En la aviación y la industria aeroespacial, el daño por objetos extraños (FOD) es cualquier artículo o sustancia, ajena a una aeronave o sistema, que potencialmente podría causar daño. [1]
Los peligros externos de FOD incluyen choques con aves, granizo, hielo, tormentas de arena, nubes de cenizas u objetos dejados en la pista. Los peligros internos de FOD incluyen elementos que quedan en la cabina del piloto que interfieren con la seguridad del vuelo al enredarse en los cables de control, atascar partes móviles o cortocircuitar las conexiones eléctricas.
El término FOD se utiliza para describir tanto los objetos extraños en sí mismos como cualquier daño que se les atribuya.
Ejemplos de
FOD puede ser interno o externo. [2] [3] [4]
Los FOD internos son daños o peligros causados por objetos extraños dentro de la aeronave. Por ejemplo, la cabina FOD es una situación en la que un artículo se suelta en la cabina y se atasca o restringe el funcionamiento de los controles. La herramienta FOD es un peligro grave causado por las herramientas que se dejan dentro de la aeronave después de la fabricación o el mantenimiento. Las herramientas u otros elementos pueden enredarse en los cables de control, atascar las piezas móviles , provocar un cortocircuito en las conexiones eléctricas o interferir de otro modo con un vuelo seguro. Los equipos de mantenimiento de aeronaves suelen tener procedimientos estrictos de control de herramientas que incluyen inventarios de cajas de herramientas para asegurarse de que se hayan retirado todas las herramientas de una aeronave antes de que se libere para el vuelo. Las herramientas utilizadas durante la fabricación están etiquetadas con un número de serie para que, si se encuentran, se puedan rastrear.
Entre los ejemplos de FOD se incluyen: [5]
- Partes de aeronaves, rocas, pavimento roto, equipo de rampa.
- Partes de vehículos terrestres
- Basura, herramientas de mantenimiento, etc., depositadas por error o intencionadamente en el asfalto y / o superficies de pista.
- Granizo : puede romper los parabrisas y dañar o detener los motores.
- Hielo en las alas, las hélices o las tomas del motor
- Colisiones de aves con motores u otras partes sensibles de la aeronave.
- Polvo o cenizas que obstruyen las tomas de aire (como en tormentas de arena en condiciones de operación en el desierto o nubes de cenizas en erupciones volcánicas ). Para los helicópteros, este también es un problema importante durante un apagón .
- Herramientas, pernos, virutas de metal, alambre de seguridad , etc., que se dejaron por error dentro de la aeronave durante el proceso de fabricación o mantenimiento.
Todos los aviones pueden perder ocasionalmente piezas pequeñas durante el despegue y el aterrizaje. Estas piezas permanecen en la pista y pueden dañar los neumáticos de otras aeronaves, golpear el fuselaje o el parabrisas / capota, o ser absorbidas por un motor. Aunque los equipos de tierra del aeropuerto limpian regularmente las pistas, el accidente del vuelo 4590 de Air France demostró que aún pueden ocurrir accidentes: en ese caso, el accidente se atribuyó a escombros de titanio arrojados por un vuelo Continental DC-10 que había partido solo cuatro minutos antes.
En los portaaviones, así como en los aeródromos militares y algunos civiles, se realizan barridos antes de que comiencen las operaciones de vuelo. Una línea de tripulantes camina hombro con hombro (a menudo denominada Caminata FOD) a lo largo de las superficies de operaciones de vuelo, buscando y retirando cualquier objeto extraño.
Diseño de motores a reacción y FOD
Los motores a reacción modernos pueden sufrir daños importantes incluso si el motor aspira objetos pequeños. La FAA ( Administración Federal de Aviación ) requiere que todos los tipos de motores pasen una prueba que incluye disparar un pollo fresco (muerto, pero no congelado) en un motor a reacción en funcionamiento desde un pequeño cañón. El motor no tiene que seguir funcionando después de la prueba, pero no debe causar daños significativos al resto de la aeronave. Por lo tanto, si el impacto de un pájaro hace que "arroje una cuchilla" (se rompa de manera que las piezas salgan volando a gran velocidad), hacerlo no debe causar la pérdida de la aeronave. [6]
Diseños de motor y fuselaje que evitan FOD
Algún avión militar [ cita requerida ] [ cuál? ] tenía un diseño único para evitar que FOD dañara el motor. El diseño incluía una curva en forma de S en el flujo de aire, de modo que el aire entraba en la entrada, se doblaba hacia la parte delantera del avión y se doblaba hacia atrás nuevamente antes de entrar en el motor. Al final de la primera curva, un fuerte resorte mantenía cerrada una puerta. Cualquier objeto extraño que volara por la entrada voló, golpeó la puerta, la abrió, voló y luego salió del avión. Por lo tanto, solo los objetos pequeños arrastrados por el aire podrían ingresar al motor. De hecho, este diseño evitó los problemas de FOD, pero la constricción y el arrastre inducidos por la flexión del flujo de aire redujeron la potencia efectiva del motor y, por lo tanto, el diseño no se repitió.
