Imagine un avión volando a miles de metros sobre la tierra. Allí se enfrentará sin duda a diversas condiciones variables. ¿Y si un sistema crítico falla en ese momento? El avión se estrellaría sin duda y causaría graves riesgos para la vida. Ahí es donde entra en escena la norma de ensayo RTCA DO-160. Esta norma de ensayo garantiza la seguridad de los aviones en todo tipo de condiciones ambientales.
Sin RTCA DO-160, un avión puede sufrir graves fallos y correr serios riesgos de seguridad. Así pues, tanto si se trata de un avión militar como comercial, debe someterse a la serie de pruebas RTCA DO-160. Pero, ¿cómo funciona esta norma de pruebas? ¿Cómo se realizan esas pruebas? Vamos a encontrar las respuestas a todas sus preguntas en esta guía detallada.
Descripción general de la norma de ensayo RTCA DO-160
RTCA DO-160 es una norma de ensayo que incluye un conjunto de varias pruebas. Estas pruebas comprueban la fiabilidad y durabilidad de distintos componentes de los aviones. La Comisión Radio Técnica de Aeronáutica (RTCA) publicó esta norma en 1975. La RTCA es una organización con sede en EE.UU. que establece normas de seguridad para la aviación. Inicialmente, esta norma incluía unas pocas pruebas.
Sin embargo, con el tiempo, se añadieron varios cambios y pruebas utilizando tecnología avanzada. Ahora, RTCA DO-160G es la última versión, actualizada en 2010. Esta versión proporciona directrices más precisas para los procedimientos y equipos de ensayo. Para realizar las pruebas RTCA DO-160, los fabricantes exponen los distintos componentes a condiciones reales.
Por ejemplo, un avión vuela a gran altitud. Por eso, sus componentes se mantienen en la cámara donde se aplican condiciones de baja presión. Si ese componente resiste las condiciones de baja presión, es fiable. Tras su éxito, los fabricantes solicitan la aprobación de las autoridades aeronáuticas (FAA, EASA, etc.). Estas autoridades proporcionan certificados, y entonces se pueden instalar legalmente esos componentes.
Si un componente se deteriora, se declara inseguro y se envía a refabricar. La industria aeronáutica no puede instalar legalmente un componente que no cumpla esta norma. Recuerde que cada prueba es específica para un componente concreto. Depende de la función del componente y de dónde deba instalarse.
Principales categorías de ensayos DO-160
RTCA DO-160 no es sólo una prueba: es un campo de batalla para los componentes de aviación. Incluye muchas pruebas. Sólo las piezas duraderas sobreviven en esas duras condiciones de prueba. Así que vamos a explorar las principales categorías de las pruebas DO-160.
1- Pruebas de temperatura y altitud
Como sabes, los aviones sobrevuelan distintas regiones. A veces, atraviesan desiertos calurosos. Sin embargo, a veces, se enfrentan a condiciones de frío glacial en zonas polares. A mayor altitud, la presión disminuye, lo que afecta a varios componentes del avión. Por lo tanto, todas estas condiciones se comprueban previamente mediante pruebas de temperatura y altitud. Pero, ¿cómo se realiza esta prueba?
Para las pruebas de temperatura, se utiliza una cámara especializada llamada cámara térmica se utiliza. Esta cámara contiene condiciones de baja y alta temperatura. Los componentes del avión, como las baterías y los sistemas de alimentación, se colocan bajo esta cámara. Los operarios aplican primero una temperatura superior a 70 °C. En estas condiciones, analizan la expansión o el deterioro de las baterías.
A continuación, los componentes se trasladan a una temperatura de -55 °C. Aquí se comprueban la contracción y la fragilidad. Si las pilas superan con éxito esta prueba, se colocan en una cámara de vacío. Esta cámara crea una presión baja como la de las grandes altitudes. En esta prueba se comprueban los fallos sensibles a la presión, las dilataciones y la estabilidad. Si no se produce ningún fallo, se considera fiable.
2- Pruebas de humedad
Las piezas metálicas, conectores, juntas y empaquetaduras de un avión son las más propensas a la corrosión. La humedad provoca corrosión, lo que debilita la integridad estructural. Por tanto, pruebas de humedad inspecciona la resistencia a la corrosión de dichos componentes. Durante esta prueba, el equipo se coloca en una cámara ambiental que contiene 95% humedad.
