Los helicópteros llaman mucho la atención por su capacidad casi mágica de flotar, volar en cualquier dirección y operar sin pistas. También ayudan a salvar muchas vidas, a menudo de manera espectacular, con su uso extensivo en misiones militares en cualquier condición climática, tareas de ambulancia y funciones de búsqueda y rescate.
Cuando las cosas van mal, las imágenes dramáticas y las noticias sobre accidentes de helicópteros captan la atención del público. Esto es especialmente cierto cuando se trata de hechos de alto perfil. famosos o oficiales del gobierno estan involucrados.
Sin embargo, los helicópteros modernos son seguros. Cada año, la industria de helicópteros comerciales de Estados Unidos realiza alrededor de 3 millones de horas de vuelo. 0,77 accidentes mortales por cada 100.000 horas de vuelo en promedio de 2018 a 2022. En comparación, la aviación general, que se refiere a pequeñas aeronaves de ala fija y no a aviones de reacción, promedió 0,88 accidentes mortales por cada 100.000 horas de vuelo durante el mismo período.
Como ingeniero aeronáutico que Se especializa en helicópteros y el director de una Centro Nacional de Excelencia en Elevación VerticalHe observado los esfuerzos de la academia, el gobierno y la industria por mejorar la seguridad de los helicópteros. Se ha invertido mucha tecnología y capacitación para que los helicópteros sean seguros.
Largo camino hacia la seguridad
Los primeros aviones de ala giratoria se desarrollaron Hace más de un sigloEl primer avión que entró en producción en serie fue el autogiro, desarrollado en 1923 por Juan de la Cierva en España. La naturaleza de rueda de molino del rotor principal de sustentación evitaba los peligros de pérdida de sustentación, que causaban la ruina de tantos aviones de ala fija durante esa época. La pérdida de sustentación se produce cuando el ángulo de las alas de un avión en relación con el flujo de aire es demasiado grande, lo que hace que el avión pierda sustentación.
En menos de 15 años, los primeros helicópteros con rotores propulsados (capaces de mantenerse en el aire, volar a baja velocidad y descender con seguridad en caso de falla del motor) ya estaban en el aire, tanto en Europa como en Estados Unidos. La producción militar y comercial a gran escala comenzó apenas unos años después, durante la Segunda Guerra Mundial.
Cómo vuelan los helicópteros.
Las operaciones de helicópteros actuales se basan en tres principios fundamentales: diseño, prueba y fabricación integrales de vehículos; tripulaciones de vuelo bien capacitadas; y prácticas de mantenimiento rigurosas. La tecnología avanzada desempeña un papel vital en cada uno de estos pilares de la seguridad de los helicópteros.
Fundamentos de seguridad
La seguridad de los helicópteros comienza con la capacidad fundamental de los rotores de gran diámetro que pueden rotar automáticamente en caso de falla del motor. Con el motor apagado, los rotores giran libremente, lo que reduce la velocidad de descenso del helicóptero y permite un aterrizaje controlado similar al de un paracaídas. Los sistemas de propulsión confiables (motores, cajas de cambios y ejes de transmisión), las palas de larga duración y los fuselajes con baja vibración también han allanado el camino para vuelos más seguros.
Además, los helicópteros modernos cuentan con pilotos automáticos avanzados y controles de vuelo controlados o asistidos por computadora, radares para evitar colisiones en terreno y sistemas de deshielo de las palas del rotor que permiten el vuelo en cualquier condición climática. Décadas de investigación básica y aplicada realizadas en laboratorios universitarios, gubernamentales e industriales han dado como resultado muchas tecnologías avanzadas. Los helicópteros actuales suelen tener sistemas de prevención de colisiones basados en radar y lidar, bases de datos de mapeo digital integral del terreno y controles adaptativos que ayudan al piloto a sentir las diferencias según las condiciones de vuelo y las características de la aeronave, como la carga útil.
Para dominar los helicópteros es necesario un entrenamiento de piloto especializado. Los pilotos suelen entrenarse en aeronaves de ala fija antes de pasarse a vehículos de ala giratoria, de forma similar a cómo se aprende a andar en bicicleta antes de aprender a volar en monociclo. Los pilotos dedican muchas horas adicionales o incluso años a la instrucción de vuelo para obtener una licencia de helicóptero.
Un piloto británico se entrena en un simulador de helicóptero. (Crédito: Defence Imagery/Flickr, CC BY-NC-ND)
Los helicópteros tienen, por naturaleza, más piezas móviles que los aviones de ala fija, lo que hace que sea fundamental diseñar cuidadosamente los cojinetes, las cajas de cambios, los amortiguadores, los sistemas de lubricación y otros componentes mecánicos. Al igual que los pilotos, los mecánicos de helicópteros necesitan horas de formación y habilidades adicionales.
De hecho, en algunas misiones militares y de rescate complejas, los mecánicos vuelan como miembros integrales de la tripulación de vuelo. Estos mecánicos de vuelo monitorean de cerca los sistemas críticos mediante sensores de temperatura, vibración, ruido y chips metálicos a bordo, e incluso pueden solucionar y reparar muchos problemas mecánicos, eléctricos y digitales que surjan.
Los sensores y el software informático avanzados permiten realizar el mantenimiento de los helicópteros de forma más rápida y exhaustiva. Además, los métodos avanzados de diseño y fabricación de materiales compuestos resistentes y polímeros flexibles especializados han mejorado drásticamente la durabilidad de los componentes dinámicos, como las palas y los rotores.
Los riesgos persisten
Incluso con todo el diseño, la capacitación y la tecnología avanzados, los accidentes ocurren. La gran mayoría implica una compleja cadena de eventos. Piloto oerror mecanicogeneralmente asociada a circunstancias inusuales, es una causa principal de muchos accidentes.
Malo El clima a menudo contribuyeMuchas operaciones de vuelo esenciales, como búsqueda y rescate, extinción de incendios y transporte militar, se llevan a cabo necesariamente en entornos arenosos, nevados, con humo o tormentosos. Estas condiciones extremas aumentan el factor de riesgo, a pesar de las mejores tecnologías y doctrinas de entrenamiento. Incluso los ejercicios de entrenamiento intensos y realistas para estas misiones pueden ser inherentemente más peligrosos que el vuelo estándar.
John Goglia, ex miembro de la Junta Nacional de Seguridad del Transporte, explica los factores de seguridad de los helicópteros a la luz de accidentes de alto perfil.
Tecnologías avanzadas
Las nuevas tecnologías siguen mejorando la seguridad de los vuelos en estas difíciles condiciones. Entre ellas se incluyen sistemas antihielo o de deshielo de las palas de rotor más eficaces, fiables y de menor potencia; modelos de previsión meteorológica mejorados; e incluso sistemas de detección de nubes de hielo a bordo. Los investigadores están desarrollando sistemas expertos basados en inteligencia artificial que ayudan a los pilotos a decidir cuándo y si es seguro volar.
Espero que las tecnologías avanzadas permitan que las estadísticas de confiabilidad y seguridad sigan mejorando y que los costos operativos disminuyan, a medida que miles de ingenieros aeroespaciales de todo el mundo aporten mejoras que salven vidas, ahorren tiempo y mejoren la seguridad a estos extraordinarios vehículos.
Edward C. Smith es un profesor distinguido de ingeniería aeroespacial y director del Centro de Excelencia en Investigación de Elevación Vertical en Penn State. Este artículo se vuelve a publicar desde La conversación debajo de Licencia Creative Commons. Leer el artículo original.