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En aviación y aeroespacial , el término daño por objeto extraño (FOD, por sus siglas en inglés) se refiere a cualquier daño a una aeronave atribuible a desechos de objetos extraños (también denominados "FOD"), que son cualquier partícula o sustancia ajena a una aeronave o sistema que podría potencialmente causarle daño. [ 1 ]
Los riesgos externos de objetos extraños (FOD, por sus siglas en inglés) incluyen colisiones con aves, granizo, hielo, tormentas de arena, nubes de ceniza u objetos dejados en la pista o la cabina de mando . Los riesgos internos de FOD incluyen objetos dejados en la cabina de mando que interfieren con la seguridad del vuelo al enredarse en los cables de control, atascar las piezas móviles o provocar cortocircuitos en las conexiones eléctricas.
Daños en el motor a reacción
Los motores a reacción pueden sufrir daños importantes incluso por la succión de objetos pequeños. En Estados Unidos , la Administración Federal de Aviación (FAA) exige que todos los tipos de motores superen una prueba que consiste en disparar un pollo fresco (muerto, pero no congelado) contra un motor a reacción en marcha con un pequeño cañón . El motor no tiene que seguir funcionando después de la prueba, pero no debe causar daños significativos al resto de la aeronave. Por lo tanto, si el impacto del ave provoca que se desprenda una pala (que se rompa de tal manera que las piezas salgan disparadas a gran velocidad), esto no debe causar la pérdida de la aeronave. [ 2 ]
Diseños de motores y fuselajes que evitan FOD
Algunos aviones militares contaban con un diseño único para evitar que objetos extraños dañaran el motor. Este diseño incluía una curva en forma de S en el flujo de aire, de modo que el aire entraba por la entrada, se curvaba hacia la parte delantera del avión y volvía a curvarse hacia la parte trasera antes de entrar en el motor. En la parte posterior de la primera curva, un resorte resistente mantenía cerrada una compuerta. Cualquier objeto extraño que entrara volando por la entrada chocaba contra la compuerta, la abría, la atravesaba y salía del avión. De esta forma, solo los objetos pequeños arrastrados por el aire podían entrar en el motor. Este diseño, en efecto, prevenía los problemas de objetos extraños, pero la constricción y la resistencia aerodinámica inducidas por la curvatura del flujo de aire reducían la potencia efectiva del motor, por lo que no se volvió a utilizar.
Se utiliza un enfoque similar en muchos helicópteros propulsados por turbina , como el Mi-24 , que emplean una toma de aire de tipo vórtice o centrífuga, en la que el aire se ve obligado a fluir a través de una trayectoria en espiral antes de entrar en el motor; el polvo más pesado y otros residuos son expulsados hacia afuera, donde se separan del flujo de aire antes de que este entre en la entrada del motor.
Los cazas rusos Mikoyan MiG-29 y Sukhoi Su-27 cuentan con un diseño especial de toma de aire para evitar la ingestión de objetos extraños durante el despegue en pistas irregulares. Las tomas de aire principales se pueden cerrar con compuertas de malla, mientras que unas entradas especiales en la parte superior se abren temporalmente. Esto permite un flujo de aire suficiente para el motor durante el despegue, a la vez que reduce la probabilidad de que el motor aspire objetos del suelo.
Otro diseño interesante para minimizar el riesgo de FOD (objetos extraños en la superficie) es el del Antonov An-74 , que tiene los motores colocados a una altura muy elevada.
Boeing ofreció un kit para pistas de grava para los primeros 737 que permitía operar desde pistas no pavimentadas y de grava, a pesar de tener motores muy bajos. Este kit incluía deflectores de grava en el tren de aterrizaje, luces plegables en la parte inferior del avión y rejillas que impedían que la grava, que entraría en los compartimentos abiertos de las ruedas al extenderse el tren de aterrizaje, impactara contra componentes críticos. El kit también incluía disipadores de vórtice, dispositivos que reducían el flujo de aire hacia el motor desde la parte inferior para disminuir la probabilidad de ingestión de grava.