El componente se deja de varias horas a varios días. Con el tiempo, los operarios cambian la temperatura de baja a alta y viceversa. Este proceso condensa la humedad que se acumula en la superficie. La humedad condensada puede provocar cortocircuitos y fallos de funcionamiento. Transcurrido un tiempo definido, se comprueban las grietas, el óxido y los efectos de la corrosión.
3- Pruebas de choque y vibración
Los aviones se enfrentan a menudo a choques y vibraciones repentinos durante el despegue y el aterrizaje. Esta prueba garantiza que los distintos componentes del tren de aterrizaje y los motores resistan esos choques. ¿Qué se hace en esta prueba? Se dispone de una máquina conocida como mesa de prueba de vibraciones que produce vibraciones de alta frecuencia. Estas vibraciones sacuden continuamente las piezas durante un tiempo definido.
Las vibraciones comprueban si las fijaciones y los tornillos permanecen intactos o se aflojan. Tras aplicar las vibraciones, los operarios aplican impactos repentinos de gran fuerza. Estos impactos garantizan la dureza y la resistencia a los arañazos. El proceso continúa a veces, y examinan roturas, arañazos y dobleces. Junto con los motores, cientos de otras piezas pequeñas también se someten a pruebas de vibración.
4- Pruebas de arena y polvo
Las partículas de arena parecen factores minúsculos, pero afectan enormemente a las piezas de los aviones. Estas partículas dañan las piezas móviles, los sistemas electrónicos y los canales de refrigeración. Por eso, esta prueba analiza el rendimiento adecuado de esas piezas. La prueba de arena y polvo se realiza en tres pasos. En primer lugar, se utiliza una cámara de pruebas sellada, que sopla partículas finas de polvo a baja velocidad.
Se comprueba si esas partículas entran en los canales de refrigeración. A continuación, se soplan a gran velocidad partículas de arena más gruesas o ásperas. Estas partículas comprueban la resistencia a la abrasión de los componentes. Por último, los operarios dejan la pieza de prueba expuesta a la arena durante unas horas. Comprueban la acumulación de partículas de arena y el rendimiento de los componentes.
5- Impermeabilidad
La impermeabilidad es esencial para varias piezas críticas de los aviones. Entre ellas se encuentran las pantallas, la aviónica y los componentes eléctricos. Una pequeña gota de agua puede provocar graves peligros, como cortocircuitos. Por eso, las piezas electrónicas se rocían con salpicaduras de agua desde distintos ángulos. Después, las piezas mecánicas de gran tamaño se colocan en los tanques de inmersión durante un tiempo prolongado.
Por último, los chorros pulverizan grandes cantidades de agua a alta presión, de forma similar a las tormentas de lluvia. Como último paso, aumentan el nivel de humedad y bajan la temperatura. Las gotas de lluvia se condensan, lo que es habitual, y deterioran y corroen varias piezas metálicas. Los ingenieros observan la estanqueidad y el mal funcionamiento de cada componente mediante todos estos métodos.
6- Susceptibilidad de los fluidos
Los aviones suelen ser sensibles a los agentes hidráulicos, de deshielo y de limpieza. Por eso, esta prueba comprueba las fugas de los depósitos de combustible y los daños químicos en las piezas de plástico. Pero, ¿cómo realizar esta prueba? En primer lugar, coloque esos componentes en tanques de inmersión en fluidos durante varias horas. Estos tanques contienen fluidos relacionados con los aviones.
Después, se inspecciona si las piezas de plástico cambian de forma o permanecen igual. En el segundo paso, se rocían varios productos químicos sobre la aviónica y los conectores eléctricos. La temperatura cambia de baja a alta y viceversa. Esta variación de temperatura provoca una reacción química que afecta a las piezas de plástico. Por último, se comprueban los daños físicos y las averías.
7- Interferencias electromagnéticas (EMI) e interferencias de radiofrecuencia (RFI)
Se trata de la prueba más crítica para garantizar la seguridad del vuelo. Las interferencias EMI y RFI son perturbaciones en el funcionamiento normal de los componentes electrónicos de un avión. A menudo, las ondas electromagnéticas y de radio proceden de rayos y radares de tierra. Estas ondas colisionan con el sistema GSP y perturban las señales. Por lo tanto, puede afectar a la comunicación entre pilotos y provocar malentendidos.
