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En Zona de Volcanes

Agencia Reuters.

El 24 de junio de 1.982, un B747-200 de British Airways entre Kuala Lumpur y Perth, se introdujo inadvertidamente en una nube de cenizas volcánicas durante la noche. Provocó la parada de sus cuatro motores y, tras varios intentos consiguieron arrancar tres de ellos y mantenerlos funcionando hasta su aterrizaje en Jakarta.

En el pasado vuelo desde Madrid a Lima, en un A330, sobrevolamos una zona donde se encuentra activo el volcán de La Soufriere en la isla mayor de San Vicente y las Granadinas. ¿Cómo se gestiona y prepara esta situación en un vuelo para que no suceda lo que en 1.982?

Los Volcanes, sus cenizas y sus efectos.

Está aún reciente abril de 2.010 cuando el volcán Eyjafjallajökull generó tal nube de cenizas volcánicas que supuso un alto en la aviación europea durante varios días. Aviones con sus tripulaciones, pasajeros y carga quedaron varados en tierra.

Un volcán en sí mismo no plantea un problema para la aviación, pero sí el material que arroje el volcán en su erupción. Según el Observatorio Vulcanológico INGEMMET de Perú, “las erupciones volcánicas son el producto del ascenso del magma a través de un conducto desde el interior de la tierra. El magma está conformado por roca fundida, gases y cristales. Este material puede ser arrojado con distintos grados de violencia, dependiendo de la  composición química del magma, la cantidad de gases y en algunos casos por la interacción del magma con el agua”.

Si el magma no logra liberar los gases contenidos en la erupción, y acumula más presión, fragmenta el magma con gran energía y da lugar a erupciones explosivas. Los fragmentos emitidos por una erupción, se denominan piroclastos, y se les denomina ceniza cuando tienen menos de 2 mm de diámetro.

Estas nubes de ceniza pueden alcanzar grandes alturas y permanecer en el aire varios meses. Las cenizas se ven desplazadas por el viento y pueden alcanzar otras zonas geográficas a cientos y miles de kilómetros.

Sarychev Volcano | NASA
Volcán Sarychev (NASA)

La composición de las nubes de ceniza contienen elementos que causan daños severos sobre los motores de aviación por su condición de abrasivas. Estos compuestos se funden a temperaturas inferiores a las de operación del motor, derritiéndose en la sección caliente del motor y en las palas de turbina de alta presión y estator guía. Esto provoca una pérdida de empuje transitoria o incluso la parada de motor al reducir la presión del compresor y de la propia turbina. Los daños causados suelen ser permanentes e irreparables.

Otros de los daños que provocan las nubes de ceniza volcánica son las superficies de la aeronave y los parabrisas expuestos al rozamiento de las partículas de ceniza.

No existiendo duda sobre la severidad y seriedad de la situación, se impone la consideración de los siguientes aspectos para realizar un vuelo con seguridad: planificación, actualización de la información para la evitación y el entrenamiento de las tripulaciones en caso penetración inadvertida en una nube de cenizas.

Planificación.

Tras el incidente ocurrido por el B747 de BA en 1.982, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) implementó un servicio por el que, a través de los avisos de una serie de centros de observación de cenizas volcánicas (VAAC). Estos 9 centros, distribuidos por diversas zonas geográficas, tiene la tarea de informar sobre la ubicación, nivel de vuelo de la nube y su movimiento estimado a través de SIGMET y mensajes de avisos de cenizas volcánicas denominados ASHTAM.

Información meteorológica con la observación de nubes de ceniza volcánica y representación en vuelo del piloto.

Por lo tanto, desde despacho de vuelos y, a la hora de planificar la ruta, tendrán en cuenta estos avisos. No obstante, y a pesar del esfuerzo en la monitorización del movimiento de la nube, la atmósfera juega siempre con algo de impredecibilidad. Esto supone que a la hora de planificar un vuelo los despachadores sean conservadores.

Evitación y documentación al uso.

Existen multitud de documentos para prevenir a los pilotos sobre las cenizas volcánicas y de los que los operadores aéreos pueden extraer información para elaborar procedimientos adecuados en sus manuales de operaciones.

Para el espacio aéreo oceánico del NAT (Atlántico Norte) se emitió temporalmente un NAT OPS Bulletin con motivo del volcán islandés en septiembre del 2.010.

