambio en el ruido de fondo. Obviamente, el tamaño del submarino y los materiales
empleados en su fabricación son esenciales para su
detección. Aunque la capacidad de detección de esta
técnica es muy limitada, resulta excelente para definir con exactitud la posición de un submarino antes
de lanzar desde el avión un ataque por torpedo.
Sin embargo, cualquier perturbación externa puede
tanto ruido electromagnético que invalida la señal de
fondo que se utiliza como referencia. Un rápido cambio de dirección del avión, la presencia de motores
eléctricos cercanos al sensor o la operación de ciertos
equipos electrónicos pueden ser suficientes para crear
esta perturbación. Para evitarlo, se suelen proteger los
circuitos electrónicos de los equipos de detección para
este tipo de interferencias, a la vez que permiten compensar automáticamente el ruido magnético producido por el propio avión. La sonda de detección también
Itavia nº 72. 4 –2009
49
se instala lo más lejos posible del avión con el fin de
reducir el impacto de todas estas fuentes de interferencia. El P–3 Orion, por ejemplo, tiene instalado el sensor en una larga pértiga situada en la parte trasera del
avión. En el S–3B Viking esa pértiga se extiende, por
medio de un motor eléctrico, durante las operaciones
de búsqueda y localización y se vuelve a recoger una
vez finalizada ésta, con el fin de reducir el impacto en
la aerodinámica del avión. El helicóptero SH–60B, por
el contrario, recurre lanzamiento de dicho sensor al
vacío y lo arrastra mediante un cable para alejarlo así
lo máximo posible de la aeronave.
Sensores electromagnéticos
Los sensores electromagnéticos se encargan de rastrear el espectro de frecuencias con el fin de detectar
emisiones electrónicas por parte de algún submarino.
Las señales recibidas se suelen filtrar para detectar
patrones o firmas al radar correspondientes a los submarinos hostiles conocidos. Si bien esta herramienta
no es la principal en la lucha antisubmarina, es capaz
de detectar submarinos a grandes distancias y, lo que es
más importante, puede forzar al submarino a emplear
otros sistemas de navegación o de localización de objetivos que no emitan en la banda electromagnética y que
son, frecuentemente, menos precisas.
Sensores infrarrojos
Los sensores infrarrojos detectan las emisiones de
calor fuera del espectro visible de la luz, buscando normalmente puntos de calor que resalten sobre su entorno. Existen dos variantes de sensores infrarrojos: los
denominados FLIR (“Forward Looking Infra–Red”) y
los IRDS (“Infra–Red Detection System”). Los FLIR
buscan emisiones infrarrojas en la dirección de vuelo
del avión, mientras que los IRDS realizan su búsqueda
en todas las direcciones. En ambos casos, los sensores
suelen estar refrigerados criogénicamente con el fin de
aumentar su sensibilidad a las emisiones de calor. Factores como una alta humedad ambiental o una temperatura del agua relativamente caliente contribuyen a
reducir la capacidad de detección. Sin embargo, durante la noche es cuando se encuentran las mayores temperaturas entre el agua del mar y el metal del submarino, lo que facilita su detección.
Emisiones de gases
La otra herramienta disponible es el detector de emisiones de gases, cuyo objetivo es localizar los humos
de escape de los motores diesel de los submarinos. Su
capacidad de detección es muy limitada, ya que no son
capaces de localizar submarinos atómicos o los más
50 Itavia nº 72. 4 –2009
modernos submarinos dotados de ciclo cerrado y que,
por tanto, no emiten humos al exterior. En este último
caso, los submarinos pueden llevar instaladas potentes
baterías y sistemas alternativos de energía que permiten la operación del submarino sin necesidad de emplear sus motores diesel.
Técnicas visuales de localización
A pesar de todas las técnicas anteriores, se sigue utilizando la localización visual de submarinos, bien
visualmente o bien empleando dispositivos de aumento como binoculares u otros sistemas electroópticos o
de visión nocturna. En las proximidades de la superficie, los submarinos deben evitar navegar a gran velocidad para evitar que sus periscopios dejen estelas o
sombras que sean fácilmente reconocibles desde el
aire. Para ello, el comandante del submarino debe tener
en cuenta la dirección de las olas marinas o la posición
de sol o la luna son factores a tener en cuenta. En algunas regiones del mundo, la existencia de organismos
fosforescentes que iluminan el fondo marino y permiten localizar submarinos visualmente.
