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El vuelo imposible del UA232

09 domingo Dic 2012

Posted by ibadomar in Aviación, Técnica

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Accidente aéreo, Aviación, DC10, Reactor, Técnica, Turbofán, UA232

Hace mucho que no aparece en este blog nada sobre aviación, casi tres meses, y sin embargo es uno de los temas que, según he comprobado, más interés suscita entre quienes visitan Los Gelves. Hoy me gustaría dar a conocer la historia de un caso muy particular, el de uno de esos días en los que ocurrió lo que según los expertos era imposible que ocurriera. El relato de un avión que perdió todos sus sistemas de control y de unos pilotos que siguieron peleando por conseguir dominarlo hasta el final. Es la historia del vuelo United 232.

El UA232 era un DC10 que despegó de Denver el 19 de julio de 1989 para volar a Philadelphia con una escala en Chicago. El DC10 era un avión bastante grande, un trimotor de doble pasillo que, en este caso, llevaba a bordo 285 pasajeros además de 11 tripulantes. Su aspecto es el de un monoplano de ala baja, dos motores bajo las alas y un tercero encastrado en la deriva como vemos en la fotografía, que además corresponde precisamente al avión al que nos referimos.

19890719-1-P-d-1-500Foto reproducida con permiso de Aviation Safety Network

El vuelo despegó sin incidentes y ascendió a su altitud de crucero de 37.000 pies (más de 11.000 metros). Llevaba en el aire una hora y siete minutos cuando de pronto las cosas se torcieron: una especie de explosión sacudió el aparato, que comenzó un descenso virando hacia el lado derecho. Los pilotos pudieron comprobar que el avión no respondía a los controles. ¿Qué demonios había ocurrido? La investigación reveló que el primer disco del fan del motor número dos, el que está empotrado en la deriva, presentaba signos de fatiga. Dicho así es demasiado técnico, intentaré explicarlo más claramente.

turbofan

Dibujo tomado de Wikipedia

Lo que vemos en el dibujo es un esquema de un motor turbofán. De izquierda a derecha tenemos el fan, compresor de baja, compresor de alta, cámara de combustión, turbina de alta, turbina de baja y tobera de escape. Cuando vemos de frente un motor de este tipo, cosa común en un aeropuerto porque es el tipo de motor que equipa a todos los reactores comerciales en la actualidad, observamos un disco de álabes que corresponde al fan. Pues bien, ese primer disco es el que tenía grietas de fatiga y durante el vuelo se produjo el fallo, es decir que una de las grietas de fatiga creció hasta el extremo de la rotura. Y ahora pensemos en qué puede ocurrir cuando un disco que está girando a toda velocidad se rompe: los pedazos salen disparados como metralla dañando todo lo que encuentran a su paso, primero la carcasa del motor y después lo que haya más allá, como por ejemplo el empenaje horizontal, que al menos no resultó destruido, y dentro de él los tres circuitos hidráulicos de los que disponía el avión. El líquido hidráulico se perdió y con él la posibilidad de manejar las superficies de control de la aeronave: timón de profundidad, de dirección, alerones, flaps… ninguno de estos mandos respondía ni podía recuperarse.

dc10Esquema de los circuitos hidráulicos dañados (Imagen: Wikipedia)

Como todos los sistemas críticos, los circuitos hidráulicos tenían un alto nivel de redundancia y si un circuito se perdía al menos quedaban los otros dos. Por ejemplo, si fallaba el circuito hidráulico número uno el avión se quedaba sin el alerón interior izquierdo y el exterior derecho, sin el timón de profundidad exterior derecho, sin la parte superior del timón de dirección… pero no perdía el resto de mandos. La probabilidad de fallo hidráulico en los tres sistemas a la vez se estimaba que era de una entre mil millones, y eso era precisamente lo que había ocurrido. Las consecuencias: no había control sobre los alerones, timón de profundidad, timón de dirección, flaps, frenos aerodinámicos… nada; y si el avión llegaba a aterrizar no había frenos ni era posible guiarlo en tierra usando la rueda delantera.

