Según un estudio de la FAA, cada año se registran aproximadamente 14.000 colisiones con aves solo en Estados Unidos. Se prevé que las colisiones con aves cuesten a las aerolíneas estadounidenses 1.200 millones de dólares cada año. Si bien las aves generalmente reciben la mayor parte del daño, el potencial de una colisión todavía se considera un peligro significativo, ya que es posible que los aviones no se recuperen a tiempo de los daños sufridos durante el despegue o el aterrizaje.
Según un análisis de 2016 realizado por Richard Dolbeer, del Centro Nacional de Investigación de Vida Silvestre del USDA, 17.494 motores a reacción resultaron dañados en 16.694 incidentes de colisión con aves entre 1990 y 2015. Dado que hay alrededor de 20.000 aviones operando en vuelos comerciales en todo el mundo y que estos datos solo se aplican a los aviones en los Estados Unidos, está claro que la ingestión de aves es un problema importante para los motores de aviones comerciales.
Casi todo lo que bombea aire incluye un filtro para mantener alejados los contaminantes, incluidas las aspiradoras, pero ¿qué pasa con los motores a reacción?
Contenido
- 1 Historial de accidentes
- 2 ¿Qué sucede cuando un pájaro vuela hacia el motor de un avión?
- 3 ¿Qué tan peligroso es el impacto de un pájaro en un avión?
- 4 ¿Cómo prevenir las colisiones de aves en los aviones?
- 5 ¿Por qué los fabricantes de aviones no colocan una rejilla o una pantalla frente a los motores a reacción para evitar la ingestión de aves?
Historial de accidentes
El continuo aumento de los viajes aéreos en todo el mundo ha aumentado los accidentes de aves y aviones, y los ingenieros han estado trabajando incansablemente para proteger las vidas de la tripulación y los pasajeros en caso de colisión con aves. La propulsión a chorro de mayor velocidad ha aumentado considerablemente la gravedad de los daños causados por los impactos de las aves al proporcionar a las aves menos tiempo para escapar de una aeronave que se aproxima, lo que resulta en una colisión a una velocidad mucho mayor que causa considerablemente más daño tanto a la nave como a las aves.
Los aviones y las aves han chocado desde los primeros días del vuelo humano. La primera vez fue cuando Orville y Wilbur Wright comenzaron sus vuelos de prueba y entrenamiento el 17 de diciembre de 1903. El 7 de septiembre de 1905, Wilbur estaba volando cuando chocó con una bandada de pájaros (probablemente mirlos de alas rojas), matando a uno pero sin causar daño al piloto ni al avión.
La mayoría de los incidentes con aves con motores a reacción ocurren durante el despegue. Y eso es lo que sucedió con el famoso «Milagro en el Hudson», que es el evento reciente más conocido de colisión de aves aéreas.
El vuelo 1549 de US Airways, un Airbus A320-214 que transportaba a 150 personas, despegó del aeropuerto La Guardia de Nueva York el 15 de enero de 2009, con destino a Charlotte, Carolina del Norte. Chocó con una bandada de gansos canadienses migratorios ligeramente al noreste del puente George Washington a los dos minutos de vuelo, a una altitud de aproximadamente 0,85 kilómetros.
Cada uno de los dos motores a reacción digirió al menos dos gansos de 4 kilogramos, lo que provocó que los motores se dañaran hasta el punto en que no pudieran mantener el empuje para un vuelo sostenido. El equipo pudo aterrizar con éxito en el río Hudson sin muertes.
¿Qué sucede cuando un pájaro vuela hacia el motor de un avión?
Las aves a menudo chocan con cualquiera de los bordes orientados hacia adelante de un avión, incluidas las alas, el cono de la nariz y, la ubicación más común, el motor a reacción. Se sabe que las aves golpean el parabrisas o el dosel de los autobuses aéreos y aviones de combate, lo que hace que la superficie de la parte superior o el vidrio se rompa. Estas fracturas pueden alterar ocasionalmente la presión del aire dentro de la cabina, lo que resulta en pérdida de altitud u otros problemas relacionados con el vuelo.
Las situaciones más peligrosas ocurren cuando un ave golpea la turbina y queda atrapada en el motor; Esto se conoce como ingestión de motores a reacción. El ave puede crear una perturbación en la acción rotatoria de las aspas del ventilador después de quedar «atascada» en el motor, lo que resulta en una falla parcial o total de ese motor.
¿Qué tan peligroso es el impacto de un pájaro en un avión?
Según expertos británicos y canadienses, los ataques de aves se han relacionado con más de 106 muertes humanas en todo el mundo durante las últimas dos décadas. Este volumen está relacionado con un aumento en el número de vuelos, la alteración de las rutas migratorias de las aves, la mejora en la notificación de impactos de aves y aviones turbofán más grandes, rápidos y silenciosos, que permiten a las aves menos tiempo para salir del camino.
Entre 1990 y 2017, se reportaron más de 194,000 colisiones con animales solo en los Estados Unidos. Entre 1988 y 2017, 263 aviones civiles se perdieron o sufrieron daños irreparables debido a ataques de animales en todo el mundo.
Debido a que las aves vuelan a altitudes más bajas, es más probable que los aviones choquen con ellas durante el despegue, la primera aproximación de ascenso o el aterrizaje. La Organización de Aviación Civil Internacional informa que el 90 por ciento de los accidentes de ataque de aves ocurren cerca de los aeropuertos. Según la Administración Federal de Aviación, alrededor del 63% de los incidentes relacionados con aves ocurren durante el día, ya que las aves generalmente vuelan durante el día.