Otras información de carácter más permanente es el doc de OACI 9974, el cual establece una guía para los operadores y las propias autoridades aeronáuticas para poder verificar que los primeros cuentan con unos procedimientos relativos a este aspecto.

Thomas J. Casadevall, escribió un artículo muy interesante en la Flight Safety Fundation que dejaré aquí para que lo podáis descargar. Expone un gráfico de los daños sufridos por el B747 de BA.

Otras dos organizaciones, no menos importantes por ser las últimas nombradas, son la CAA inglesa a través de su doc CAP 1236 (“Guidance regarding flight operations in the vicinity of volcanic ash”), y la NASA. Este último tiene un artículo sobre una prueba realizada en vuelo sobre un DC8 (“Engine Damage to a NASA DC-8-72 Airplane From a High-Altitude Encounter With a Diffuse Volcanic Ash Cloud”).

Imagenes de NASA.

The  NASA  DC-8  airplane,  a  highly  instrumented  research  platform  for  conducting  atmosphericscience  research,  inadvertently  flew  through  the  fringe  of  the  volcanic  ash  cloud  produced  by  theMt. Hekla volcano in Iceland. This encounter occurred in total darkness (no moon) in the early morningof February 28, 2000, during a ferry flight to Kiruna, Sweden.

El DC-8 de la NASA se encontraba equipado con un gran número de equipos e instrumentación para el studio atmosférico. Inadvertidamente se introdujo en una nube volcánica proveniente del volcán islandés Hekla. Este encuentro tuvo lugar de noche (sin luna) el 28 de febrero del año 2.000 mientras volaba hacia Kiruna, en Suecia. Tras el encuentro, la propia NASA realize una investigación y documentó los daños y experiencias en este mencionado documento.

Los propios manuales de los aviones arrojan muy poca información general, pero sí procedimientos al respecto de cómo evitarla en caso de encontrarse con una nube volcánica, información más específica de cómo identificar que se trata de ceniza volcánica si no hay visibilidad o durante la noche y como combatirla en caso de sufrir sus consecuencias, ya sean paradas de motor, indicaciones no fiables de velocidad o procedimientos de evasión. Esto nos lleva al último punto: el entrenamiento de las tripulaciones y los procedimientos.

Una vez dentro…

Febrero de 2.020, un Airbus A330-200 se encuentra iniciando el descenso al aeropuerto de Ciudad de México en un vuelo nocturno tras un vuelo tranquilo durante 11 horas desde Madrid. Al cruzar FL250, aparece algo de fuego de San Telmo en el parabrisas. Automáticamente la tripulación presta atención al radar. Pero no hay tormentas, lo que eleva el nivel de atención de los pilotos. Uno de ellos escudriña el cristal. Tras un minuto, un olor a azufre invade el cockpit junto con algo de humo. Alertados, los pilotos se ponen las máscaras de oxígeno y establecen comunicación entre ellos. Al segundo de hacerlo, uno de los motores falla y 10 segundos después, el segundo da más síntomas de fallo… Tras unos largos minutos un alto nivel de estrés, coordinación y gran trabajo de equipo, consiguen aterrizar felizmente con un motor en el aeropuerto de Toluca. Por suerte, esto fue una sesión de simulador.

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Estar preparado para combatir las averías provocadas por volar dentro de una nube de cenizas volcánicas forma parte del entrenamiento de las tripulaciones de manera recurrente. Cada cierto tiempo es un ejercicio que se desarrolla con variedad de escenarios y situaciones posibles.

Una de las bases del entrenamiento y para el que las tripulaciones han de estar preparados es a reconocer los síntomas relacionados con el vuelo en cenizas volcánicas. Fuego de San Telmo, provocado por el rozamiento en el parabrisas, ciertos olores que se cuelan en el sistema de aire acondicionado del avión, como olor a azufre o eléctrico, incluso algo de humo. Además, las superficies de los bordes de ataque y entradas a los motores se cubren de un color anaranjado brillante… Estos efectos son muy llamativos visualmente, por lo que si no se conocen la causa, pueden distraer a la tripulación de las más que probables y dañinas consecuencias posteriores.

Reconstrucción del vuelo BA 9 (1.982).

En caso de detectar estos fenómenos durante un vuelo y asociarlos rápidamente al vuelo dentro de nubes de cenizas volcánicas, lo primero que indican los manuales de los aviones es invertir el rumbo y salir de la zona lo antes posible. Otro problema que nos podemos encontrar es la alta carga electrostática que penalice las comunicaciones y nos haga difícil comunicar.

