¿Por qué los científicos arrojan falsos pájaros a falsos aviones?

Por lo extraordinario del caso, todos recordamos el incidente denominado “Milagro en el Hudson”, un accidente que no fue tal. El 15 de enero de 2009, un Airbus 320 piloteado por el capitán Chesley “Sully” Sullenberger, tuvo la pericia y el temple necesario junto a su tripulación para adoptar las decisiones correctas en medio de una emergencia extrema

Poco después de despegar del aeropuerto La Guardia de Nueva York, el vuelo 1549 de US Airways se encontró con una bandada de gansos. Las aves, devoradas por los motores, causaron el fallo de estos, obligando al piloto y su tripulación a tomar rápidas decisiones basadas en la experiencia y el entrenamiento, pudiendo salvar la vida de todos los pasajeros.

Remember Captain Sully? ️

in 2009, US Airways Flight 1549 struck a flock of Canada geese not long after take-off.

Could satellite monitoring could reduce the number of bird strikes?

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— ESA Space Solutions (@Space4Europe) November 3, 2019

Y lo llaman milagro, ha sido un hecho inédito en la historia de la aviación, que además puso en evidencia la formación y experiencia de la tripulación, pero también la importancia de los servicios de rescate y el trabajo en equipo de todas las partes.

Según la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI), entre 2016 y 2021 se registraron 273 343 reportes de incidentes entre aves y aeronaves en 136 países. El 74 % de ellos ocurrieron en o cerca del aeródromo. El 24 % sucedió durante la fase de despegue, mientras que el 46 % fue durante la fase de aproximación y aterrizaje.

Los choques de aves ("bird strikes"), son incidentes que ocurren con más frecuencia de lo que nos podemos imaginar. Y causan pérdidas millonarias, además de representar riesgo de muerte. Por ello, el riesgo de los bird strikes se gestiona mediante programas de manejo de aves silvestres en las zonas cercanas al aeropuerto y métodos para dispersar o eliminar aves y otros animales que representan un riesgo para la seguridad aérea.

Movilidad aérea urbana

La Urban Air Mobility (movilidad aérea urbana) es el nuevo paradigma de transporte aéreo de personas y mercancías en las ciudades del futuro cercano. Según la Agencia de la Unión Europea para la Seguridad Aérea (AESA), esto ocurrirá a mediados de esta década.

Para ello se emplearán aeronaves altamente automatizadas, de tipo eVTOL (vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical), que transportarán pasajeros o carga a bajas altitudes dentro y entre regiones metropolitanas, de manera eficiente y segura. Empresas como Airbus, Boeing y otras, junto a los fabricantes de automóviles, están desarrollando nuevos tipos de aeronaves que a veces se conocen como taxis aéreos.

Una integración exitosa de estos aviones en el espacio aéreo existente es complicada y debe tener en cuenta varios aspectos. Uno de ellos es el riesgo de impactos con aves, que se pronostica que será mayor en el caso de los taxis aéreos. La altitud de crucero operativa propuesta de los taxis aéreos es menor, lo que resulta en una mayor probabilidad de colisión, ya que estas son las altitudes donde las aves suelen volar.

Además, los taxis aéreos son más pequeños y tienen requisitos de certificación más bajos en comparación con las aeronaves convencionales. Como resultado, la gravedad de los golpes dañinos de las aves es mayor.

Estudios con pájaros y aves falsos

Para evaluar el riesgo y formular regulaciones adecuadas, se requiere un análisis extenso que proporcione una visión más precisa del desafío de los choques con aves. Anteriormente, mediante “cañones de aves” se lanzaban pollos congelados a gran velocidad, primero sobre aeronaves en desuso y posteriormente sobre placas metálicas que tenían sensores para medir la fuerza del impacto.

Pero Aditya Devta e Isabel Metz, del Centro Aeroespacial Alemán y Sophie Armanini, de la Universidad Técnica de Munich encontraron inconsistencias y falta de repetibilidad de los estudios anteriores debido a la participación humana, y se propusieron establecer una metodología para validar un procedimiento teórico.

Para ello desarrollaron “aves falsas” de diferentes materiales como gelatina, caucho, arcilla polimérica, ABS y HIPS (lámina de poliestireno de alto impacto), y las construyeron en impresoras 3D. Las ave falsas en realidad no tenían forma de ave, sino que eran proyectiles cilíndricos cuyo impacto era similar al que producían 11 diferentes tipos de aves, con lo que obtuvieron 5 tipos diferentes de cilindros.

Luego, en base a los diseños de las nuevas aeronaves eVTOL, se establecieron piezas con los materiales más usados (Aluminio-2024-T3 y plástico reforzado con fibras de carbono) y se les colocaron sensores.

Finalmente, para lanzar la falsa ave no se utilizan cañones, sino se los deja caer desde cierta altura para que alcancen velocidades finales representativas del impacto real de las aves. Con esto, se logró validar el modelo teórico en un 92,89 % de conformidad con los resultados experimentales.

Si bien aún con ciertas limitantes, este estudio podrá brindar una mayor seguridad no sólo en el transporte del futuro, sino también en la aviación del presente.

Referencia de la noticia:
Devta, A., Metz, D. I., & Armanini, P. D. (2023). Experimental Evaluation of Bird Strikes in Urban Air Mobility. ArXiv. /abs/2308.13022