Los ingenieros de Airbus están investigando un nuevo enfoque para reducir los FOD (objetos extraños en la pista). Mediante el desarrollo, en colaboración con Israel Aerospace Industries , del Taxibot , un tractor controlado por el piloto, las aeronaves no necesitarán usar los motores a reacción durante el rodaje y, por lo tanto, no serán vulnerables a los FOD en las plataformas o calles de rodaje. [ 3 ]
Ejemplos
Huella de neumáticos de vehículos
Los residuos suelen quedar atrapados en las bandas de rodadura de los neumáticos de los vehículos que acceden a un aeródromo. Estos residuos pueden incluir rocas, barro, piedras, piezas sueltas (tornillos, arandelas, pernos, etc.) y muchos otros materiales pequeños. Pueden ser camiones de transporte de personal y combustible, vehículos de mantenimiento y otros que, inadvertidamente, depositan residuos en la pista de aterrizaje . Una vez que estos residuos entran en el aeródromo, son muy difíciles de rastrear y gestionar. La entrada de aire de un motor a reacción, la ráfaga de aire del motor y la corriente de aire de una hélice o rotor de helicóptero pueden levantarlos fácilmente. Este material, una vez suelto alrededor de las aeronaves en operación, puede generar graves problemas de seguridad, incluyendo lesiones al personal y daños a equipos y propiedades.
Restos en la pista de aterrizaje
El accidente del Concorde , vuelo 4590 de Air France , en el aeropuerto Charles de Gaulle, cerca de París, el 25 de julio de 2000, fue causado por un objeto extraño en la pista (FOD, por sus siglas en inglés); en este caso, un fragmento de titanio que formaba parte de un inversor de empuje y que se había desprendido de un McDonnell Douglas DC-10 de Continental Airlines durante el despegue unos cuatro minutos antes. El impacto del objeto provocó la explosión de un neumático. Los fragmentos de caucho del neumático impactaron contra el ala, perforando un tanque de combustible y provocando un incendio grave que conllevó la pérdida de control. Fallecieron los 100 pasajeros y los nueve tripulantes a bordo, así como cuatro personas en tierra. [ 4 ]
Un Learjet 36A de Gates , con matrícula N527PA, despegaba del Aeropuerto Internacional de Newport News/Williamsburg en Virginia el 26 de marzo de 2007, cuando la tripulación escuchó un fuerte estallido. Tras abortar el despegue, la tripulación intentó controlar el derrape y activar el paracaídas de frenado . El paracaídas no funcionó y el Learjet se salió de la pista con los neumáticos reventados. El personal del aeropuerto informó haber visto piedras y trozos de metal en la pista después del accidente. La Junta Nacional de Seguridad del Transporte (NTSB) declaró que el accidente fue causado por objetos extraños en la pista. El fallo del paracaídas de frenado contribuyó al accidente. [ 5 ]
desechos atmosféricos
El 24 de junio de 1982, el vuelo 9 de British Airways, con destino a Perth ( Australia) , se adentró en una nube de ceniza volcánica sobre el océano Índico. El Boeing 747-200B sufrió sobretensiones en sus cuatro motores hasta que estos fallaron por completo . Los pasajeros y la tripulación pudieron observar un fenómeno conocido como fuego de San Telmo alrededor del avión. El vuelo 9 descendió en picado hasta salir de la nube, permitiendo que la ceniza en suspensión limpiara los motores, que posteriormente fueron reiniciados. El parabrisas de la cabina quedó gravemente dañado por las partículas de ceniza, pero el avión aterrizó sin problemas.
El 15 de diciembre de 1989, el vuelo 867 de KLM , con destino al Aeropuerto Internacional de Narita , en Tokio, atravesó una densa nube de ceniza volcánica procedente del Monte Redoubt, que había entrado en erupción el día anterior. Los cuatro motores del Boeing 747-400 se apagaron. Tras descender más de 4200 metros, la tripulación reinició los motores y aterrizó sin problemas en el Aeropuerto Internacional de Anchorage .