Las herramientas de ataque
Torpedos
Hasta la Segunda Guerra Mundial, existían aviones
dedicados única y exclusivamente al ataque de barcos
por medio de torpedos. Pero la introducción de nuevas
armas que podrían ser transportadas en aviones convencionales hizo que este tipo de avión desapareciera
prácticamente después de este conflicto bélico. Desde
entonces, los propios aviones de patrulla pueden incorporar torpedos para atacar a los objetivos prácticamente a la vez que son detectados.
Los torpedos empleados en aviación son especiales,
ya que deben ser relativamente ligeros comparados con
sus homónimos marinos. Suelen ser lanzados bien
desde compartimentos de bombas o bien desde puntos
de anclaje en el ala. El lanzamiento se produce siempre
a velocidades y alturas de vuelo preestablecidas. Tan
pronto como se lanzan, el sonar del torpedo comienza
a realizar una búsqueda del submarino en todas direcciones para atacarlo a gran velocidad. En caso de perder el objetivo, los torpedos modernos poseen algoritmos matemáticos que les permiten volver atrás y retomar el ataque. También poseen otras características
que reducen el riesgo de detección temprana. Algunos
torpedos, por ejemplo, sólo activan su sonar transcurrido cierto tiempo desde su lanzamiento o son capaces
de cambiar rápidamente la frecuencia de emisión con
el fin de evitar que la señal de vuelta pueda ser mani-
USS Key West
durante este conflicto bélico la mayoría de los hundimientos se produjo por la acumulación de daños tras
lanzarse cientos de cargas de profundidad en un ejercicio de prueba y error. Está registrado que, por ejemplo,
el submarino alemán U–427 sobrevivió a casi 680 cargas de profundidad en abril de 1945, lo que demuestra
la baja efectividad de este sistema.
Para aumentar su eficiencia destructiva existen cargas de racimo, que lanzan granadas a lo largo de una
mayor superficie, y cargas de profundidad nucleares,
que aprovechan la mayor capacidad destructiva de las
bombas nucleares.
Aeronaves antisubmarinas
P–3 Orion
pulada por los equipos de contramedidas electrónicas
del submarino hostil.
Por su parte, los submarinos también tienen algún
grado de libertad para evitar ser atacados por torpedos,
aunque su tiempo de reacción suele ser muy limitado,
superando apenas el minuto antes del impacto. Las
maniobras de evasión, aunque posibles, son prácticamente inocuas debido a la baja maniobrabilidad del
submarino. Asimismo, el despliegue de señuelos que
engañen al torpedo tampoco es muy efectivo, dado que
la alta viscosidad del agua en profundidad impide que
se alejen demasiado con el escaso tiempo de reacción
que se tiene. Esto deja prácticamente la defensa del
submarino en manos de la guerra electrónica y de perturbadores que busquen confundir al sonar del torpedo.
Cargas de profundidad
Las cargas de profundidad suelen ser cilindros metálicos que contienen una carga explosiva en su interior
y que se activa por medio de un detonador al alcanzar
una profundidad prefijada. Pueden ser lanzadas tanto
desde buques como aviones.
Durante la Segunda Guerra Mundial se comprobó
que su eficacia era muy limitada, ya que únicamente
pueden ser causa única de hundimiento del submarino
si estallan a menos de 5 m de distancia. Sin embargo,
La Armada norteamericana emplea fundamentalmente dos aviones para realizar misiones de patrulla y localización de submarinos: el P–3C Orion y el S–3A
Viking. El primero tiene base en tierra y se encarga de
misiones próximas a la costa hasta una distancia de 500
millas, debido a sus restricciones de alcance. Para mayores alcances, es necesario recurrir a aviones embarcados
en portaaviones, como es el caso del S–3A Viking.