Un enfoque similar se utiliza en muchos helicópteros propulsados por turboeje , como el Mi-24 , que utiliza una entrada "tipo vórtice" o "centrífuga", en la que el aire se ve obligado a fluir a través de una trayectoria en espiral antes de entrar en el motor; el polvo más pesado y otros desechos se expulsan hacia afuera, donde se separan del flujo de aire antes de ingresar a la entrada del motor.
Los cazas rusos Mikoyan MiG-29 y Sukhoi Su-27 tienen un diseño de admisión especial para evitar la ingestión de FOD durante el despegue de aeródromos en mal estado. Las tomas de aire principales podrían cerrarse con puertas de malla y entradas especiales en la parte superior de las tomas abiertas temporalmente. Esto permitiría suficiente flujo de aire al motor para el despegue, pero reduciría las posibilidades de que el motor succione objetos del suelo.
Otro diseño interesante para minimizar el riesgo de FOD es el Antonov An-74 que tiene una colocación muy alta de los motores.
Boeing ofreció un kit de pista de grava para los primeros 737 que permite que el avión se utilice desde pistas de grava y no mejoradas, a pesar de tener motores muy bajos. Este kit incluía deflectores de grava en el tren de aterrizaje; luces plegables en la parte inferior del avión; y pantallas que impedían que la grava, que entraba por los huecos de las ruedas abiertas cuando el tren estaba extendido, golpeara los componentes críticos. También incluía disipadores de vórtice, dispositivos que reducirían el flujo de aire hacia el motor desde la parte inferior para reducir la probabilidad de ingerir grava.
Airbus está investigando un enfoque novedoso para reducir la FOD. Al desarrollar, en conjunto con Israel Aerospace Industries , el Taxibot , un tractor controlado por el piloto, la aeronave no necesitará usar motores a reacción durante el rodaje, por lo que no será vulnerable a FOD en plataformas o calles de rodaje. [7]
Ejemplos de daños por FOD
Seguimiento de neumáticos de vehículos
Los escombros a menudo quedan atrapados en las huellas de los neumáticos de los vehículos que llegan a un aeródromo. Los tipos de desechos atrapados en la llanta de un vehículo pueden incluir rocas, barro, piedras, herrajes sueltos (tornillos, arandelas, pernos, etc.) y muchas otras formas de materiales pequeños. Estos pueden ser camiones de tripulación y combustible, vehículos de mantenimiento y muchos otros que inadvertidamente traen y depositan escombros alrededor de una línea de vuelo. Estos tipos de FOD son muy difíciles de rastrear y administrar una vez que se introducen en el aeródromo. Los escombros se pueden recoger fácilmente mediante la admisión del motor a reacción, la explosión del motor y el tiro de la hélice / rotor. Este material, una vez suelto alrededor de la aeronave operativa, puede provocar graves problemas de seguridad, incluidas lesiones al personal y daños al equipo / propiedad.
Escombros de la pista
El accidente de un Concorde , vuelo 4590 de Air France , en el aeropuerto Charles de Gaulle cerca de París el 25 de julio de 2000 fue causado por FOD; en este caso, una pieza de escombros de titanio en la pista que había sido parte de un inversor de empuje que había caído de un McDonnell Douglas DC-10 de Continental Airlines durante el despegue unos cuatro minutos antes. Los 100 pasajeros y nueve tripulantes a bordo del vuelo, así como cuatro personas en tierra, murieron.
Un Gates Learjet 36A , número de registro N527PA, despegaba del aeropuerto internacional de Newport News / Williamsburg en Virginia el 26 de marzo de 2007, cuando la tripulación escuchó un fuerte "pop". Interrumpiendo el despegue, la tripulación intentó controlar el "cola de pez" y activar el paracaídas de caída . El paracaídas no funcionó y el Learjet se salió de la pista con los neumáticos rotos. El personal del aeropuerto informó haber visto rocas y piezas de metal en la pista después del accidente. La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte dijo que el accidente fue causado por FOD en la pista. La falla del paracaídas abatible contribuyó al accidente. [8]
Ceniza volcánica
El 24 de junio de 1982, el vuelo 9 de British Airways en ruta a Perth , Australia , voló hacia una nube de ceniza volcánica sobre el Océano Índico. El Boeing 747-200B sufrió subidas de tensión en los cuatro motores hasta que todos fallaron . Los pasajeros y la tripulación pudieron ver un fenómeno conocido como fuego de San Telmo alrededor del avión. El vuelo 9 se sumergió hasta que salió de la nube, lo que permitió que las cenizas en el aire despejaran los motores, que luego se reiniciaron. El parabrisas de la cabina estaba muy picado por las partículas de ceniza, pero la aeronave aterrizó sin problemas.