En 1991, un MD-81 operado por SAS realizó un aterrizaje forzoso en un bosque después de que, según los informes, entrara hielo en ambos motores. Las 129 personas a bordo sobrevivieron, pero la aeronave quedó completamente destruida.
Objeto arrojado desde el avión
El 28 de septiembre de 1981 se produjo un caso inusual de FOD (objeto extraño en la aeronave) sobre la bahía de Chesapeake . Durante las pruebas de vuelo de un F/A-18 Hornet , el Centro de Pruebas Aéreas Navales de la Armada de los Estados Unidos utilizaba un Douglas TA-4J Skyhawk como avión de seguimiento para filmar una prueba de eyección de un soporte de bombas del Hornet. El soporte de bombas impactó contra el ala derecha del Skyhawk, arrancándole casi la mitad. El Skyhawk se incendió a los pocos segundos del impacto; las dos personas a bordo se eyectaron . [ 6 ] [ 7 ]
colisiones de aves
El 20 de noviembre de 1975, un Hawker Siddeley HS.125 que despegaba del aeródromo de Dunsfold atravesó una bandada de avefrías europeas inmediatamente después de despegar de la pista y perdió potencia en ambos motores. La tripulación logró aterrizar la aeronave de nuevo en la pista, pero esta se salió del final y cruzó una carretera. La aeronave impactó contra un automóvil en la carretera, causando la muerte de sus seis ocupantes. Aunque la aeronave quedó destruida en el incendio posterior, los nueve ocupantes sobrevivieron al accidente. [ 8 ]
El 17 de noviembre de 1980, un Hawker Siddeley Nimrod de la Real Fuerza Aérea se estrelló poco después de despegar de la base aérea de Kinloss . Voló a través de una bandada de gansos canadienses , lo que provocó la falla de tres de sus cuatro motores. El piloto y el copiloto fallecieron; posteriormente, el piloto recibió póstumamente la Cruz de la Fuerza Aérea por su actuación al mantener el control de la aeronave y salvar la vida de los 18 tripulantes. Se encontraron los restos de 77 aves en la pista o cerca de ella. [ 9 ] [ 10 ]
El 15 de enero de 2009, el vuelo 1549 de US Airways se estrelló contra una bandada de gansos canadienses poco después del despegue y sufrió una falla en ambos motores. El piloto amerizó en el río Hudson, salvando así la vida de todos los pasajeros y la tripulación.
Fauna silvestre y humedales cerca de aeropuertos
Se presentan problemas importantes en los aeropuertos donde los terrenos eran o se han convertido en zonas de anidación para aves. Si bien las cercas pueden impedir que un alce o un ciervo se adentre en una pista, las aves son más difíciles de controlar. A menudo, los aeropuertos emplean diversos métodos de control de aves para dispersarlas o disuadirlas dentro de sus límites. [ 11 ] Otra solución que se está investigando es el uso de césped artificial cerca de las pistas, ya que no ofrece alimento, refugio ni agua a la fauna silvestre. [ 12 ]
Conferencias
En Estados Unidos, la reunión más destacada de expertos en FOD (Obstrucción por Objetos Extraños) ha sido la Conferencia Nacional Anual de Prevención de FOD en la Industria Aeroespacial. Esta conferencia es organizada cada año en una ciudad diferente por National Aerospace FOD Prevention, Inc. (NAFPI), una asociación sin fines de lucro que se centra en la educación, la concientización y la prevención de FOD. La información sobre la conferencia, incluidas las presentaciones de ediciones anteriores, está disponible en el sitio web de NAFPI. [ 13 ] Sin embargo, NAFPI ha recibido algunas críticas por centrarse en el control de herramientas y los procesos de fabricación, y otros miembros de la industria han tomado la iniciativa para cubrir estas carencias. BAA organizó la primera conferencia mundial sobre el tema, liderada por un aeropuerto, en noviembre de 2010. [ 14 ]
Tecnologías de detección y prevención de FOD
Existe cierto debate sobre los sistemas de detección de FOD, ya que los costos pueden ser elevados y el ámbito de responsabilidad no está claro. Sin embargo, un aeropuerto afirma que su sistema de detección de FOD podría haberse amortizado en un solo incidente en el que el personal fue alertado sobre un cable de acero en la pista, antes de que una sola aeronave corriera peligro. [ 15 ] La FAA ha investigado las tecnologías de detección de FOD y ha establecido estándares para las siguientes categorías: [ 16 ]
- Radar
- Electroópticas (imágenes en banda visible (CCTV estándar) y cámaras para condiciones de poca luz)
- Híbrido
- RFID en metal
- Alfombrillas FODS fabricadas: prevención de la entrada y salida de suciedad.