Volar en estas circunstancias provoca daños a los sensores, por lo que los automatismos como los sistemas automáticos de empuje deben ser desconectados. Estos reciben señales erróneas de los sensores y su comportamiento se vuelve errático.

En cuanto al sistema de aire acondicionado, es conveniente aumentar el sangrado de aire incrementando el flujo de aire en cabina para evitar obstrucciones de aire en el motor, dándole mayor margen frente a un engine stall. Asimismo, conviene aislar las bodegas para prevenir avisos de humo en las bodegas por este fenómeno. Lo único que provocaría sería distraer a la tripulación con un fuego inexistente. Priorizar las tareas serias y reales resulta primordial.

Volviendo al motor, para alejarlo de las altas temperaturas a las que trabaja el motor, conviene reducir la potencia al mínimo posible. En algunos casos los mismos manuales recomiendan idle (ralentí). Los daños en el motor, son y será evidentes bajo estas condiciones y el fallo se puede producir en cualquier momento. En el caso de ocurrir, conviene esperar a estar fuera de la nube para intentar un re-arranque, ya que bajo estas circunstancias puede ocurrir dos cosas: daños severos del motor durante el arranque y provocar la inhabilitación permanente del motor lo que queda del vuelo. Si es posible, hay que contenerse y retrasar este procedimiento. Algo contra la naturaleza del piloto.

En la secuencia de gestión de emergencias durante el vuelo, el piloto ha de volar el avión como primer paso para la resolución de problemas. Es decir, poner el avión en su envolvente segura de vuelo. Luego navegar y dirigir el avión fuera de la nube y, por último, comunicar. Incidir en el primer punto cobra aún más sentido si tenemos en cuenta otra gran consecuencia ya mencionada: los datos obtenidos por las sondas de presión estática y dinámica utilizadas para calcular las velocidades y altitudes del avión serán erróneas, lo que provocará a su vez que las indicaciones presentadas al piloto no sean las correctas. Si el piloto las sigue, pondrá el vuelo en una trayectoria en que se vea afectada la seguridad. Es por ello que el piloto deba aplicar un procedimiento específico llamado “unreliable speed indications”, cuyo nombre puede variar según modelo y fabricante.

Entrenamiento, procedimientos y estudio.

Este procedimiento, familiarmente conocido como “USI”, viene determinado por comparar las fuentes de información, desechar la mala, y continuar volando mediante ángulos de ataque y pitch y potencia según unas tablas proporcionadas por el fabricante del avión. Un tipo de vuelo trabajoso. Y más aún si lo unimos a otros posibles fallos como los mencionados más arriba.

Comunicar es el último de lo puntos. Cuando has conseguido sacar el avión de peligro, llevarlo donde deseas y realizar los procedimientos que permiten la continuación segura del vuelo a un alternativo adecuado más próximo, hay que escribir… Uno de los puntos en los que inciden las autoridades es la de comunicar de manera eficiente quién, qué, cómo y dónde ha sufrido un encuentro de esta magnitud. Para ello existe un informe tipo que el piloto debe saber que existe y cómo emitirlo. El orden de la información cobra importancia para permitir la transcripción al sistema de difusión lo antes posible.

Conclusiones

Las nubes de ceniza volcánica han de ser monitorizadas globalmente, así como su evolución. Teniendo en cuenta las probabilidades existentes en la variación de su movimiento y niveles ocupados.

Por su composición, resultan altamente peligrosas para el funcionamiento de la aviación de manera segura, por lo tanto, los departamentos de planificación y despacho de vuelo han de optar por ser altamente conservadores a la hora de elegir las rutas más apropiadas y utilizar los reportes más actualizados existentes. Tanto los emitidos por los centros VAAC como por los pilotos.

El entrenamiento y la buena aplicación de los procedimientos son la última barrera a la que los tripulantes se tienen que enfrentar en caso de una emergencia como el vuelo en nubes de ceniza volcánica.

A pesar de todo esto, el número de incidentes o accidentes (sin heridos o fallecidos) es muy sensiblemente casi inexistente desde la implementación de los VAAC. Otro motivo más para reivindicar el avión como el medio más seguro de transporte.

Safe Place Program - Operation SafeHouse