Cuando el P–3 Orion comenzó a operar en la Armada norteamericana a principios de los años 60, pocos
sospechaban que se mantendría en su puesto de observación durante más de 40 años. El P–3 Orion se diseñó para sustituir a los Lockheed P2V Neptuno y su
diseño se realizó a partir del avión comercial L–188
electra. Su primera misión operacional tuvo lugar
durante la crisis de los misiles en Cuba durante octubre
de 1962. Posteriormente, también participó en el seguimiento de buques durante la guerra de Vietnam o como
plataformas de espionaje en China, donde algunos
aviones norteamericanos se llegaron incluso a pintar
con las marcas y colores de la fuerza aérea china para
reducir las posibilidades de ser detectados.
España recibió sus primeros P–3 Orion en 1973 con
el fin de sustituir a los ya veteranos Grumman Albatros. En 1998, la ya anciana flota de P–3 se sometió en
Estados Unidos a un programa de modernización y que
dio lugar a un cambio en su denominación a EP–3E
Aries y que incluía un potente radar aerotransportado.
También se ha modificado para aplicaciones civiles
siendo, por ejemplo, empleado por el servicio costero
norteamericano para combatir el tráfico de estupefacientes. España también ha sometido sus siete unidades
recientemente a un profundo programa de modernización, de la mano de EADS CASA, con el fin de alargar
su vida operativa y mejorar sus prestaciones en vuelo.
Entre otras mejoras, se les ha dotado de sistemas acúsItavia nº 72. 4 –2009
51
Pértiga de detección de perturbaciones
magnéticas del P–3 Orion
ticos capaces de procesar las sonoboyas actuales, sistemas de autoprotección infrarroja y electromagnética y
datalink para el intercambio automático de datos.
S–3A Viking
El S–3A Viking es un avión embarcado de lucha antisubmarina dotado de una tripulación de 4 personas: un
piloto, un copiloto, un operador de sonoboyas y un
coordinador táctico. En el argot aeronáutico se le denomina “Hoover”, en referencia al famoso fabricante de
aspiradoras norteamericano, debido al ruido que hacen
sus motores. El S–3 representó todo un hito en la historia de la lucha antisubmarina debido a la gran capacidad de intercomunicación de todos los equipos instalados en su interior pudiéndose, por ejemplo, acceder a
cualquier información desde cualquiera de los terminales de abordo. De hecho, se decía que los cuatro tripulantes del S–3 llegaban a hacer el mismo trabajo que
los 12 de un P–3 Orion.
A finales de los años 90 surgió el S–3B como una
versión mejorada del S–3A pero dotado con severas
mejoras en sus equipos electrónicos. Sin embargo,
desde entonces, el avión se dedicó a misiones de ataque a superficie, dejando de lado las misiones antisubmarinas y, por tanto, volando únicamente con piloto y
copiloto. Los agujeros en el fuselaje, donde se alojaban
las sonoboyas, también se carenaron para reducir la
resistencia aerodinámica del avión.
BAe Nimrod
El desarrollo del Nimrod comenzó en 1964 a partir
del infame y tristemente conocido de Havilland Comet
4, aunque los motores originales, tipo turborreactor
52 Itavia nº 72. 4 –2009
puro, fueron sustituidos por motores turbofán con el fin
de aumentar su autonomía durante las misiones de
patrulla marítima. La elección del motor a reacción
como planta motriz no estuvo exenta de polémica, ya
que hasta entonces todos los aviones de patrulla marítima habían empleado turbohélices, ya que ofrecen una
mayor economía de combustible. Sin embargo, el argumento proporcionado por el fabricante es que el Nimrod, gracias a los motores de reacción, podría volar alto
y rápido hasta el punto donde debía realizar la patrulla,
ahorrando una buena cantidad de combustible frente al
turbohélice. Sin embargo, parte de ese ahorro se perdería tan pronto como comenzara su patrulla a baja altura y velocidad de vuelo, aunque aún así el resultado
neto era positivo para el Nimrod. Al igual que el P–3
Orion, el Nimrod es capaz de mantener varios motores
al ralentí durante la patrulla con el fin de minimizar el
consumo de combustible.