Esta prueba garantiza que todos esos componentes funcionen eficazmente. Para esta prueba, los ingenieros colocan los componentes eléctricos y de comunicación en cámaras de pruebas CEM. Esta cámara produce diferentes frecuencias de ondas electromagnéticas y de radio. Los componentes se exponen a estas ondas durante algunas horas. Después, examinan los cambios en el GPS, los radares y la radio.
8- Pruebas de entrada de potencia
Todos los componentes electrónicos de un avión funcionan con una tensión de alimentación estable. Sin embargo, durante el despegue se producen fluctuaciones de tensión debido al arranque del motor. Por ello, la prueba de entrada de potencia garantiza que todos esos componentes no se vean afectados. Para esta prueba, los Generadores de Transitorios generan diferentes fluctuaciones de tensión. Primero, la tensión cae repentinamente y luego aumenta por encima del valor normal.
Los operadores se aseguran de que los componentes electrónicos no pierdan la conexión durante esta fluctuación repentina. Si el sistema electrónico supera esta prueba, se somete a una prueba de interrupción de la alimentación. Durante esta prueba, se interrumpe el suministro eléctrico durante un breve periodo de tiempo. Se comprueba cuánto tiempo sigue funcionando el sistema crítico, como la pantalla de la cabina.
9- Pruebas de rayos y sobretensiones
Como sabes, los aviones vuelan a gran altura. Lo más probable es que sean atacados por rayos. Estos rayos pueden afectar a los sistemas electrónicos, de comunicación y de seguridad. Por lo tanto, esta prueba garantiza la durabilidad de esos componentes en condiciones meteorológicas variables. Puede realizar esta prueba de dos maneras. La primera es la prueba indirecta de rayos.
Esta prueba aplica impulsos de alta tensión a los circuitos eléctricos durante unos minutos. Después, se observa si el sistema no se ve afectado. El segundo método es la prueba de rayo directo. Durante esta prueba, coloque los componentes en cámaras de prueba de alta tensión. Esta cámara genera un efecto de iluminación artificial. Examine los daños y fallos.
10- Hielo y lluvia helada
La nieve se acumula en la superficie cuando un avión sobrevuela una región polar. Este hielo puede bloquear los sensores, añadir peso y reducir la sustentación. Además, también puede congelar las piezas móviles y los motores. Así pues, esta prueba se realiza para comprobar el funcionamiento del sistema anticongelante. Pero, ¿cómo realizan esta prueba los ingenieros? Básicamente, utilizan túneles de viento de congelación.
Estos túneles producen nieve artificial que imita la lluvia helada. Así que, en primer lugar, coloque el motor, los sensores y las alas en este túnel durante unas horas. Después, examine la acumulación de hielo y la humedad. Asegúrate de que los sensores y el sistema eléctrico funcionan eficazmente. Además, procura que el hielo no bloquee el motor.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una prueba de hongos DO-160?
Los componentes de goma y plástico son más propensos a los ataques de moho y hongos. Por ello, la prueba de hongos DO-160 garantiza que esas piezas pueden resistir a los hongos. Para ello, los ingenieros colocan los componentes en una cámara que contiene esporas de hongos. Al cabo de un tiempo, se observa el efecto de los hongos y la funcionalidad de la pieza.
¿Qué ocurre si un componente no supera una prueba?
Si un componente no supera la prueba, se envía para su refabricación con un resumen detallado que describe el problema. Los fabricantes revisan entonces el diseño e introducen cambios para aumentar la durabilidad.
¿Cuánto duran las pruebas RTCA DO-160?
La duración de las pruebas RTCA DO-160 depende de la naturaleza de las distintas pruebas. Algunas pruebas dan resultados rápidos y otras tardan de horas a días. Así que, en general, una serie completa de RTCA DO-160 lleva de unas semanas a un mes.
Conclusión
La norma de ensayo RTCA DO-160 es fundamental para garantizar la seguridad de los aviones. Esta norma garantiza que todas las piezas del avión son seguras. Incluye varias categorías de pruebas. En este artículo, he analizado esas series de pruebas. Por ejemplo, la prueba de choque comprueba la resistencia a las vibraciones de algunos componentes.
Las pruebas de humedad examinan la resistencia a la corrosión de las piezas metálicas. Juntas, estas diez categorías de pruebas garantizan la seguridad de cada pieza de un avión. Un avión puede causar graves problemas y poner en peligro la vida si no se somete a pruebas. Por eso, en la industria aeroespacial, los fabricantes deben seguir la norma de pruebas RTCA DO-160.