Mejoras en la tolerancia al daño
Los efectos negativos de la FOD pueden reducirse o eliminarse introduciendo tensiones residuales de compresión en las zonas críticas de fatiga de la pieza durante el proceso de fabricación. Estas tensiones beneficiosas se inducen en la pieza mediante el trabajo en frío con procesos de granallado: granallado con perdigones o granallado láser . Cuanto mayor sea la profundidad de la tensión residual de compresión, mayor será la mejora en la vida útil a la fatiga y la tolerancia al daño. El granallado con perdigones suele inducir tensiones de compresión de unas pocas milésimas de pulgada de profundidad, mientras que el granallado láser suele impartir tensiones residuales de compresión de 0,040 a 0,100 pulgadas de profundidad. Las tensiones de compresión inducidas por el granallado láser también son más resistentes a la exposición al calor.
Tecnologías, información y materiales de capacitación útiles para prevenir la FOD (Observación de Objetos Extraños)
- Sistemas de control de herramientas aeroespaciales
- manuales del programa de prevención de FOD
- Barras magnéticas
- Materiales promocionales y de sensibilización
- Control y recuperación de herramientas y piezas
- Barredora de fricción remolcable [ 17 ]
- barredoras remolcadas
- Materiales de capacitación
- barredoras de camiones de vacío
- Barredoras de empuje
- Alfombrillas de prevención de FOD [ 18 ]
Impacto económico
A nivel internacional, los daños causados por objetos extraños (FOD, por sus siglas en inglés) le cuestan a la industria de la aviación US$ 13 mil millones anuales en costos directos e indirectos. Los costos indirectos pueden ser hasta diez veces mayores que los costos directos, e incluyen retrasos, cambios de aeronaves, costos de combustible adicionales, mantenimiento no programado, etc. [ 19 ] y provocan daños costosos y significativos a las aeronaves y sus componentes, así como muertes y lesiones a trabajadores, pilotos y pasajeros.
Se estima que los daños causados por objetos extraños (FOD, por sus siglas en inglés) cuestan a las principales aerolíneas de Estados Unidos 26 dólares por vuelo en reparaciones de aeronaves, más 312 dólares en costos indirectos adicionales como retrasos en los vuelos, cambios de avión e ineficiencias en el consumo de combustible. [ 20 ]
«Existen otros costes que no son tan fáciles de calcular, pero que resultan igualmente preocupantes», según Richard Friend, comandante de ala de la Real Fuerza Aérea Británica e investigador de FOD. [ 21 ] «Ante accidentes como el del Concorde de Air France, vuelo AF 4590 , se produce la pérdida de vidas, el sufrimiento y el impacto en las familias de los fallecidos, la sospecha de negligencia, la culpa y el reproche que pueden perdurar toda la vida. Este tormento desgarrador es incalculable, pero jamás debe olvidarse . Si todos lo tuviéramos presente, permaneceríamos vigilantes y evitaríamos para siempre que los restos de objetos extraños causen problemas. De hecho, muchos factores se combinan para desencadenar una cadena de acontecimientos que pueden conducir a un fallo».