Frente al diseño original de avión comercial, también
se introdujeron numerosas modificaciones en el fuselaje para acomodar un radar más potente, antenas para
guerra electrónica y una pértiga para la detección de
anomalías electromagnéticas.
Breguet Atlantique
El francés Breguet Br.1150 Atlantique es otro de los
clásicos en la lucha antisubmarina y operado y numerosos países de la OTAN como Francia, Alemania, Italia u Holanda, que tuvo la mala suerte de perder hasta
9 unidades en el mar del Norte debido a paradas de
motor, lo que condujo eventualmente a su sustitución
por los P–3 Orion. El Atlantique realizó su primer
vuelo en 1961 y, por ejemplo, en Francia ha estado
operativo hasta 1996 cuando fue sustituido completamente por el Atlantique 2, de los que actualmente
opera 23 unidades.
Boeing 737–800ERX
El P–8 Poseidon es un derivado del archiconocido
Boeing B–737–800 pero adaptado a la guerra antisubmarina y anti–superficie. En la actualidad, se encuentra en fase de desarrollo, pero ya ha sido adquirido por
los Estados Unidos o la India.
Aviones soviéticos
La aviación soviética también cuenta con aviones
destacables como el Tu–142M, IL–38, Antonov A–40
o el avión anfibio Beriev Be–12. El Tupolev Tu–95
Bear, por ejemplo, fue diseñado originariamente como
bombardero y realizó su primer vuelo en 1952. Dotado
de cuatro motores con hélices contrarrotatorias, sigue
presumiendo hoy en día de ser el turbohélice más rápido del mundo, con una velocidad de crucero que puede
alcanzar Mach 0.8, casi la misma que alcanzan los
actuales aviones comerciales. De este magnífico avión
se desarrolló una versión de patrulla marítima que recibió la denominación Tu–142M. Posteriormente, fue
modificado para incluir también capacidad de lucha
antisubmarina. Su fama fue tal que apareció en la película La Caza del Octubre Rojo.
Por otra parte, el Beriev Be–12 es, quizá, uno de los
aviones más llamativos de los empleados en aviación
antisubmarina al ser anfibio. Entró en servicio a principios de los años 60 y todavía hoy unos 8 siguen en
servicio activo. Su configuración anfibia le ha permitido adquirir nuevas capacidades a lo largo de los años,
existiendo versiones también dedicadas al rescate
marítimo y a la lucha anti–incendios.
Helicópteros
El helicóptero es también una excelente herramienta
antisubmarina debido a su capacidad de vuelo estacionario y a baja velocidad, lo que le permite permanecer
en la zona de interés hasta localizar con precisión el
submarino hostil. Entre los helicópteros, quizá el más
emblemático sea el Sikorsky SH–3 SeaKing cuyo primer vuelo se remonta a 1959, aunque no llegó a estar
operativo hasta 1961. Debido a sus excelentes prestaciones en vuelo y capacidad de detección, gozó de
buena aceptación en los mercados internacionales, llegándose a construir bajo licencia en Italia y Japón. A
España llegaron, en su versión SH–3D de lucha antisubmarina, las primeras unidades en 1966 a bordo del
portaaviones norteamericano CV–62 Independence, lo
que convirtió a nuestro país en el primer operador
mundial de esta versión. Hoy en día todavía sigue operativo, siendo quizá el ejemplo más conocido el helicóptero presidencial Marine One, empleado recientemente por el presidente George W. Bush para abandonar definitivamente la Casa Blanca.
Los SH–3 fueron sustituidos en 1983 por los más
modernos SH–60B Seahawk, derivados del UH–60
Black Hawk, y empleados fundamentalmente a bordo
de fragatas y destructores con el fin de poder atacar
submarinos detectados por estos navíos de forma rápida y eficiente. Posteriormente, en 1988, aparece la versión SH–60F embarcada en porta–aviones. Desde
1989, la Armada Española opera seis unidades del SeaHawk embarcadas en fragatas “Santa María”. Recientemente se han recibido otras seis unidades y se ha procedido a la modernización de las primeras para dotarlas del mismo equipamiento, igualándose de esta forma
la arquitectura de la flota. El biturbina Augusta Westland Lynx es quizá el helicóptero antisubmarino más
representativo y más popular entre las fuerzas navales
de numerosos países. Desarrollado en el Reino Unido,
hizo su primer vuelo en 1971, estableciendo un año
más tarde el récord mundial de velocidad al volar a
más de 320 Km/h durante una distancia de 25 Km.