El 15 de diciembre de 1989, el vuelo 867 de KLM , en ruta al aeropuerto internacional de Narita , Tokio voló a través de una espesa nube de ceniza volcánica del Monte Redoubt, que había entrado en erupción el día anterior. Los cuatro motores del Boeing 747-400 se apagaron. Después de descender más de 14,000 pies, la tripulación reinició los motores y aterrizó de manera segura en el Aeropuerto Internacional de Anchorage .
Artículo descartado de un avión
Un caso inusual de FOD ocurrió el 28 de septiembre de 1981 sobre la bahía de Chesapeake . Durante las pruebas de vuelo de un F / A-18 Hornet , el Centro de Pruebas Aéreas Navales de la Armada de los Estados Unidos estaba utilizando un Douglas TA-4J Skyhawk como avión de persecución para filmar una prueba de lanzamiento de un bastidor de bombas del Hornet. El bastidor de bombas golpeó el ala derecha del Skyhawk, cortando casi la mitad del ala. El Skyhawk se incendió a los pocos segundos de haber sido golpeado; las dos personas a bordo fueron expulsadas . [9] [10]
Golpes de aves
El 20 de noviembre de 1975, un Hawker Siddeley HS.125 que despegaba en el aeródromo de Dunsfold voló a través de una bandada de avefrías del norte inmediatamente después de despegar de la pista y perdió potencia en ambos motores. La tripulación volvió a aterrizar la aeronave en la pista, pero invadió el final y cruzó una carretera. La aeronave chocó contra un automóvil en la carretera y mató a sus seis ocupantes. Aunque la aeronave quedó destruida en el incendio subsiguiente, los nueve ocupantes de la aeronave sobrevivieron al accidente. [11]
El 17 de noviembre de 1980, un Hawker Siddeley Nimrod de la Royal Air Force se estrelló poco después de despegar de la RAF Kinloss . Voló a través de una bandada de gansos canadienses , provocando que fallaran tres de sus cuatro motores. El piloto y el copiloto murieron; Posteriormente, el piloto recibió póstumamente una Cruz de la Fuerza Aérea por sus acciones para mantener el control de la aeronave y salvar las vidas de los 18 tripulantes. Los restos de 77 aves fueron encontrados en o cerca de la pista. [12] [13]
El 15 de enero de 2009, el vuelo 1549 de US Airways chocó contra una bandada de gansos canadienses y sufrió una falla doble en el motor. El piloto abandonó la aeronave en el río Hudson, salvando la vida de todos a bordo.
Vida silvestre y humedales cerca de los aeropuertos
Ocurren problemas importantes con los aeropuertos donde los terrenos eran o se han convertido en áreas de anidación de aves. Si bien las cercas pueden evitar que un alce o un ciervo deambulen por una pista, las aves son más difíciles de controlar. A menudo, los aeropuertos emplean un tipo de espantapájaros que funciona con propano para causar un ruido lo suficientemente fuerte como para ahuyentar a las aves que puedan estar en los alrededores. Los administradores de los aeropuertos utilizan todos los medios disponibles (incluidos halcones entrenados y drones parecidos a halcones con alas batientes) para reducir las poblaciones de aves. Otra solución que se está investigando es el uso de césped artificial cerca de las pistas, ya que no ofrece comida, refugio ni agua a la vida silvestre. [14]
Conferencias
En los Estados Unidos, la reunión más destacada de expertos en FOD ha sido la Conferencia Nacional Aeroespacial de Prevención de FOD anual. Se organiza en una ciudad diferente cada año por National Aerospace FOD Prevention, Inc. (NAFPI), una asociación sin fines de lucro que se enfoca en la educación, conciencia y prevención de FOD. La información de la conferencia, incluidas las presentaciones de conferencias anteriores, está disponible en el sitio web de NAFPI. [3] Sin embargo, NAFPI ha sido objeto de algunas críticas por centrarse en el control de herramientas y los procesos de fabricación, y otros miembros de la industria han dado un paso adelante para llenar los vacíos. BAA acogió la primera conferencia sobre el tema dirigida por aeropuertos del mundo en noviembre de 2010. [15]
Tecnologías de detección y prevención de FOD
Existe cierto debate con respecto a los sistemas de detección de FOD, ya que los costos pueden ser altos y el dominio de responsabilidad no está claro. Sin embargo, un aeropuerto afirma que su sistema de detección de FOD puede haberse amortizado en un solo incidente en el que se alertó al personal sobre un cable de acero en la pista, antes de que una sola aeronave se pusiera en peligro. [16] La FAA ha investigado tecnologías de detección de FOD y ha establecido estándares para las siguientes categorías: [17]
