How-to

Oct 02

Uno de los peligros más graves que acechan al vuelo de un avión, sea cual sea el tipo de operación realizada (privada o comercial), es la formación de hielo estructural, esto es, la acumulación de una capa de hielo sobre la superficie del avión bajo determinadas condiciones meteorológicas.

Esta formación suele producirse en áreas concretas del avión (sobre todo en zonas convexas, como el borde de ataque de los planos, los slats, el carenado de la entrada de aire al motor en incluso en los álabes del mismo) alterando el flujo del aire en esas zonas y por consiguiente afectando a las performances del avión.

La contaminación por hielo puede formarse de diferentes maneras: en tierra, por acumulación sobre el avión durante una nevada, o en vuelo por el impacto de gotas de agua superenfriada que al chocar contra el metal se solidifican y forman la acreción. Asimismo, en función de las condiciones de temperatura y humedad reinantes, puede formarse diferentes tipos de hielo (hielo claro, rime ice), cada uno con unas características y afectaciones diferentes.

Para que podais ver de qué estamos hablando aqui teneis un video en time lapse en el que podemos ver la acreción del hielo sobre la sonda de temperatura exterior (OAT) en un bimotor. Como veis, la capa de hielo crece por acumulación en la zona en que impacta el aire que transporta la humedad en forma de gotitas superenfriadas.

Para que os hagáis una idea, la secuencia mostrada en el video tiene una duración de unos 4 minutos en tiempo real. En cualquier caso, si las condiciones de engelamiento son lo suficientemente severas, las reducción en las performances puede llegar a ser crítica y producir una pérdida de velocidad y sustentación capaz de originar un accidente, si no se toman a tiempo las medidas apropiadas.

La primera medida a tomar, si es posible, es abandonar la zona en la que se produce el engelamiento lo más rápidamente posible, normalmente cambiando el nivel de vuelo para que disminuya las temperatura o la humedad del aire, lo que suele detener la formación de hielo.

Sin embargo, todos aquellos aviones certificados para volar en condiciones de engelamiento conocido (en general todos los dedicados al transporte de mercancias o pasajeros y muchos de aviación general) deben llevar sistemas que podemos clasificar como de deshielo (eliminan el hielo una vez acumulado, generalmente por medios mecánicos) o antihielo (evitan la formación del mismo en primer lugar, calentando las zonas en las que hay más probabilidad de acumulación).

Pero antes, no podemos olvidar el proceso de deshielo en tierra mediante fluidos, por su importancia para garantizar un despegue seguro. Aquí podéis ver una parte del proceso de deshielo de un Airbus A380 de Singapore Airlines en el aeropuerto de Heathrow, consistente en rociar las zonas críticas con un fluido caliente que elimina el hielo acumulado y proporciona unos minutos de protección para evitar que se forme de nuevo.


Si bien en tierra la cosa está clara (antes de despegar hay que asegurarse que el avión no está contaminado y en caso contrario proceder a descontaminarlo) el problema grave es cuando el hielo empieza a acumularse en vuelo. Según el tipo de avión y el tipo y tasa de acreción de hielo, el piloto dispone de diferentes sistemas para luchar contra el hielo.

En aviones con motor a reacción, donde podemos sangrar aire caliente en abundancia de los motores turbofán, se utiliza éste dirigiéndolo hacia las superficies que queremos proteger del hielo mediante conductos internos. Este sistema funciona principalmente como sistema antihielo, manteniendo estas zonas a una temperatura que dificultan la formación del hielo aunque también pueden activarse para eliminar el hielo una vez acumulado, como en el video que teneis a continuación, en el que podemos ver claramente como se elimina el hielo  al activar el sistema.


[Abrir video HD en ventana completa]

También es cierto que la altura y velocidad típica de un avión a reacción le hacen de entrada menos propenso a acumular hielo, ya que normalmente vuela en aire más seco por encima de la capa de nubes (FL360-FL430), y el rozamiento del aire a las velocidades típicas (Mach 0,70-0,90) hace que el fuselaje y bordes de ataque se calienten a temperaturas que hacen más difícil la formación de hielo.

Por el contrario, el problema del engelamiento es más habitual en aviones de hélice y turbohélice, debido a que habitualmente operan en niveles de vuelo inferiores (FL180-FL250), donde la capa de nubosidad es más abundante, y a una velocidad menor (200-250Kts) que no produce el rozamiento suficiente.

En estos aviones, dónde el sangrado de aire caliente del motor no es factible, se suelen utilizar unos dispositivos llamados “botas” (del inglés boots) que, a voluntad del piloto, se hinchan (literalmente) y de esa manera rompen y expulsan  la costra de hielo acumulada sobre ellas.

La operación de éste tipo de dispositivo es bastante delicada, ya que debe realizarse cuando el hielo acumulado tiene un cierto grosor y consistencia y no antes, para evitar que en lugar de saltar, el hielo adopte la forma de la bota hinchada formando una cámara de aire y siga acumulándose por delante de la misma, con lo que el dispositivo perdería totalmente su efectividad. Este dispositivo es de tipo deshielo ya que se usa sólo para eliminar el hielo una vez acumulado.

En éste último video también podéis ver claramente cómo funciona un dispositivo de éste tipo.