Estudios
Solo se han realizado dos estudios detallados sobre el coste económico de los FOD (objetos extraños en la pista) para las operaciones de las aerolíneas civiles. El primero fue realizado por Brad Bachtel de Boeing , quien publicó un valor de 4.000 millones de dólares estadounidenses al año. [ 1 ] Este valor, obtenido mediante un análisis descendente, fue durante varios años la cifra estándar del sector para el coste de los FOD. El segundo trabajo (2007) fue realizado por Iain McCreary de la consultora Insight SRI Ltd. Este informe más detallado ofreció una primera aproximación al coste de los FOD, basada en un análisis ascendente de los registros de mantenimiento de las aerolíneas. En este caso, los datos se desglosaron en costes directos por vuelo y costes indirectos por vuelo para los 300 principales aeropuertos del mundo, con notas a pie de página detalladas sobre los datos de apoyo. [ 22 ] La investigación de Insight SRI fue una referencia estándar entre 2007 y 2009, ya que fue la única fuente que presentó los costes y, por lo tanto, fue citada por reguladores, aeropuertos y proveedores de tecnología por igual. [ 23 ]
Sin embargo, si bien el informe de Insight SRI de 2007 sigue siendo la mejor fuente pública de datos gratuita, el nuevo análisis (2010) de Insight SRI ofrece cifras nuevas. El autor del nuevo informe (de pago) advierte a los lectores que no se basen ni consulten en el futuro las cifras del informe de Insight SRI de 2007-08, " El coste económico de los FOD para las aerolíneas ". Este trabajo anterior fue el primer documento que detallaba el coste directo e indirecto de los FOD basado en datos de mantenimiento de aerolíneas (el documento completo constaba de una sola página de datos, seguida de ocho páginas de notas a pie de página).
Los costos directos por vuelo de $26 [ 22 ] se calculan considerando los gastos de mantenimiento del motor, los reemplazos de neumáticos y los daños al fuselaje de la aeronave.
Los costos indirectos por vuelo incluyen un total de 33 categorías individuales:
- pérdidas de eficiencia aeroportuaria
- Carbono / cuestiones medioambientales
- Cambio de aeronave
- Aeropuerto cercano
- Pista de aterrizaje cerrada
- Homicidio corporativo/responsabilidad penal
- Costo de la acción correctiva
- Costo de contratación y capacitación de reemplazo
- Costo del alquiler o arrendamiento del equipo de reemplazo
- Costo del restablecimiento del orden
- Coste de la investigación
- Retraso para los aviones en el aire
- Retrasos en la puerta
- Multas y citaciones
- pérdidas de eficiencia de combustible
- Hoteles
- Aterrizaje frustrado en el aire
- Aumento de las primas de seguros
- Aumento de los costes operativos de los equipos restantes
- Deducibles de seguros
- honorarios legales resultantes
- Reclamaciones de responsabilidad civil que superan la cobertura del seguro.
- Pérdida de aeronaves
- Pérdida de negocio y daño a la reputación
- Pérdida de productividad del personal lesionado
- Pérdida de repuestos o equipos especializados
- Tiempo perdido y horas extras
- Conexiones perdidas
- Moral
- La reacción de los equipos provocó la interrupción del cronograma.
- Vuelos de reemplazo en otras compañías aéreas
- Mantenimiento programado
- Mantenimiento no programado
El estudio concluye que cuando se suman estos costos indirectos, el costo de FOD aumenta hasta 10 veces. [ 24 ]
Eurocontrol y la FAA están estudiando la detección de objetos extraños en la carretera (FOD, por sus siglas en inglés ). Eurocontrol publicó una evaluación preliminar de las tecnologías de detección de FOD en 2006, mientras que la FAA está realizando pruebas de los cuatro sistemas líderes de Qinetiq (PVD, Aeropuerto TF Green de Providence ), Stratech (ORD, Aeropuerto Internacional O'Hare de Chicago ), Xsight Systems (BOS, Aeropuerto Internacional Logan de Boston ) y Trex Aviation Systems (ORD, Aeropuerto O'Hare de Chicago) durante 2007 y 2008. Los resultados de este estudio deberían publicarse en 2009.