Pronto se descubrió que sus prestaciones en vuelo eran
excepcionales, siendo de los pocos helicópteros cada
de realizar rizos (loopings).
Entre los helicópteros antisubmarinos rusos, cabe
destacar la familia desarrollada por Kamov, cuya principal característica es el uso de dos rotores contrarrotatorios y coaxiales que eliminan el uso del rotor trasero.
El primero de esta saga fue el Kamov Ka–25 que fue
sustituido en 1973 por el Kamov Ka–27F. Una década
más tarde surgiría el Ka–31, que también se exportó a
la India, y cuyas últimas versiones están dotadas de la
más moderna aviónica disponible en el mercado:
mapas digitales, avisadores de proximidad al suelo,
estabilización del vuelo etc.
Conclusiones
Como hemos podido comprobar, la aviación antisubmarina posee características que la hacen muy diferente de la aviación militar con sistemas de detección y
ataques prácticamente exclusivos. Sin embargo, frente
a la época dorada que vivió este tipo de aviación durante los años más calientes de la guerra fría, hoy en día
apenas surgen nuevos aviones nuevos que vengan a
sustituir a los veteranos. Podemos, por tanto, resumir
que la oferta de aviación antisubmarina es escasa, ya
entrada en años pero muy efectiva, por lo que el mercado apenas ha reaccionado introduciendo nuevos
modelos de aeronaves.
A. G.
Itavia nº 72. 4 –2009
53
Obituario
En breve ...
también secadores de zona, que
reducen la humedad en las mantas
de aislamiento de la aeronave, lo
que supone aligerar el peso del
avión unos 200 kg. Cada pasajero
exhala aproximadamente 100 gramos de agua/hora que, condensada, es retenida en las mantas de
aislamiento hasta su saturación.
Para cinco aviones, los secadores
de zona representan un ahorro de
320.000 litros adicionales de combustible.
• Respecto al Boeing 747, el
cableado de hilo de cobre del
nuevo 787 tiene 100 kilómetros
menos de longitud.
• El helicóptero multimisión MH
60R, con célula Sikorsky Seahawk,
es la aeronave más avanzada de la
Us Navy para lucha antisubmarina y
de superficie. Incopora, entre otros,
un nuevo radar
de
apertura
inversa capaz
de presentar
blancos de pequeñas dimensiones,
sonar de inmersión activo para
detectar submarinos a grandes distancias, misiles Hellfire, torpedos
ligeros y un completo equipo de
comunicaciones.
54 Itavia nº 72. 4 –2009
Richard T. Whitcomb, considerado como el aerodinamicista más importante
de la segunda mitad del pasado siglo, ha muerto en Newport (USA) el pasado
15 de octubre, a la edad de 88 años,
Whitcomb relató en una entrevista cómo un día, sentado en su escritorio,
tuvo el momento “Eureka”, cuando concibió lo que ha venido en llamarse
“Regla del Área”, según la cual la forma del fuselaje debía cambiarse para
reducir la resistencia de onda que ocurre en régimen transónico. La idea básica era asegurar una distribución de sección recta de forma suave, desde la
proa hasta el extremo final. Whitcomb escribió: “Construimos modelos de aeroplano tipo Coca-Cola, fuselajes en forma de botella, y vimos cómo desaparecía gran parte de la resistencia de onda”.
Se deben a Whitcomb tres innovaciones aeronáuticas importantes durante
su estancia en NASA, una en cada década de su carrera. Si la Regla del Área
fue el logro principal en los años 1950, su ala supercrítica revolucionó el diseño de los reactores comerciales de los años 1960. Fue el desarrollo de un perfil más plano en el extradós y redondeado en el intradós. Aquella forma retrasaba el inicio del Mach de divergencia de la resistencia aerodinámica, aumentando la eficiencia en utilización del combustible del avión que vuela cerca de
la velocidad de sonido.