Habíamos dejado a nuestro DC10 iniciando un descenso con viraje hacia la derecha y a la tripulación comprobando que habían perdido el motor número dos y no tenían mando sobre el avión. Pero había algo que sí controlaban: los dos motores restantes, uno bajo cada ala. A base de dar más potencia al motor derecho que al izquierdo se consiguió frenar el viraje y el avión pudo mantenerse en vuelo… más o menos. Lo único que podían hacer los pilotos era jugar con el empuje de los motores para conseguir algo parecido al control del avión. El vuelo era espantoso, pero el avión seguía en el aire y eso era una buena noticia. Y no la única, por cierto, porque algunos factores se aliaban para dar esperanza al infortunado DC10 y sus ocupantes.

En primer lugar, la posición geográfica del avión era bastante buena: de haber ocurrido el fallo sobre el océano o en terreno montañoso la situación habría sido desesperada, pero estaban sobre terreno muy llano: Iowa, de manera que si no encontraban un aeropuerto apropiado podían incluso intentar un aterrizaje forzoso en la planicie. El aeropuerto más cercano, de todas formas, era el de Sioux City a apenas 60 millas, aunque no estaba claro que pudieran llegar. Otra buena cosa es que era de día y eso hacía que fuera fácil localizar el aeropuerto, o en caso necesario, un lugar adecuado para intentar posarse. Por cierto, que el DME (medidor de distancia) del aeropuerto no funcionaba y eso hacía más difícil la navegación, aunque el avión contó, naturalmente, con la asistencia del control aéreo, que dio información no sólo sobre el propio campo sino también sobre lugares alternativos e incluso alertó a la policía de tráfico para que cortara una autopista que podría servir para un aterrizaje de emergencia.

También acompañó el buen tiempo: de haber encontrado turbulencia o una tormenta sobre Sioux City el avión jamás podría haber intentado el aterrizaje allí. Otro golpe de buena suerte fue que el problema surgiera justo en el momento del cambio de turno en los hospitales de manera que en ese momento había el doble de équipos médicos de lo habitual: salientes y entrantes. Y además en Sioux City había dos hospitales de referencia para la zona, uno de traumatología y otro de quemados. No sólo eso sino que era miércoles, justo el día de servicio para la Guardia Aérea Nacional de Sioux City. Si el avión conseguía llegar al aeropuerto tendría la mejor asistencia que podía soñar.

Dentro del avión también había una buena noticia inesperada: uno de los pasajeros resultó ser un instructor de vuelo de DC10 y se ofreció para ayudar a la tripulación. Lo cierto es que el problema no era soluble y no pudo aportar ningún conocimiento que mejorara la situación, pero al menos él, desde detrás, podía manejar las palancas de gases con las dos manos: una para cada motor, y eso era una gran ayuda. Con todas las dificultades del mundo el avión consiguió acercarse a Sioux City siguiendo la ruta que vemos en la siguiente imagen.

trackDiagrama tomado del informe oficial

Por el caminó el DC10 arrojó buena parte del combustible y la tripulación consiguió sacar el tren de aterrizaje para intentar tomar tierra. En la grabación de las comunicaciones se oye al controlador del aeropuerto autorizar al avión a aterrizar «en cualquier pista» (cleared to land on any runway). La respuesta del piloto, que no había perdido el humor, llegó tras una carcajada: «Qué pejiguero, ¿tiene que ser en una pista?». Poco después los pilotos intentaban el milagro. Un cámara de una televisión local grabó el momento (si algún lector tiene miedo a volar le recomiendo que no vea el vídeo, el audio procede de la caja negra)

El avión era casi incontrolable y por eso fue imposible el aterrizaje, además iba a mucha más velocidad de la adecuada y descendiendo muy deprisa. La punta del ala derecha tocó el suelo, el avión se dio la vuelta y se incendió… pero aún así, sin embargo, 185 de las 296 personas que iban a bordo sobrevivieron, incluyendo a los 4 ocupantes de la cabina de mando. Y eso a pesar de que esa parte del avión quedó tan dañada que los servicios de socorro no se ocuparon de ella hasta pasados 35 minutos.

