Certificaciones de las aeronaves y ETOPS.

El mundo de la aviación comercial, es sin duda es mas regularizado a través de organizaciones internacionales como la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional), dependiente de la ONU (Organización de las Naciones Unidas), fue creada en 1944, con sede en Montreal,  Canada, es la encargada de la redacción y publicación  de los reglamentos y normas para la aviación civil en el mundo.

Todos los países fabricantes de aeronaves disponen de organizaciones gubernamentales a través de las cuales emiten los certificados de aeronavegabilidad de todos y cada uno de los aparatos fabricados en cada país, tales como la estadounidense, FAA (Federal Aviation Administration), la británica BAA (British Aviation Authority), la China CAA (China Aviation Administration), la española INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) y la europea EASA (European Aviation Safety Agency), formado por 32 paises miembros, con sede en Colonia, Alemania y oficina en Bruselas, Bélgica, y cuatro miembros permanentes en Montreal, Canadá, Washington, Estados Unidos, Pekín, China y Singapur, siendo esta entidad la que emite estos certificados para los paises miembros.

Desde el momento que un fabricante de aeronaves, Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer, Mitsubitshi, etc., decide fabricar un nuevo aparato, comienza el diseño en el ordenador por los ingenieros aeronáuticos, crean las distintas piezas del avión con unos requisitos mínimos  de resistencia al estrés y desgaste, previamente especificados en la hoja de encargo.

Estas piezas virtuales se someten a pruebas como si estuvieran en un túnel de viento virtual, posteriormente las piezas supervisadas y autorizadas pasan a pre-fabricación y probadas en el túnel de viento, tales como el fuselaje, alas, con todos sus componentes, flaps, slats, alerones  y spoilers ó freno aerodinámico, este componente recibe una atención especial, dado que van a ser las encargadas de hacer volar, y mantener en vuelo a la aeronave.

Superficies de contról de vuelo del A-320.

Esta tiene que tener gran flexibilidad para sostener todo el peso del avión, incluido, el  combustible, cuyos tanques se encuentran en el interior, el peso de los pasajeros, carga, etc, para lo cual todos los fabricantes flexionan las alas en sus hangares hasta el momento en que éstas rompen, entonces, los ingenieros determinan la resistencia de carga que pueden soportar o bien realizan los cambios oportunos si no han cumplido los requisitos exigidos.

Cadena de fabricación de las alas del Airbus 400 M.

El material  más utilizado en la fabricación de aeronaves, como el Boeing 707 DC-8 los dos  aviones mas veteranos utilizado por la mayoría de las aerolíneas del mundo, es el aluminio y titanio, actualmente se  utilizan además, de éstos, los «composites», que son compuestos de fibra de vidrio,  carbono, cerámica y plásticos muy resistentes para reducir el peso de los aparatos.

Boeing 787 Dreamliner, obsérvese la flexibilidad de sus alas.

Materiales utilizados en la fabricación del B-787 Dreamliner.

Estos nuevos materiales empezaron a utilizarse de forma generalizada en la construcción del Nuevo Boeing 787 Dreamliner en su fuselaje, alas, así como en los estabilizadores horizontales, elevadores y el estabilizador horizontal, con el timón, como podemos ver en la foto superior, éstas tres ultimas partes ya empezaron a utilizarse un poco antes en la construcción de los Airbus 340, 330, 380, y los Boeing 767 y 777.

Estabilizador, vertical, timón, estabilizadores horizontales y elevadores de un Airbus 380.

El Airbus 350XWB, competencia directa del B-787 Dreamliner, utiliza también estos componentes en su fabricación, así como los nuevos Boeing 777MAX, 737MAX, y los nuevos A-320NEO, A-321NEO, A-330NEO, y A-350XWB.

Estabilizador horizontal del Airbus 350-1000, de fibra de carbono, listo para su entrega en Getafe, Madrid.

Por acuerdo internacional el idioma oficial de la aviación es el inglés, utilizado por fabricantes, aerolínea, organismos internacionales para la emisión de comunicados, manuales de vuelo, actualmente sustituidos por aplicaciones para las tabletas, IOS de Apple, Android, ó Microsoft, por las que se están sustituyendo los anticuados manuales en papel, para reducir el peso al máximo en las aeronaves y control aéreo en todas las comunicaciones entre piloto – torre de control en los aeropuertos y de los aviones en ruta, así como todas las especificaciones y modificaciones que hacen los fabricantes para determinar los parámetros de utilización del nuevo aeroplano.