En los años1970 Whitcomb leyó un artículo sobre aves que le condujo al
desarrollo de su tercera innovación, el winglet. Fue la redefinición de una idea
que había madurado durante décadas. Otros ingenieros habían previsto que
situando placas verticales montadas en el borde marginal de las alas se podría
reducir la resistencia al avance. Whitcomb demostró que no era suficiente tal
disposición. “Diseñé un ala pequeña, por eso le llamé winglet, y estuvo proyectada con el mismo cuidado que el ala principal”. Así, aprovechó el flujo de torbellinos libres en las puntas del ala en beneficio de un vuelo más económico.
Whithcomb presumió en una ocasión de ser más un ingeniero intuitivo que
matemático. “No he realizado nunca un sin fin de cálculos matemáticos. He
estado allí, en el túnel aerodinámico, observando lo que el flujo de aire hace
cuando pasa por los modelos”.
Whitcomb no ha deseado ninguna ceremonia fúnebre a pesar de las innumerables condecoraciones y galardones que recibió. Prefirió que sus cenizas se
esparcieran, desde un avión en vuelo, sobre Chesapeake Bay.
A. E.
NASA
• Los winglets integrados incorporados en los Boeing 767-300ER
de Air New Zealand supondrán un
recorte de más de seis millones de
litros del combustible y 16.000
toneladas de emisión de CO2 por
año, en su flota de cinco aviones.
Junto a esta modificación aerodinámica, la compañía ha instalado
Richard T. Whitcomb, el inventor de la Regla del Área,
ala supercrítica y winglet
Vimos en la Red ...
www.sandglasspatrol.com/
Excelente, es el calificativo que
merece Sandglass Patrol, que puede
encontrase en la dirección
http://blog.sandglasspatrol.com/. El
visitante encontrará en él toda suerte de
información y noticias, además de
enlaces de interés para pilotos,
ingenieros y aficionados. Por ejemplo,
en nuestra visita del pasado 3 de
noviembre encontramos un reportaje
sobre el primer caza parásito, un listado
de publicaciones aeronáuticas, desde
manuales de aviónica hasta guías para
estudiantes piloto, así como una
variedad de noticias y reportajes,
incluidos dos de ITAVIA. El hecho de
que uno de sus responsables sea
nuestro compañero José Manuel Gil no
hace sino certificar la calidad del Blog.
atctoday.es
“ATC today” es la revista online de la
Asociación Profesional de Controladores
Aéreos de España (APCAE). Su
contenido consiste en una combinación
¿De qué modo su mensaje publicitario
puede llegar a 5.000 profesionales de la
Ingeniería Aeronáutica, Operaciones,
directivos y Servicios de las
Administraciones Públicas de Transporte,
Mandos y Unidades de Defensa,
Empresas nacionales e internacionales
del sector,
Compañías aéreas ...?
de artículos realizados ad hoc por
socios, colaboradores, amigos y
simpatizantes de la asociación y de la
revista, y de artículos seleccionados que
hayan sido publicados en otros medios y
que sean considerados de interés de
I TAV I A
para los lectores de “ATC today”.
“ATC today”, cuyo Editor –Jorge
Ontiveros– colabora en ITAVIA,
proporciona a los controladores aéreos
puede ser el medio más
económico de hacerlo.
españoles y a todo aquel que quiera
conocer cómo funciona el ATC, una
fuente de conocimientos que les permite
conocer a fondo su profesión, no solo en
Compruebe cómo optimizar la
productividad de su mensaje publicitario.
el ámbito principal y más inmediato, el
operativo, sino también contribuir a
mejorar su nivel profesional y la calidad
de su trabajo.
Deseamos a la nueva publicación y en
especial a su Editor, al que hemos
[email protected]
ofrecido nuestra colaboración, toda clase
de éxitos en la labor de divulgación
aeronáutica y de información profesional
que acaba de emprender.