Finalmente, pero no menos importante es la protección eléctrica, mediante resistencias que calientan algunos elementos esenciales para el desarrollo del vuelo, como sondas de temperatura, tubos de pitot, y los cristales de los parabrisas.

Y no, para los malpensados, la petaca llena de whisky o de coñac no está certificada como sistema antihielo para los pilotos

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Joan de Batlle

Piloto #aerotrastornado y administrador del blog. Hago otras cosas, pero siempre con ganas de volar...

11 Comments

  • EC-JPR October 3, 2010 Reply

    GRAN entrada. La menearía, pero ahora no son horas para que triunfe. Francamente buena :)

  • AUTHOR

    jb October 4, 2010 Reply

    @EC-JPR

    Gracias, viniendo de ti es un gran elogio! :-)
    Un saludo!

  • Mikeflight October 6, 2010 Reply

    Hola!

    Muy interesante. Una pregunta: ¿Quién interviene en la decisión de “regar” las partes con hielo del avión cuando este se encuentra en un aeropurto? ¿Quién provee la grua, agua, personal, dedicado a esa tarea?

    salu2

  • AUTHOR

    jb October 6, 2010 Reply

    @Mikeflight

    Es decisión exclusiva del comandante pedir el deshielo y llevar el avión a los lugares específicamente desginados para llevar a cabo esa operación, e incluso volver a pedirlo si pasa demasiado tiempo sin despegar tras aplicar el fluido, ya que éste pierde su efectividad pasados unos treinta minutos.

    Tienes más info aquí.

    Normalmente es la compañía de handling la que da el servicio (nada barato, por cierto) a los aviones que lo necesitan.

    Saludos!

  • Lazaro Gonzalez December 16, 2010 Reply

    muchisimas gracias, me ha permitido entender lo que sucedio en el reciente accidente de una avion cubano que le costo la vida a 68 personas entre ellas a 28 extranjeros y desenmascarar las mentiras del gobierno y la comision investigadora. muchas gracias.

  • Anonymous May 7, 2011 Reply

    [...] [...]

  • Hector May 19, 2011 Reply

    Justo un avion cayo en la Patagonia argentina y rescato esta frase de su texto “el problema del engelamiento es más habitual en aviones de hélice y turbohélice” el mismo es un avion de estas caracteristicas, literalmente murio en el aire.

  • Brian May 21, 2011 Reply

    LLegué q esta página para entender el accidente en la patagonia, x motivos laborales he realizado muchos viajes a ushuaia y en invierno antes de partir nos tiraban productos antocongelantes al avión. La verdad que no entiendo como un avión SAAB cuasi moderno se congela. No soy de la industria aeronáutica pero sigo sin entender como fabrican aviones que no son 100% seguros. El sistema de “la bota” suena precario ya que si no es realizado en el momento exacto no funciona. Pero bue…me apena las victimas, los familiares…muy duro para nuestro país.

  • Roberto López May 24, 2011 Reply

    Brian, soy piloto y por ende nos interesan los motivos de ese accidente. Por lo analizado con la escasisima información disponible, podemos decir hoy que el engelamiento no habría sido causa suficiente en este accidente. Debemos asumir que estar “cargando hielo” hace que se busque un nivel de vuelo superior o inferior para continuar el vuelo con temperatura mas baja o con menos humedad, si bajar de nivel te hace volar mas bajo, y si lo hacés en zonas montañosas (de 3000 a 4000 pies en la zona del accidente)esto te hace volar mas cerca del “suelo”. Si suponemos que todo esto paso en condiciones de baja visibilidad (noche,mal tiempo)y vemos las marcas que dejo el avion en el suelo, podemos sospechar que el avión leteralmente se puede haber “comido” el suelo, sin advertirlo (altimetro en QNH)o perdío sustentación y altura impactando contra los cerros. No lo sabremos por ahora. Solo sabemos que fué una tragedia para todos los involucrados. Muy duro como vos decís.

  • José López (Argentina) May 25, 2011 Reply

    Coincido con Roberto. Hay que esperar todavía para saber realmente lo que pasó. De hecho, generalmente una junta investigadora tarda como mínimo un mes en emitir un informe preliminar. Es un proceso muy largo y complejo, en el cual intervienen muchas personas.
    Yo personalmente creo que el engelamiento puede haber sido una de las tantas causas. Si miramos hacia atrás a lo largo de la historia, en la mayoría de los accidentes (por no decir en todos) siempre se da una conjunción de causas, conocida como la “cadena del error”.
    Ya veremos, una vez emitido el informe de la junta, cuáles fueron los eslabones que armaron la cadena. Pero hasta entonces nadie puede saber lo que pasó.

    Saludos.

  • fidel samano November 28, 2012 Reply

    Si el engelamiento es tan peligroso en aviones turbohelice por que demonios se les permite volar en zonas de alto riesgo? Y mas aún con sistemas tan arcaicos como la bota inflable,donde un herror de apreciacion del piloto y ya se jodio la cosa,como bien decia otra persona, me parece que los responsables de este tipo de accidentes son las autoridades aeroportuarias que permiten el vuelo de estos obsoletos aeroplanos,saludo a los familiares y amigos de las victimas.

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