EL AVION: DISEÑO, FABRICACION Y MANTENIMIENTO

Fabricando aviones fiablesQue los aviones nos transporten con seguridad no es sólo responsabilidad de los pilotos, o de los técnicos que se encargan del mantenimiento y las reparaciones, o de los controladores aéreos, sino que se debe a la interrelación que existe entre las numerosas áreas que intervienen en la cadena de seguridad que sostiene al transporte aéreo.

El panorama actual de fabricantes de aviones comerciales presenta, debido a la importante barrera de entrada de alta tecnología que existe una situación de competencia entre dos grandes fabricantes: el consorcio europeo Airbus y la empresa norteamericana Boeing. Hay otras muchas empresas constructoras, pero su nivel tecnológico o de producción se encuentra muy por detrás de estas.Pero al margen de la competencia comercial que existe entre estos fabricantes, lógica por otro lado, ambos comparten un interés común en sus respectivas estrategias al centrar sus actividades de investigación, diseño y fabricación en garantizar la máxima fiabilidad de sus aviones, ya que de ello dependerá la seguridad que proporcionen durante su vida operativa.Creo no exagerar si afirmo, que ninguna otra industria relacionada con el transporte es objeto de procesos tan exhaustivos para su diseño, fabricación y mantenimiento como la industria relacionada con el transporte aéreo, lo que no evita que, de vez en cuando, se produzcan fallos, algunos incluso insospechados.Consideraciones de diseñoCuando un fabricante decide iniciar la producción de un nuevo modelo de avión, junto a conocer la opinión de las compañías aéreas respecto a sus necesidades, analizar la evolución del precio del combustible, las restricciones ambientales impuestas por el ruido y otros problemas asociados con el medio ambiente -sin olvidar cualquier mejora que hubiera introducido en sus aviones la competencia-, se incorporan mejoras que hagan más seguro el avión.Los aviones se diseñan y construyen para poder salir airosos de situaciones complicadas, tanto desde el punto de vista de maniobras propias del vuelo, como ante meteorología adversa. Hasta cierto límite, por supuesto. También hay que contar con la pericia de los pilotos.Durante la fase de diseño, el primer condicionante con el que se trabaja es la seguridad. De ahí, que el compromiso sea garantizar que la probabilidad de que un solo fallo tenga efectos catastróficos para el avión sea de uno entre mil millones, es decir, extremadamente remota. De ese modo, prácticamente se garantiza que una situación de ese tipo no debería aparecer en toda la vida operativa de un modelo de avión, 25 ó 30 años, e incluso más. De todas formas, que ese sea el objetivo no quiere decir que en realidad se cumpla.Los pilares sobre los que se asienta la fiabilidad de un avión son:- La redundancia de sistemas críticos- La robustez de la estructura, así como su resistencia frente a los efectos de la fatiga de los materiales y de tolerancia a los daños externos.- La fiabilidad de funcionamiento de los sistemas.- La efectividad de los sistemas de aviso y de detección de anomalías.

- El establecimiento de intervalos de mantenimiento programado, que garantice la detección a tiempo de cualquier problema.- La mejora continua durante los años que dure la fabricación de cada modelo de avión.Gracias a esta forma sistemática de trabajo los aviones actuales son muy fiables. De ahí, la evolución meteórica experimentada por la industria del transporte aéreo.La cabina de los pilotosUna de las prioridades en el diseño de aviones se centra en la cabina de los pilotos y en la interacción de estos con los instrumentos y mandos de vuelo, lo que se conoce como ergonomía. Es la relación hombre-máquina.

En este aspecto, el desarrollo de ordenadores, programas informáticos específicos y monitores de video, ha permitido sustituir los tradicionales instrumentos analógicos por pantallas multifunción y aumentar la fiabilidad de los sistemas, mejorando de ese modo la gestión de la información en cabina.Siguiendo el principio de redundancia, cada avión se diseña en la actualidad de modo que, en caso de que alguno de sus equipos y sistemas falle, otro asuma sus funciones. Así, instrumentos de vuelo como los indicadores de velocidad y altitud, el horizonte artificial, los sistemas de comunicaciones y otros, se encuentran, incluso, por triplicado en la cabina de los pilotos. Además, entre otras mejoras llevadas a cabo se han sustituido numerosos avisos luminosos y acústicos por voces sintéticas -generalmente en inglés-, que llaman la atención de la tripulación sobre las incidencias que tienen lugar.La estructura del aviónEn la actualidad, el concepto clave en el diseño y fabricación de aviones es la reducción de peso. Gracias al aluminio y a su aleación con otro metal aún más ligero como el magnesio y a los materiales compuestos como la fibra de carbono, ha sido posible aumentar el tamaño de los aviones sin comprometer su peso. Dos buenos ejemplos son el Boeing 787 y el Airbus 380, aviones que cuentan con una elevada cantidad de piezas fabricadas con materiales compuestos.Con este tipo de materiales ligeros y resistentes se consigue aumentar la resistencia estructural del avión al tiempo que se reduce su peso, lo que se traduce a nivel operativo en menor longitud de pista necesaria para despegar o aterrizar, menor consumo de combustible y menor ruido generado por sus motores.Por otra parte, esta reducción en el peso también ha hecho posible triplicar y cuadruplicar muchos sistemas importantes y, con ello, reducir la probabilidad de un fallo total de sistemas críticos. De ese modo, los fallos simples, e incluso dobles, no deberían causar incidencia reseñable en cuanto a la seguridad de vuelo.Con independencia de los materiales que se utilicen, la estructura de un avión debe diseñarse para soportar ciertas cargas máximas. Las alas, por ejemplo, deben soportar cargas de aproximadamente 3g -tres veces el peso del avión [16]- y cargas de rotura de 4,5g, límite hasta el que no se permiten deformaciones estructurales ni roturas.Estas cargas máximas de diseño se espera que ocurran, como mucho, una vez durante la vida operativa del avión, mientras que las cargas menores debidas a volar en turbulencia y ejecución de maniobras de vuelo pueden producirse miles de veces.En vuelo, son las alas las que aguantan todo el peso del avión, por lo que tienden a curvarse hacia arriba por un efecto combinado del peso y la sustentación -véase la foto-. Lo contrario sucede cuando el avión está en tierra: las alas sólo soportan su propio peso -y el combustible que albergan sus depósitos-, por lo que se suelen doblar muy ligeramente hacia abajo. En el caso del Airbus 380, cuyo peso al despegue es de unos 500.000 kilos, estaríamos hablando de 2,5 millones de kilos que deben soportar las alas sin deformarse permanentemente, ni romperse.