Itavia nº 72. 4 –2009
55
Notas históricas
50+ años atrás...
• 25 de Julio. Louis Bleriot atraviesa el Canal
de la Mancha en un aeroplano. Cubrió la distancia de 31 millas en su onceavo aeroplano, el
Tipo XI, propulsado por un motor de tres cilindros de 35 hp. Bleriot había hecho fortuna fabricando lámparas para automóviles, 1909.
• El primer caza sin cola, el Westland-Hill's
Pterodactyl Mk. V, efectúa su primer vuelo. El
avión biplaza tiene un motor Rolls-Royce Goshawk y se dice que es muy maniobrable. La
ausencia de cola proporciona un campo de
visión extraordinario al ametrallador. La gran
ala superior tiene flecha y estrechamiento; la
inferior es más pequeña, tiene estrechamiento
pero no flecha. 1934.
• La Escuela de Especialistas de Aviación,
que hasta ahora estuvo instalada en Málaga,
ha comenzado a funcionar en el aeródromo
leonés de la Virgen del Camino. Para ello han
sido habilitados los locales que ocupó la Academia de Aviación, recientemente trasladada a
San Javier al fundirse con la Academia General del Aire. A las clases asisten más de quinientos alumnos. 1950.
• EL día 31 del pasado mes de agosto fue
inaugurado el aeropuerto de Pinador con la llegada de un aparato pilotado por el Ministro del
Aire, General González Gallarza. Momentos
después tomó tierra el que pilotaba el Jefe de
la 5ª Región Aérea, General Rubio. 1950.
• Piper posee unos 500 distribuidores repartidos por toda América y éstos disponen de
aviones Pacer de cuatro plazas para prestar un
servicio de aerotaxis. En adelante, el hombre
de negocios que alquile un taxi, recibirá durante el viaje, si lo desea, enseñanzas de pilotaje.
Sus actuaciones serán anotadas y, al cabo de
cierto tiempo, será autorizado para que lleve a
cabo aterrizajes y despegues, como práctica.
Cuando el piloto juzgue suficiente su nivel de
instrucción, bastará con que vuele sólo una o
dos horas para que obtenga su licencia de piloto. 1950.
• Especialmente autorizado e invitado por
las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos, don
José Ortiz Echagüe, el día 10 de junio, atravesó la barrera del sonido volando un avión bipla-
56 Itavia nº 72. 4 –2009
za Super Sabre F-100, revisado en la factoría
de Construcciones Aeronáuticas, S. A., de
Getafe, y pilotado por el capitán Moore, piloto
de pruebas de la U.S.A.F. Don José Ortiz
Echagüe, consejero delegado de C.A.S.A.,
ostenta el número 3 de los títulos de piloto de
avión otorgados en España; pertenece a la primera promoción, de 1911, habiendo sido previamente destinado en su carrera militar a
Aerostación y piloto de globo libre. 1959.
• Nombramientos. Como Jefe del Aeropuerto de Córdoba al teniente coronel don Ángel
Aguaron del Hoyo; Jefe del Escuadrón de Alerta y Control núm. 7 al teniente coronel don
Miguel Caderas Charro; Jefe del Escuadrón de
Alerta y Control núm. 4 al teniente coronel don
Manuel Campuzano. Ha sido designado jefe
de la Zona Aérea de Baleares el general de
División don Carlos Sartorius y Díaz de Mendoza; sustituye al general don Alfredo Gutiérrez López, fallecido el día 9 de junio. Ha sido
ascendido a general de división el general de
brigada don Alfonso Carrillo Durán, designándosele segundo jefe del E. M. del Aire. Ha sido
ascendido a general de bragada el coronel don
Eduardo Prado Castro, y se le nombra jefe de
E. M. de la Región Aérea del Estrecho. Ha sido
designado jefe del Grupo de Experimentación
en Vuelo el teniente coronel don Emiliano
Barañano Martínez 1959.
• Han sido entregados los títulos a los componentes de la undécima promoción de la Academia General del Aire. Entre los componentes
de la misma figuran Su Alteza Real el Príncipe
don Juan Carlos de Borbón y los hijos de los
famosos aviadores don Eduardo González
Gallarza y don Carlos Haya. 1959.
