Detectores de engelamiento en los aviones

El engelamiento o icing es un fenómeno en el que se transforma el agua líquida o gaseoso al estado sólido sobre una superficie, tal como un avión. En este caso representa una amenaza a la seguridad de la aviación y que ya ha intervenido en varios accidentes graves.

Bajo condiciones sin hielo el aire fluye suavemente sobre la superficie aerodinámica (alas, alerones, timón de cola, ...) y crea sustentación. La presencia de hielo en el borde de ataque de las alas y alerones perturba el flujo laminar del diseño alar haciendo perder sustentación al avión. En consecuencia el engelamiento de aeronaves degrada el rendimiento y capacidad de control y aumenta significativamente la carga de trabajo del piloto y el consumo de combustible del avión.

Un estudio de la NTSB (National Transportation Safety Board) sobre accidentes de aeronaves entre 1994 y 2003 ha demostrado que aproximadamente el 21% están relacionados con el tiempo adverso. Y el 7% están relacionados con el engelamiento.

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Gráfico que muestra la distribución de accidentes donde el tiempo adverso fue una de las causas. (Fuente NTSB)

En la actualidad todos los aviones comerciales están certificados para volar en condiciones engelantes, bien descritas y definidas en documentos oficiales de EASA y FAA. En estos mismos documentos se indican las especificaciones básicas para los sistemas de protección contra el hielo.

Goodrich es la empresa que domina el mercado mundial de detectores de engelamiento

El tipo de detector de hielo para aviones comerciales que domina de forma absoluta el mercado pertenece a la empresa Goodrich de EE.UU, y es un sistema que está montado en el fuselaje del avión, en el vientre, cerca de la nariz (ver figura). Este dispositivo dispone de una pieza cilíndrica de metal de unos pocos centímetros de largo que va al exterior del fuselaje penetrando el flujo de aire. Esta pieza vibra a alta frecuencia. Si la barra está llena de hielo, la frecuencia de vibración disminuye y advierte de la presencia de hielo. Este sistema es muy fiable para la detecciónde hielo en la barra pero no tanto para detectar hielo en el ala ya que la medida se realiza en un lugar alejado. El fabricante realiza cálculos aerodinámicos para poder inferir la cantidad de hielo en el ala a partir de lo que se mide en la barra. Sin embargo esto no es tan simple y depende de muchos factores tales como configuración de la aeronave (flaps, slats), la velocidad de la aeronave o el ángulo de ataque. Este sistema no funciona con el avión parado y tampoco es capaz de reconocer si el ala se ha deshielado tras activar los sistemas anti/deshielo.

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Sistemas State of the art de detección de la formación de hielo (Fuente Goodrich Aircraft Corporation).

La FAA impulsa una ley para mejorar la activación de sistemas anti-hielo en los aviones

El 3 de agosto de 2009, el Registro Federal de los EE.UU. publicó un nuevo reglamento emitido por el Departamento de Transporte de Federal Aviation Administration, titulado "La activación de la protección de Hielo". Esta ley expresa la necesidad de mejorar los sistemas y procedimientos para activar los sistmas de protección contra el hielo en las aeronaves. Esta ley también requiere el mejoramiento de los sistemas de detección de hielo.  

En este contexto los constructores de aeronaves están dedicando nuevos esfuerzos para  desarrollar sistemas de protección contra el hielo mejorados y adaptados a las nuevas necesidades y exigencias de seguridad aérea. Esperamos que en pocos años veamos nuevos sistemas de protección contra el hielo, y en especial detectores de hielo situados en las alas de los aviones.

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