La magnitud de los daños causados por el ataque de las aves está determinada por numerosos factores. En primer lugar, está el tamaño de la aeronave. Las aeronaves más pequeñas y las máquinas impulsadas por hélices son más sensibles a daños importantes, como el parabrisas, la superficie de control o la penetración del empenaje. La penetración del parabrisas también podría dañar a los pilotos u otros pasajeros a bordo, lo que provocaría una pérdida de control y resultados terribles.
Cuando un pájaro vuela hacia un avión grande, los motores generalmente funcionan mal o incluso mueren por completo. Más de un tercio de todos los ataques de aves involucran motores. Si un ave es arrastrada hacia un motor, el primer rotor del compresor puede sufrir daños graves (aspas del ventilador).
Esto puede causar vibraciones extremas, ruidos fuertes y fallas completas en el empuje del motor. Los ataques de aves pueden dañar no solo los motores de un avión grande, sino también las alas, la nariz, el parabrisas y el fuselaje.
Las colisiones de aves durante el aterrizaje o el despegue pueden dañar el tren de aterrizaje extendido, lo que hace que fallen los frenos o los sistemas de dirección del tren de morro. Como resultado, puede causar problemas de control direccional durante el próximo giro de aterrizaje.
A altitudes más altas, los aviones pueden chocar con las aves en raras circunstancias. Esto podría causar daños estructurales en el casco de la aeronave, así como una rápida despresurización.
¿Cómo prevenir las colisiones de aves en los aviones?
Hay tres enfoques principales para reducir las colisiones con aves de aviación: cambiar los hábitats de las aves, monitorear el comportamiento de las aves y cambiar el comportamiento de la aeronave. Los aeropuertos han tenido el mayor éxito en la reducción de los ataques de aves mediante la implementación de lo siguiente:
- Eliminación de las fuentes de alimento mediante la eliminación de las plantas con semillas.
- Los pesticidas se utilizan para eliminar las fuentes de alimento de las aves que se alimentan de insectos.
- Eliminación de arbustos y árboles que proporcionen lugares atractivos para anidar.
- Para molestar a las aves, se utilizan cañones sónicos, sonidos grabados de depredadores y otros productores de ruido.
- Al amanecer y al anochecer, los láseres se utilizan para imitar a los depredadores y ahuyentar a las aves.
- Los observadores están entrenados para usar binoculares y telescopios para identificar aves peligrosas y desviar aviones a pistas o aproximaciones alternativas.
- Utilizar la tecnología de radar para detectar el movimiento y la densidad de las bandadas de aves para pronosticar su comportamiento y manejar de manera más efectiva las tácticas de control.
¿Por qué los fabricantes de aviones no colocan una rejilla o una pantalla frente a los motores a reacción para evitar la ingestión de aves?
Volviendo a nuestra pregunta inicial y después de exponer todas las consecuencias de las colisiones con aves y los enfoques utilizados por los aeropuertos para reducir estos incidentes. ¿No parece más fácil utilizar una protección para el motor de la aeronave para evitar la ingestión de aves?
Quiero decir, cualquier cosa que bombee aire incluye un filtro para mantener alejados los contaminantes, incluidas las aspiradoras. ¿Por qué no ocurre lo mismo con los motores a reacción? ¡¿Quién dice que no?!
De hecho, las pantallas se utilizaron en los primeros prototipos rusos del Me-262. Las pantallas circulares en ambas tomas de aire del motor se pueden ver en la imagen del Me-262 V3 a continuación. Sin embargo, fueron rápidamente abandonados una vez que se descubrió que eran más una barrera que un beneficio.
Lo mismo ocurre con algunos cazas rusos/soviéticos equipados con pantallas retráctiles en las tomas de sus motores (MiG-29 y Su-27 IIRC). Se asumió que operarían desde pistas o carreteras dañadas y que los motores requerirían protección contra daños por objetos extraños (FOD).
Entonces, ¿por qué no es esta la norma para todos los aviones comerciales de pasajeros? Simplemente porque un pájaro volador arrastrado por el motor podría tener una velocidad de hasta 800 mph, lo que significa que el impacto podría dañar gravemente cualquier alambre o rejilla de malla o pantallas con agujeros, y esto empeoraría el incidente.
¿Te preguntarás por qué? Simplemente porque esto podría provocar que se rompieran pedazos de la rejilla arrastrada al motor, lo que podría destruir el motor por completo, mientras que el ave sola podría ser fácilmente «digerida» por el motor.
¿Por qué no hacer que esta pantalla sea más potente y de un metal pesado y fuerte? Ese es otro problema que va a surgir, el arrastre. Tener una estructura tan pesada en una corriente de flujo de aire crearía mucha resistencia y alta vibración. Sin mencionar que cualquier restricción en el área de entrada de aire significa menos aire aspirado y, por lo tanto, menos eficiencia del motor.
Según los investigadores, una pantalla o rejilla frente al motor causaría turbulencias en el aire detrás de él, y el motor requiere un flujo suave de aire. Si se interrumpe el flujo, el compresor en la parte delantera del motor puede detenerse, lo que resulta en una pérdida de elevación del motor.
Sí, ha habido algunos incidentes de alto impacto en los que las aves han inutilizado un avión, como el «milagro en el Hudson». Y aunque un ataque de pájaro a un motor puede causar daños sustanciales si el pájaro es lo suficientemente grande y vuela hacia el núcleo, en la mayoría de los casos, esto es bastante raro.
Como resultado, los diseñadores e ingenieros de aeronaves deben aceptar el peligro de un ataque desastroso de aves, ya que la opción de cubrir el motor con una rejilla, un cable de malla o una pantalla es demasiado costosa, ineficiente y tal vez peor si no se hace correctamente.
Hasta ahora, no hay estudios ni un concepto de diseño que sugiera una solución de protección para los motores a reacción de los aviones, pero tal vez algún día podamos llegar a este diseño que ayude a aumentar la seguridad en los vuelos aéreos.
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