El informe del accidente reconoce que la actuación de los pilotos sobrepasó con mucho lo que se podía esperar de semejantes circunstancias. Y ésta es la reflexión a la que me gustaría llegar con este artículo: a veces, cuando la situación es desesperada es cuando las personas somos capaces de llevar nuestra actuación hasta el borde de lo sobrehumano. Sólo así se explica que el vuelo del UA232 no finalizara con la muerte de todos sus ocupantes. Es cierto que 111 personas perdieron la vida, pero también lo es que las 185 que se salvaron lo hicieron contra todo pronóstico, porque sólo aquellos pilotos operando bajo la presión de aquellas circunstancias podían lograr llevar aquel DC10 hasta un aeropuerto y, casi, posarlo en tierra. ¿Por qué estoy tan seguro? Porque el caso del UA232 fue estudiado en un simulador en el que nada menos que 57 tripulaciones intentaron llevar el avión a tierra… y ninguna lo consiguió.

Fuentes de este artículo:

  1. Informe oficial sobre el accidente.
  2. Transcripción de una conferencia dada por el comandante del avión.
  3. Artículo incluyendo una entrevista al comandante del avión.
  4. Artículo del Chicago Tribune 4 meses después del accidente en el que un piloto del simulador afirma que era imposible pretender un aterrizaje normal.

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La accidentada historia del Comet

26 domingo Ago 2012

Posted by ibadomar in Aviación

≈ 3 comentarios

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Accidente aéreo, Aviación, Comet, Reactor, Seguridad aérea

Agosto está terminando y ya va siendo hora de que este blog retome su actividad. Y lo vamos a hacer volviendo a un tema que aparece esporádicamente por aquí: la aviación en general y la seguridad aérea en particular. Es de suponer que entre los lectores del blog habrá varios que hayan tomado el avión en algún momento del mes para irse de vacaciones. Es casi seguro que el avión habrá sido un reactor y por ello no está de más recordar que precisamente este año, en mayo, se cumplieron 60 años desde la entrada en servicio del primer reactor comercial. El protagonista de nuestra historia es un avión pionero que, como tal, tuvo la desgracia de enfrentarse a problemas novedosos que hicieron que su historia merezca el calificativo que jamás debería ir asociado a la historia de un avión: accidentada. Pero es también una gran ejemplo de cómo se afrontó un grave problema y de cómo se invirtieron ingentes recursos hasta resolverlo. Y es también una buena muestra del porqué de ese dicho tan conocido en el campo de la aviación: «si la seguridad te parece cara, prueba con los accidentes».

El año era 1952. La Segunda Guerra Mundial había terminado hacía apenas siete años y en ella habían aparecido por primera vez aviones impulsados por motores de reacción. Como ocurre tantas veces, un invento que se había aplicado inicialmente en el campo militar encontró aplicación en el mundo civil y pronto empezaron a estudiarse diseños de aviones comerciales propulsados por el nuevo tipo de motor. Resulta sorprendente que el primero de estos diseños que vio la luz no fuera norteamericano sino que saliera de la Europa devastada por la guerra. Se trataba del británico De Havilland Comet.

El avión era un cuatrimotor de ala baja con capacidad para apenas unos 40 pasajeros. Incluso hoy su imagen, con los motores totalmente carenados dentro del ala y no en la habitual góndola, tiene un raro atractivo. Su primer vuelo comercial tuvo lugar el 2 de Mayo de 1952 y fue un Londres-Johannesburgo de 23 horas y 50 minutos de duración con 5 escalas, según informó en su día la BBC. Se abría una nueva era para la aviación de pasajeros y Gran Bretaña había tomado la delantera.

Los problemas empezaron pronto, puesto que hubo dos accidentes en despegue que motivaron una ligera modificación en el diseño. Inconvenientes propios de un nuevo tipo de aeronave, podría pensarse, pero rápidamente corregidos. Y entonces, el 2 de Mayo de 1953, exactamente un año después del primer vuelo comercial de la aeronave, un Comet se estrelló a los seis minutos de despegar de Calcuta matando a los 37 pasajeros y a los 6 tripulantes. El tiempo era malo y se achacó el accidente a que una maniobra brusca unida a la turbulencia provocada por la tormenta pudo producir un fallo estructural. Era la peor manera de celebrar el primer cumpleaños del Comet, pero al menos durante los meses posteriores no volvió a haber accidentes.