Posteriormente, el fabricante comienza la producción de las aeronaves de prueba.

Todos los fabricantes celebran el vuelo inaugural del nuevo aparato donde se comprueba su comportamiento y se determinan los parámetros de éste, y se crean las aplicaciones para los manuales electrónicos sobre los que se van a instruir a los pilotos de la nueva aeronaves y los simuladores de vuelo, para hacer efectivo el vuelo del aparato en cualquier situación límite que pueda encontrar el piloto, tales como:

•  Peso Máximo de despegue y aterrizaje.
•  Carrera de despegue y aterrizaje , longitud de pista mínima y velocidad.
•  Selección de Flaps (solapas que varían la curvatura trasera del ala)  y slats (listones situados en el borde de ataque del ala) necesarios para el vuelo a baja altitud, utilizados en el despegue y el aterrizaje.

Configuración del ala de un Airbus, arriba, configuración en vuelo, centro, despegue, slats, delante y flaps, detrás, parcialmente extendidos y abajo en aterrizaje, slats y flaps totalmente extendidos.

• V1, velocidad de decisión, donde el piloto decide si continuar con el despegue ó abortarlo en caso que exista algún imprevisto, si hubiera alguno después de sobrepasar ésta velocidad, el despegue tiene que realizarse y solicitar, pista de aterrizaje para volver al aeropuerto.
• Vr, velocidad de rotación, en la que el piloto levanta la nariz del avión, ver foto inferior.

Velocidad de rotación del futuro A-350XWB  de Iberia.

• V lift off, velocidad de despegue, en la que el aparato se eleva de la pista de despegue, ver foto inferior.

Velocidad de despegue de un Airbus 380.

• V2, Velocidad de ascenso, hasta alcanzar la altura de y velocidad de crucero.
• Momento en el que se tienen que recoger los flaps y slats para que el avión  continue su ascenso.
• Recogida, extensión del tren de aterrizaje y medición de la resistencia del aire con éste extendido y recogido en vuelo.
• Control de todos los indicadores de la cabina de vuelo, motores, cabina de pasajeros, presurización del aparato, iluminación de  cabina, aire acondicionado y funcionamiento de todos los sistemas de abordo, galleys, lavabos etc.
• Altura y velocidad máxima de vuelo.
• Prueba del tren de aterrizaje en pista de rodadura, despegue y aterrizaje.
• Prueba de aterrizaje, con la reversión de motores para reducir la velocidad y posteriormente utilizar los frenos de los trenes de aterrizaje, frontal y principal.

En vuelos posteriores, los pilotos de pruebas estudian el comportamiento de la aeronave a la altura máxima permitida, visitando aeropuertos con temperaturas extremas, distinta altitud, ya que la densidad del aire varía en estas circunstancias, pruebas de apagado y encendido de motores con temperaturas bajo cero y extremas de calor, despegue desde éstos aeropuertos, realizando pruebas de vuelo en  distintos escenarios, como perdida de un motor y llevando el aparato a situaciones críticas, y como salir de ellas, para luego instalar éstas en los simuladores de vuelo donde los pilotos de las compañías aéreas se forman y entrenan.

La Certificación ETOPS (Extended-range Twin-engine Operation Performance Standards), (Normas de Rendimiento Operativo de Bimotores en Vuelos Largos), es una normativa de  OACI (Organización de Aviación Civil Internacional), para todos los aparatos, pilotos y personal de cabina, que vuelen sobre océanos, Atlántico, Pacífico, desiertos y zonas despobladas donde existen pocos aeropuertos, por lo que las rutas aéreas y de desvío se han adaptado a los aeropuertos mas cercanos, de tal forma que cualquier aeronave volando con un solo motor, se encuentre siempre a 60 minutos del aeropuerto mas cercano, conocido como ETOPS 60, como primera norma autorizada por OACI.

Ejemplo de ETOPS 60, vuelo directo Nueva York JFK a Londres Heathrow, con aeropuertos alternativos, Vancouver, Sondre, Stormfjord y Keflavik International.