Véase también
Referencias
- 1 2 "Escombros de objetos extraños y prevención de daños" . Revista Boeing Aero . Consultado el 28 de octubre de 2008 .
- ↑ "Circular de asesoramiento de la FAA" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 9 de abril de 2017. Consultado el 27 de marzo de 2008 .
- ↑ "Airbus firma un memorando de entendimiento con IAI para explorar el rodaje con motores apagados y de alta eficiencia ecológica" . 17 de junio de 2009. Consultado el 30 de julio de 2009 .
- ↑ "«Sin tiempo»: Las escalofriantes últimas palabras del piloto del Concorde . News.com.au. 21 de abril de 2023. Archivado del original el 22 de abril de 2023.
- ↑ "Informe final de la NTSB, accidente n.° NYC07LA087" .
- ↑ Lista de eyecciones de aeronaves en 1981. Archivada el 21 de abril de 2017 en Wayback Machine. Recuperada el 30 de agosto de 2008.
- ↑ Página con enlace al vídeo WMV de la destrucción del TA-4J BuNo. 156896. Consultado el 30 de agosto de 2008.
- ↑ Informe oficial de la AAIB sobre la investigación del accidente del HS.125-600B con matrícula G-BCUX, consultado el 19 de mayo de 2010.
- ↑ Página del accidente XV256 de Aviation Safety Network, consultada el 23/01/2008.
- ↑ "Valentía de piloto de intercambio de la RAAF citada en informe de accidente de la RAF", "Redacción - Militar", revista Australian Aviation n.º 16, septiembre de 1982, pág. 45. Aerospace Publications Pty. Ltd., Manly, Nueva Gales del Sur.
- ↑ DeVault, Travis L.; Blackwell, Bradley F.; Belant, Jerrold L.; Begier, Michael J. (2017). "Fauna silvestre en aeropuertos" . Serie técnica de gestión de daños causados por la fauna silvestre . 10 .
- ↑ "Aplicaciones en la zona de operaciones aéreas para césped artificial" (PDF) . Administración Federal de Aviación. 2006. Archivado del original (PDF) el 23 de agosto de 2006.
- ↑ "nafpi" . nafpi.com . Archivado del original el 15 de marzo de 2008.
- ↑ «Conferencia Global FOD de BAA» . BAA Aeropuerto de Londres-Heathrow . Consultado el 2 de diciembre de 2010 .
{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace ) - ↑ "Aeropuerto YVR" . Entrevista de televisión . Archivado del original el 3 de marzo de 2012. Consultado el 30 de julio de 2009 .
- ↑ "Circular informativa de la FAA" (PDF) . Consultado el 21 de septiembre de 2009 .
- ↑ "Barredor de escombros de objetos extraños (FOD) | FOD BOSS | Aerosweep" . aerosweep .
- ↑ "FODCheck.com | Sistema de alfombrillas para la prevención de FOD" . www.fodcheck.com/ .
- ↑ "Seguridad en pista: objetos extraños en la pista, aves y la necesidad de escaneo automatizado" . Insight SRI Ltd. Consultado el 2 de diciembre de 2010 .
- ↑ "El coste económico de los FOD para las aerolíneas" (PDF) . Insight SRI Ltd. Archivado del original (PDF) el 24/12/2012 . Consultado el 29/10/2008 .
- ↑ Sitio web Make It FOD Free
- 1 2 "El costo económico de FOD para las aerolíneas" . Insight SRI Ltd. Archivado del original el 7 de julio de 2009. Recuperado el 28 de octubre de 2008 .
- ↑ "Buscar" . www.eurocontrol.int . Consultado el 17 de agosto de 2020 .
- ↑ "El coste económico de los FOD para las aerolíneas" (PDF) . Insight SRI Ltd. Marzo de 2008. Archivado del original (PDF) el 2 de marzo de 2022. Consultado el 21 de septiembre de 2010 .
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con daños causados por objetos extraños en Wikimedia Commons.
- Riesgos de la aviación