martes, 15 de octubre de 2013

Blade-Off Test

Blade-Off Test


Autor: Manu - Categorías: AviaciónSeguridadSistemas
Hace años trabajaba en Madrid Barajas. Nada especial, sólo era el típico piloto en paro que en vez de trabajar en un Telepizza prefería mantener el contacto con los aviones para, de paso, intentar aprovechar lo que pudiese surgir (o sea, nada). Cargar maletas es de lo más duro que se puede hacer en un aeropuerto, aunque yo tuve la suerte de sólo pasar por aquello durante unos duros meses de verano en Newco (Spanair). El resto de mi periplo por Barajas consistió en ejercer como despachador, coordinador, ayudante de mantenimiento y otra serie de funciones mucho menos apetecibles, al menos para mí, como era la supervisión de facturación (es decir, asegurarse de que las chicas de Iberia no pierden ni un sólo cupón por debajo de las mesas, que no es fácil).
Aparte de alguna carrera para devolverle a algún pasajero su cupón de vuelta, erróneamente arrancado de su billete, las facturaciones (o mejor dicho, los pasajeros a los que facturábamos) tenían sus cosas curiosas, sus historias. Hoy en día, el pasajero medio, que ha volado unas cuantas veces y ha visto por televisión lo mal que otros han llegado a pasarlo a bordo de un avión, está mucho más preparado para lo peor que hace años (al menos aguanta más).
Recuerdo a muchas señoras mayores que, lejos de disimular su miedo al avión, suplicaban que no se les pusiese al lado del motor, por si explotaba. Llegamos a tener viajes de grupos de la tercera edad a los que tuvimos que dividir en dos secciones dentro del propio avión, salvando así la zona de los motores y colocando a pasajeros de otros grupos en dichos asientos. Menuda estupidez, pensaría cualquier piloto mientras se come la cabeza para encajar al dichoso grupo de noventa ancianos sin que ninguno se siente a menos de quince metros del motor. Con lo bonito que es ver la operación de los flaps o lo que impresiona lo hueca que parece ser el ala cuando se levantan los spoilers, nadie pasa por ciertas cosas.
¿Puede un motor llegar a explotar? Hace mucho de aquel accidente del vuelo 232 de United Airlines. Desde entonces la seguridad ha mejorado mucho y se ha cambiado el diseño de los aviones una y otra vez. Aún así, por supuesto, nadie puede llegar a evitar algún que otro leve incidente de vez en cuando (que se lo digan a Air Madrid) pero, ¿cabe aún la posibilidad de que un motor reviente y sus álabes atraviesen la cabina de pasaje, los tanques de combustible y cualquier otra superficie que encuentren en su camino? ¿qué pasa con el resto de fallos? ¿merece la pena pedir salida de emergencia para poder estirar las piernas o es mejor sentarse lejos del motor? Pues no lo sé. Supongo que, mientras algunos fallos pueden ser evitados, hay veces en que la suerte juega un papel más importante (al menos por el momento, hasta que un motor sea capaz de contener la rotura de un disco de álabes de la turbina de alta presión). Yo, por si acaso, me siento delante y controlo los motores a distancia, ni los miro.
Parece como si cada pasajero fuese a volar con algún accidente, que ha visto últimamente, grabado en la cabeza. Vamos a ver unos cuantos, los más recientes, a ver qué pasa.
Ocurren a diario, en algunos no me hubiese importado estar y en otros no querría ni haber pasado cerca.
3 de noviembre de 2006, un Boeing 777-2H6/ER de Malaysia Airlines sufre la desintegración de la pared interior de uno de los carenados, D Duct, de su motor izquierdo durante la rotación en el despegue. Varios testigos observan restos de fibra de vidrio siendo despedidos del motor, mientras la tripulación es avisada por ATC al no contar en cabina con más indicación de lo sucedido que una leve subida de la lectura de vibración del motor.
Impresionante la foto de Airliners.
Airliners.net Photo ID 1134244:Malaysia Airlines Boeing 777-2H6/ER
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Por grave que pudiese parecer, sólo se sufrieron pequeños daños en el cono de salida (que fue ligeramente movido por la corriente de aire desestabilizada del flujo secundario), así como en el flaperon izquierdo, algunos cables y conductos de aceite. La potencia del motor fue bajada al ralentí y regresaron a Estocolmo, de donde acababan de despegar, tras arrojar 60 toneladas de combustible.
En un primer momento se llegó a pensar en un fallo de uno de los álabes del motor, que literalmente hubiese destruido éste por dentro. Afortunadamente no lo fue. Boeing y Rolls Royce inspeccionaron elTrent 892 y concluyeron que la causa fue la delaminación de la pared interna del D Duct y no, como también se barajaba, defecto del motor o ingestión de objetos extraños.
Las piezas dañadas fueron reparadas o sustituidas por otras mandadas a través de un B747 de MASkargo, haciendo posible que el avión fuese puesto de nuevo en servicio en pocos días.
Ningún pasajero sufrió heridas.
Interesante que se repita exactamente lo mismo que ocurrió hace tan sólo dos años en otros dos B777 equipados con motores Trent, uno de Cathay Pacific y otro, de Singapore Airlines, cuyos daños se pueden observar en esta otra foto.
Singapore Airlines B777 D Duct Damage
El D Duct es efectivamente un carenado del motor que, con una pared exterior y una interior, hace de guía para el aire del flujo secundario además de ser, en muchos casos, el propio soporte para la reversa.
En la siguiente foto se puede observar un motor de un Airbus A330 con sus dos carenados abiertos. El primero de ellos, el más estrecho y levantado, es conocido como “Fan Cowl”, pues da acceso directo a la sección de fan del motor. El segundo carenado, menos abierto, es el de la reversa o, también, D Duct.
Airliners.net Photo ID 0877326:Garuda Indonesia Airbus A330-341
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Se puede apreciar con mucha más claridad en esta foto durante el desmontaje del carenado, tras el incidente del B777 de Malaysia Airlines, al que claramente le falta buena parte de su pared interna…
Malaysia Airlines B777 D Duct Replacement
… que en esta otra foto, aunque al otro lado del motor, se encuentra totalmente reparada (reemplazada).
Malaysia Airlines B777 D Duct Repaired
18 de octubre de 2006, un A330-200 de Emirates Airlines inicia una aproximación frustrada a 300 pies de la pista en el aeropuerto de Dubai. Apenas diez segundos tras aplicar potencia de TOGA, se escucha una explosión proveniente del motor derecho del avión. Declaran emergencia, realizan un circuito visual y, a toda prisa, tras aterrizar, se dirigen al parking para dejar salir a los pasajeros sin necesidad de evacuarlos a través de las rampas.
Nuevamente se piensa en fallo de uno de los álabes.
Esto es lo que se encuentran los pasajeros al descender del avión.
Emirates A330 RR Engine Nose Cowl Damage

