VOLAR BAJO PRESIÓN

via Juan de la Cuerva by Lyd on 11/30/09

Otro de los muchos hechos que prueban, de forma incontestable, que los humanos no están diseñados para volar, es la cantidad de problemas que tienen cuando se encuentran a altitudes por encima de los 2500 metros. Desde mareos, pérdida de visión, fatiga, náuseas, pérdida de la consciencia, hasta edemas pulmonares o incluso la muerte.

Sin embargo, los aviones comerciales actuales, que transportan a millones de personas todos los años, vuelan en su mayoría por encima de los 10000 metros, haciendo necesaria una serie de medidas que suponen un desafío desde el punto de vista del diseño de la estructura y los sistemas de un avión.

¿Y por qué complicarse tanto la vida? ¿No sería mucho más sencillo volar a una altitud más moderada, digamos, una a la que pudieran sobrevivir?

Pues sí, seguramente, pero hacerlo tendría, a ojos de los humanos, una gran desventaja. ¿Adivináis cuál es? Por supuesto: el DINERO. Volar a gran altitud supone disminuir mucho el consumo de combustible, ya que hace que los motores a reacción sean más eficientes y disminuye la resistencia aerodinámica, permitiendo también alcanzar mayores velocidades. Así que un mismo avión puede hacer más viajes con menos costes en un tiempo determinado.

De modo que por eso las cabinas de los aviones van presurizadas. Y esto implica que es necesario diseñar el fuselaje de la aeronave para que soporte las cargas derivadas de la presurización, mayores cuanto más grande sea la diferencia entre la presión interior y la exterior. Como el mantenimiento de la presión es esencial para la supervivencia, todos los sistemas implicados en él deben estar además duplicados para minimizar el riesgo de despresurización de la cabina. Y, en caso de que a pesar de todo ocurriera dicha despresurización, debe haber un sistema auxiliar de mascarillas de oxígeno que permita que el pasaje sobreviva.

Los miembros de la tripulación del avión deben ser capaces de identificar los síntomas de la hipoxia en sí mismos y en los pasajeros (aquí hay un artículo muy interesante sobre cómo la tripulación debe enfrentarse a una despresurización). Algo que no es tan sencillo como podría parecer, como quedó demostrado por el accidente del vuelo 522 de Helios Airways.

La consecuencia más directa de la presurización es la forma de la cabina, que es, grosso modo, un depósito (un cilindro entre dos mamparos de presión), ligeramente modificado para que sea aerodinámicamente eficiente. Normalmente la sección es circular, ovalada y/o lobular, porque así las cargas debidas a la presión se distribuyen uniformemente y no hay puntos de concentración de esfuerzos, algo muy peligroso si las cargas son cíclicas, como en el caso de un avión que despega y aterriza unas cuantas veces todos los días. De esto se dieron cuenta los humanos en el año 1954, cuando dos aviones de Havilland Comet sufrieron descompresiones explosivas, perdiendo a todo su pasaje y haciendo que toda la flota de aviones similares aterrizara por si las moscas.

Tras una exhaustiva investigación, los ingenieros del Comet llegaron a la conclusión de que la causa del fallo había sido precisamente la concentración de esfuerzos en las esquinas de las ventanas, que eran cuadradas, provocando la aparición de grietas de fatiga que debilitaron el fuselaje, hasta que estalló debido a las cargas de vuelo (por eso ningún avión presurizado ha vuelto a tener las ventanas cuadradas). Después de estos accidentes el Comet fue rediseñado para solucionar el problema.

Tanto la cabina de pasajeros como la bodega de carga van presurizadas, y están comunicadas entre sí a lo largo de todo el fuselaje para que, en caso de una pérdida de presión en cualquiera de los compartimentos, ésta se iguale en ambos y la estructura no sufra por la diferencia de presión entre uno y otro. El fuselaje se diseña para que soporte una diferencia máxima de presión con el exterior de unos 61 kPa (8,85 psi), lo que haría que, a una altitud de, por ejemplo, 11000 metros (36000 pies), la presión en el interior de la cabina fuera la equivalente a la que habría a 1600 metros de altitud (es lo que se conoce como «altitud de cabina»).

La altitud de cabina normalmente está por encima del valor correspondiente al máximo diferencial de presión, aunque se suele limitar como mucho a 2500 metros, y varía suavemente según lo hace la altitud de vuelo, reajustándose durante el descenso a la altitud del aeropuerto de destino. Las normas limitan la altitud máxima que un avión puede alcanzar a los 40000 pies (12000 metros), en previsión de que se produzca algún fallo en los sistemas de presurización.

El aire a presión se obtiene mediante un sangrado de los motores desde el compresor del turbofán, y la presión interior se controla a través de una válvula que expulsa el exceso de aire a la atmósfera. Todo el sistema es redundante y funciona de forma automática, aunque también puede controlarse manualmente en caso de ser necesario.

Como medida adicional de seguridad, las puertas de la mayoría de los aviones están diseñadas para que sea imposible abrirlas con la cabina presurizada. Suelen abrirse hacia adentro, con lo que la propia presión interior se opone a ello, y algunas tienen una de sus dimensiones mayor que el marco, para que además sea necesario girarlas para poder abrirlas.

A pesar de todas estas medidas y precauciones, son muchos los humanos que temen la posibilidad de que el avión se despresurice en vuelo. Y, como ocurre con casi todo (si los humanos tienen algo que ver en ello), la aeronáutica va aprendiendo de sus errores, y casos como el del Comet, debidos a fallos de diseño, son poco probables. Por supuesto, eso no quiere decir que la industria cinematográfica (como todos sabéis, un fiel reflejo de la psique humana) no saque buen provecho del concepto de despresurización, a veces bajo premisas bastante peregrinas.

En definitiva, queda claro que los humanos son expertos en complicarse la vida.