• El Congreso de los Estados Unidos ha
aprobado un proyecto de Ley mediante el cual
se concede autorización para construcción de
diversas instalaciones en la Base de Rota
(Cádiz), por valor de 5.400.000 dólares. 1959.
• En una sola jornada ha habido en el aeropuerto de Palma de Mallorca 4.534 pasajeros,
saliendo y entrando 139 aviones. Se habla del
traslado del aeropuerto a Son San Juan. 1959.
• En la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos se ha celebrado el acto de
entrega de diplomas a 17 operadores de control de Tráfico Aéreo; a los cursos ha cooperado activamente la misión de la F.A.A. dentro
del plan de ayuda americana. 1959.
• La enseñanza del español es obligatoria
en la XVI Fuerza Aérea de los EE.UU., estacionada en España. 1959.
• Se ha autorizado la adquisición por concierto directo con Construcciones Aeronáuticas, S. A., de 50 avionetas BU-133 (E-3B), por
un valor de 13.887.900 pesetas. ídem a La Hispano Aviación, Sociedad Anónima, de 30 birre-
actores HA-200 R-l Saeta (£-14), por un valor
de 94.817.054,40 pesetas. ídem a Aeronáutica
Industrial, Sociedad Anónima, de cincuenta
aviones I-115 (E-9), por un valor de pesetas
20.330.440. 1959.
• El Juzgado de Primera Instancia núm. 21
ha dictado sentencia por la que, en virtud de la
demanda, se condena a la Compañía Aviaco a
indemnizar a los pasajeros fallecidos en el
accidente del avión procedente de Santiago de
Compostela que se estrelló en Barajas el 9 de
mayo de 1957. Las indemnizaciones se fijan
en 348.238,36 pesetas por cada víctima, además de otras cantidades menores en atención
al peso de los equipajes. 1959.
• Milicia Aérea Universitaria. Un Decreto del
Ministerio del Aire modifica el artículo 10 del
Decreto de 10-08-1955, que autorizó el reclutamiento y formación de oficiales y suboficiales
de complemento del Ejército del Aire. Entre
otros aspectos, el citado artículo queda modificado en la siguiente forma: La instrucción de la
Milicia Aérea Universitaria se desarrollará en
los tres períodos siguientes: Primer período:
Preparación para sargento. Se realizará normalmente desde el 20 de junio hasta el 20 de
septiembre siguiente a su admisión. Los que
resulten aptos serán nombrados sargentos
eventuales de la M.A.U. Segundo período:
Preparación para brigada o alférez. Se desarrollará al año siguiente en fechas análogas al
anterior. Los del Arma de Aviación, Servicio de
Vuelo y los que lo soliciten del Cuerpo de Ingenieros Aeronáuticos, realizarán durante este
período el curso de piloto elemental. Los del
Arma de Aviación, Servicio de Vuelo, declarados no aptos en el curso de piloto elemental,
pasarán automáticamente al Servicio de Tierra. En las convocatorias para alféreces, los
sargentos eventuales del Arma de Aviación y
de los Cuerpos que sean declarados aptos, al
finalizar este período serán nombrados alféreces eventuales. En las convocatorias para
suboficiales, los sargentos eventuales aptos
mejor calificados y en el número en que se fije
en cada convocatoria, serán nombrados brigadas eventuales. Los del Arma de Aviación
aptos para el Servicio de Vuelo mantendrán su
entrenamiento de pilotaje entre el segundo y
tercer períodos en los aeródromos o aeroclubs
que se designen y en las condiciones que se
establezcan. Tercer período: Prácticas. Se
desarrollará después de terminar las respectivas carreras civiles y tendrá una duración de
cuatro meses. Durante dicho tiempo prestarán
los servicios propios de su Arma o Cuerpo. Los
del Servicio de Vuelo efectuarán durante el
mismo el curso de transformación. 1960.
Fuentes: AVION-RACE, Revista de Aeronáutica, Flight.
Recopilación realizada por A. E.

Diciembre 2009. Número 72

Transcripción

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