Emirates A330 RR Engine Nose Cowl Damage
Dejando a un lado la posibilidad de que uno de los álabes hubiese fallado, pues obviamente parecen intactos, se empieza a hablar de un problema relacionado con el sangrado de aire de alta presión, teoría que se desecha al conocerse que el avión se vio obligado a realizar una maniobra de cambio de pista una vez en final, causando una aproximación no estabilizada y un go around a consecuencia del cual se llegó a sobre-revolucionar el motor derecho hasta un 107% de N1 (posiblemente por un fallo del avión), desactivándose de forma automática el auto thrust y presentándose varios mensajes de fallo a través del ECAM.
Aún sin informe oficial, la gran presión acumulada en el difusor de entrada parece ser la causa del incidente.
2 de junio de 2006, un B767-223/ER de American Airlines sufre una explosión del motor izquierdo, durante unas pruebas llevadas a cabo en la proximidades de los hangares de mantenimiento de la compañía en el aeropuerto de Los Angeles, causada por la rotura del disco rotor de la primera etapa de la turbina de alta presión.
Los numerosos restos lanzados por el motor a alta velocidad perforaron los tanques de combustible de ambas alas por varios sitios, haciendo posible un derrame de queroseno del ala izquierda que acabo prendiéndose y quemando la parte izquierda del fuselaje.
Airliners.net Photo ID 1059747:American Airlines Boeing 767-223/ER
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El fuego fue extinguido, apenas unos segundos tras la explosión, por el Departamento de Bomberos del aeropuerto.
Airliners.net Photo ID 1059746:American Airlines Boeing 767-223/ER
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Varias partes del disco de la turbina de alta presión, álabes incluídos, que generó el fallo (cuya causa se cree sean unas pequeñas roturas debidas a la fatiga del material) penetraron en el fuselaje por varios puntos llegando, una de ellas, a incrustarse en el cono de salida de gases del motor derecho. Algunas piezas llegaron a volar hasta un kilómetro de donde se encontraba aparcado el avión.
Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility

Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility

Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility

Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility
Los pilotos del vuelo anterior reportaron que el motor izquierdo sufría un retraso con respecto al derecho de un 2% de N1 durante un ascenso en crucero de FL360 a FL380. Por su parte, los mecánicos explicaron que, en el momento del fallo, se encontraban llevando el motor varias veces desde el ralentí hasta su potencia máxima.
Esta vez, a diferencia de los otros ejemplos que comenté arriba, sí fue la rotura de los álabes (o peor aún, de un disco de álabes) el que causó un accidente que, de haber ocurrido en carrera de despegue con pasajeros a bordo, podría haber sido fatal. Aunque los mecánicos no sufrieron heridas y evacuaron el avión sin problemas, algunos álabes llegaron a traspasar el fuselaje causando serios daño en la parte trasera de éste.
Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility

Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility

Aircraft Fire at LAX Maintenance Facility
Siendo altísimos los costes de reparación, el avión será desguazado.
Accidentes como éste obligan a los fabricantes de motores a realizar diversas pruebas muy exigentes a sus modelos, entre las que cabe destacar el test de ingestión de pájaros o el de rotura de álabes (Blade-Off Test).
Durante el primero se llegan a lanzar al motor, a potencia máxima, hasta 4 pájaros muertos, de 1 kg cada uno, durante un período de 1 segundo. El motor no debe perder más de un 25% de potencia, con la que deberá ser capaz de operar hasta 20 minutos después de la ingestión. Por otro lado, un impacto de un solo pájaro de 3.5 kg no debería impedir al motor contener los fragmentos de álabes que pudieran desprenderse, no debería causar un fuego y además debería posibilitar a los pilotos apagar el motor sin problemas.
En el Blade-Off Test se causa, mediante una pequeña carga explosiva, la rotura voluntaria de uno de los álabes con el motor funcionando a potencia máxima. Éste deberá ser capaz de contener toda la energía generada así como de impedir que cualquier fragmento pueda causar una rotura y abandonar el motor por otro sitio que no sea el cono de salida de gases de escape.

Si no puedes ver el vídeo, aquí tienes el enlace al original.
El vídeo corresponde al Blade-Off Test llevado a cabo en las pruebas del Trent 900 de Rolls Royce para el A380 (si bien no es algo especial por pertenecer a este avión, pues cualquier motor, para cualquier fabricante y modelo, debe pasar por esta prueba con éxito para poder obtener su certificación).
El narrador nos cuenta cómo, cada pocos años, es inevitable que un álabe de un motor falle en alguna parte del mundo. Girando a 3000 RPM, cada uno de ellos sufre una fuerza de más de 7000 veces su peso. Es por esto que se hacen verdaderos esfuerzos para hacerlos lo más fuertes y livianos posibles, llegando a costar cada pieza lo mismo que un coche de lujo.
En el vídeo podemos apreciar, a cámara lenta, cómo una carga situada en la base del álabe de colores es detonada. Aunque el motor queda completamente destrozado, realiza su función y contiene el fallo sin problemas.
Curioso el ruido de la explosión que se puede escuchar aún a 200 metros de la prueba, donde se encuentran los técnicos.