Y entonces regresó la mala racha: en enero de 1954 un Comet, y no uno cualquiera sino precisamente el mismo que había inaugurado los vuelos de reacción hacía menos de dos años, caía cerca de la isla de Elba causando la muerte de sus 35 ocupantes sin que se encontrara explicación posible. La compañía de bandera británica de la época, la BOAC, decidió mantener en tierra sus reactores hasta que se aclararan las causas, pero esto no era tan fácil puesto que había que recuperar los restos del avión, que había caído al mar. Mientras el Comet no volviera a volar el prestigio de la aviación británica sufriría y las pérdidas económicas de mantener los reactores en tierra serían cuantiosas. Quizás por ello los vuelos se reanudaron el 23 de marzo, tras cerrarse la investigación con una serie de recomendaciones. Prematuramente, según se comprobó.

El desastre llegó apenas 15 días después. El 8 de abril se perdía otro avión en circunstancias similares. Aquello era demasiado y se revocó el certificado de aeronavegabilidad del Comet. En otras palabras: el avión era declarado no apto para volar. La fabricación de nuevos modelos hubo de interrumpirse, naturalmente. Si la historia del Comet terminara aquí sería la crónica de un fracaso total. Incluso puede que hubiese pasado mucho tiempo antes de que se hubiese planeado la posibilidad de volar en reactores comerciales. Pero, afortunadamente, existe una segunda parte.

Parecía difícil resolver el problema, puesto que los aviones que se habían perdido habían caído al mar, pero se logró recuperar, para su estudio, buena parte de los restos del que cayó cerca de Elba. La BOAC además donó uno de sus ahora inútiles reactores para investigación. Esto sirvió para confirmar que la fatiga de materiales debida a los continuos ciclos de presurización habían sido los causantes de los dos últimos accidentes. Explicado muy por encima, cuando un avión vuela a gran altitud se presuriza la cabina de pasajeros, de modo que aunque éstos estén volando a más de 8.000 metros de altitud en cabina la presión del aire sea la equivalente a estar a menos de 3.000 metros. Esto hace que el fuselaje tenga en su interior durante el vuelo una presión mucho mayor que en el exterior, como si quisiéramos hincharlo. Cuando este proceso se ha repetido miles de veces el metal empieza a resistir menos el esfuerzo, fenómeno que se conoce como fatiga. En el caso del Comet los esfuerzos se acumularon en la esquina de una ventana.

Para llegar a esta conclusión se hizo un uso muy especial del avión donado por BOAC. Se había decidido someter al fuselaje a ciclos de presurización para estudiar la aparición de grietas, pero meter aire a presión tiene el inconveniente de que en caso de fallo el aire sale bruscamente y el efecto es el de una explosión. Así que se decidió rellenar el fuselaje con agua y, para anular el efecto del peso de tal cantidad de líquido, se sumergió todo el fuselaje en una inmensa piscina. Se sometió a la estructura a ciclos de compresión y descompresión mientras que unos actuadores aplicaban esfuerzos a las alas para simular el vuelo. Cuando llevaban unos 3.000 ciclos (entre los ensayos y los vuelos que ya había hecho el avión) apareció una grieta, que se fue extendiendo en ciclos sucesivos.

El resultado fue un rediseño del Comet, que entre otras cosas pasó a tener ventanas ovaladas, para evitar esquinas en las que se pudieran acumular esfuerzos, pero el avión no volvería a volar hasta 1958. Habían pasado 4 años y para entonces ya había competencia en el campo de los reactores de pasajeros. El DC8 y el B707 eran más grandes (unos 150 pasajeros), tenían más alcance y volaban más rápido. El Comet, simplemente, se había quedado atrás. Había pasado a la historia de la aviación por inaugurar la era del reactor comercial y también a la de la ingeniería por su involuntaria contribución al conocimiento de la fatiga de materiales en estructuras aeronáuticas. Pero personalmente creo que la mayor aportación del Comet es esta fotografía:

Cuando hoy subimos a un avión que nos va a transportar a varios miles de kilómetros de distancia viajando a más de 10.000 metros de altitud difícilmente somos conscientes de que si hoy nos atrevemos a usar este sistema de transporte es porque en algún momento se realizaron ensayos tan caros y laboriosos como el de la foto. En ella vemos el avión donado por BOAC, sumergido en el tanque de agua, durante los ensayos. Es una opinión puramente personal, pero no puedo dejar de pensar que esta imagen ilustra como ninguna otra el esfuerzo realizado para investigar las causas de un accidente y lograr desarrollar una aviación comercial razonablemente segura.

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