Los ingenieros están preocupados porque los rayos golpeen los aviones y por eso trabajan en esta simulación para ver las consecuencias
El nuevo método identifica las zonas más vulnerables de las aeronaves y abre el camino hacia una aviación más segura y ligera
Existe un dato que pone los pelos de punta. Cada día, más de 70 aviones son alcanzados por rayos en todo el mundo. Y, sin embargo, casi ningún pasajero lo nota. Las actuales medidas de protección, que incluyen redes de cobre y capas metálicas integradas en la estructura, actúan como escudos invisibles que desvían esa descarga eléctrica. Sin embargo, hablamos de aquellos aviones que optan por el diseño de tubo y alas. Dado que el futuro de la aviación apunta hacia nuevas geometrías, creadas para ahorrar peso y combustible, también hay que pensar cómo evitar el poder de la electricidad.
La herramienta que predice cómo afectará un rayo a los aviones del futuro
Un equipo de ingenieros aeroespaciales del Instituto de Tecnología de Massachusetts, liderado por la profesora Carmen Guerra-García, ha desarrollado un modelo físico que podría revolucionar la protección de futuras aeronaves. Su herramienta, descrita en el estudio publicado en la revista científica IEEE Access, permite predecir cómo se desplaza un rayo sobre cualquier tipo de aeronave y elaborar un mapa de zonas de riesgo.
Sabemos que el estudio, realizado junto a Boeing Research and Technology, podría marcar las claves de una nueva generación de estándares en seguridad aérea. Pero, ¿cómo funciona el principio detrás de estos impactos? Se sabe que cuando un rayo choca con un avión, lo hace sobre una arista afilada, un ala por ejemplo, y permanece adherido durante una fracción de segundo. En ese tiempo, el avión sigue avanzando y la corriente eléctrica recorre su superficie, entrando en contacto con otros puntos vulnerables. Tradicionalmente, las zonas más expuestas se clasifican en tres niveles de protección.
Ahora, según la información publicada en la página web del MIT, se propone sustituir esa clasificación por un enfoque universal. El modelo que ha sido desarrollado simula decenas de miles de posibles trayectorias de descarga, calculando cómo el aire en movimiento influye en su propagación. ¿El resultado? Un mapa que indica qué partes de la estructura necesitan refuerzo adicional y cuáles pueden aligerarse sin comprometer la seguridad. Nathanael Jenkins, investigador del MIT, afirma:
Proteger las aeronaves de los rayos es pesado. Incorporar malla o lámina de cobre en toda la aeronave supone un aumento de peso adicional. Y si ofreciéramos el máximo nivel de protección en cada parte de la superficie del avión, este pesaría demasiado. Por lo tanto, la zonificación consiste en intentar optimizar el peso del sistema sin dejar de garantizar la máxima seguridad posible.
La clave está en equilibrar seguridad y peso. Los investigadores ya han utilizado la herramienta en un avión convencional y ahora la están aplicando a diseños experimentales. Boeing, por su parte, ya estudia incorporar este método en las normas industriales que determinan la certificación de aeronaves. Y el avance irá más allá, incluso llegando a los aerogeneradores.
Es fundamental comprender cómo viaja un rayo sobre una superficie. Hablamos no solo de proteger los aviones del futuro, sino también aligerarlos, hacerlos más sostenibles y diseñarlos sin miedo a las descargas de la naturaleza. Y es que incluso la electricidad más salvaje puede predecirse. Solamente hay que entender las leyes de la física.