Esta norma fue establecida originalmente para todos los aviones comerciales , que antiguamente disponían de tres y cuatro plantas motrices, como el DC-10, MD-11, Lockheed 1011 TriStar, y los B-707, DC-8, Convair 880 y 990 Coronado, B-747 y el británico Vickers VC-10.

La revisión y nuevas normas, se aplicaron a partir de 1978 con la aparición del Airbus A-310 aparato bireactor,  y posteriormente con los siguientes modelos, Airbus A-320, 330 y 350XWB y los Boeing B-757, 767, 777, 787 Dreamliner, operados por todas las compañías aéreas del mundo para rutas de medio y largo radio, por ser estos aparatos mas económicos de operar además de estar  equipados con motores mas potentes, eficientes, fiables y ecológicos que los de cuatro motores, siendo los dos únicos representantes, el A-380 (el rey del aire) y el B-747 (la reina del aire), cuyas cadenas de montaje se han visto obligadas a reducir la fabricación de los mismos e incluso plantearse el cese de su fabricación como el B-747, por la baja demanda de pedidos.

Boeing B-747-8.

Con la aparición de motores mas potentes, como los Rolls Royce, Pratt & Whitney, y General Electric el rango de minutos se ha ido extendiendo para todo tipo de bireactores de medio y largo radio, quedando de la siguiente forma la actual clasificación, la numeración corresponde a los minutos que el aparato puede permanecer en vuelo con un solo motor operativo, de los dos disponibles, y algunas de las aeronaves:

• ETOPS – 75
• ETOPS – 90
• ETOPS – 120/138;  B-777
• ETOPS – 180/207, cubre el 95% de la superficie terrestre;  A-318,319,320 y 321,  y los mismos modelos NEO,B-737 y 737MAX, MD-80,90
• ETOPS – 240;  A-330-200, 330-300, B-777-200ER, 777-200LR, 777-300ER, 777F y 777MAX
• ETOPS – 270
• ETOPS – 330;  B-787 Dreamliner
• ETOPS – 370;  A-350XBW

Para la certificación de una aeronave a una categoría superior de las arriba indicadas, el aparato tiene que pasar una prueba de vuelo de doce meses operando la misma ruta sin incidente alguno con un motor operativo, algo muy improbable que ocurra, pero la normativa tiene que existir.

Las 10 rutas de vuelo mas largas del mundo, son las siguientes:

1. Dubai – Auckland, 14.200 Kms, 17 horas y 15 minutos, operado por Emirates,  se espera un nuevo récord con la introducción el Boeing B-777 en ésta ruta.
2. Dallas Fort Worth – Sydney, 13.800 Kms., 16 horas y 55 minutos, con Qantas.
3. Johanesburgo – Atlanta , 13.853 Kms., 16 horas y 55 minutos, operado diariamente por Delta 201, operado por B-777 ó A-330.
4. Abu Dabi – Los Angeles, 13.500 Kms.,16 horas y 40 minutos, operado por Etihad Airways , con Airbus A-380.
5. Dubai – Los Angeles, 13420 Kms., 16 horas y 15 minutos, operado por Emirates con Airbus A-380.
6. Yedda – Los Angeles, 13409 Kms, 16 horas y 40 minutos, operado por Saudi Arabian Airlines, operado con Boeing B-777-300.
7. Dubai – Houston, 13.144 Kms., 16 horas y 19 minutos, operado por Emirates con Airbus A-380.
8. Abu Dabi – San Francisco, 13.218 Kms, 15 horas y 13 minutos, con Etihad.
9. Dallas Fort Worth – Hong Kong, 13,066 Kms. 15 horas y 18 minutos, operado por American Airlines con Boeing B-777-
10. Dubai – San Francisco, 13.041 Kms, 15 horas 17 minutos, operado por Emirates, con un Airbus A-380.

Boeing B-777-300ER Extended Range de Emirates.

NOTA: Blog sin ánimo de lucro para la divulgación e información de aeronaves comerciales. Toda la información y las fotografías incluidas proceden de distintas fuentes, como Airlines.net, Jet Photos, Airbus, Boeing, otros fabricantes, etc, obtenidas todas ellas de internet.