- Radar
- Electroóptico (imágenes de banda visible (CCTV estándar) y cámaras con poca luz)
- Híbrido
- RFID sobre metal
- Alfombrillas FODS fabricadas: prevención de seguimiento y control de seguimiento Alfombrillas FODS del aeropuerto internacional de Chennault
Mejoras en la tolerancia al daño
Los efectos negativos de FOD se pueden reducir o eliminar por completo mediante la introducción de tensiones residuales de compresión en áreas críticas de fatiga en la pieza durante el proceso de fabricación. Estas tensiones beneficiosas se inducen en la pieza mediante el trabajo en frío de la pieza con procesos de granallado: granallado o granallado por láser . Cuanto más profunda sea la tensión residual de compresión, más significativa será la mejora de la vida a la fatiga y la tolerancia al daño. El granallado induce típicamente tensiones de compresión de unas pocas milésimas de pulgada de profundidad, el granallado por láser imparte típicamente tensiones residuales de compresión de 0,040 a 0,100 pulgadas de profundidad. Las tensiones de compresión inducidas por láser también son más resistentes a la exposición al calor.
Tecnologías, información y materiales de formación útiles para prevenir la FOD
- Sistemas de control de herramientas aeroespaciales
- Manuales del programa de prevención de FOD
- Barras magnéticas
- Materiales promocionales y de sensibilización
- Control / recuperación de herramientas y piezas
- Barredora de fricción remolcada [18]
- Barredoras remolcables
- Materiales de entrenamiento
- Barredoras de camiones aspiradores
- Barredoras con operador a pie
- Tapetes para la prevención de FOD [19]
Impacto económico
A nivel internacional, FOD le cuesta a la industria de la aviación US $ 13 mil millones por año en costos directos más indirectos. Los costos indirectos son hasta diez veces el valor del costo directo, lo que representa retrasos, cambios de aeronave, costos de combustible incurridos, mantenimiento no programado y similares. [20] y causa daños importantes y costosos a aeronaves y piezas y muerte y lesiones a trabajadores, pilotos y pasajeros.
Se estima que el FOD cuesta a las principales aerolíneas de los Estados Unidos 26 dólares por vuelo en reparaciones de aeronaves, más 312 dólares en costos indirectos adicionales como retrasos en los vuelos, cambios de avión e ineficiencias de combustible. [21]
"Hay otros costos que no son tan fáciles de calcular pero que son igualmente perturbadores", según Richard Friend, comandante de ala de la Royal Air Force del Reino Unido e investigador del FOD. [22] "De accidentes como el Air France Concorde, vuelo AF 4590 , existe la pérdida de vidas, el sufrimiento y el efecto en las familias de los que murieron, la sospecha de negligencia, la culpa y la culpa que podría durar toda la vida. Este desgarrador tormento es incalculable, pero no debe olvidarse nunca . Si todos tuvieran esto en cuenta, permaneceríamos vigilantes y evitaríamos para siempre que los escombros de objetos extraños causen un problema. De hecho, muchos factores se combinan para causar una cadena de eventos que pueden conducir a un fracaso ".
Estudios
Solo se han realizado dos estudios detallados del costo económico de los FOD para las operaciones de las aerolíneas civiles. El primero fue de Brad Bachtel de Boeing , quien publicó un valor de $ 4 mil millones de dólares por año. [1] Este valor de arriba hacia abajo fue durante varios años la cifra estándar de la industria para el costo de FOD. El segundo trabajo (2007) fue de Iain McCreary de la consultora Insight SRI Ltd. Este informe más detallado ofreció un primer recorte del costo de FOD, basado en un análisis ascendente de los registros de mantenimiento de las aerolíneas. A continuación, los datos se dividen en por los costes directos de vuelo y por vuelo costos indirectos de las 300 principales aeropuertos mundiales, con notas al pie detalladas sobre los datos de apoyo. [23] La investigación de Insight SRI fue una referencia estándar para 2007-2009, ya que era la única fuente que presentaba costos y, por lo tanto, fue cotizada por reguladores, aeropuertos y proveedores de tecnología por igual. [24]
Sin embargo, aunque ese documento de 2007 Insight SRI sigue siendo la mejor fuente pública gratuita de datos, el nuevo análisis (2010) de Insight SRI ofrece nuevas cifras. El autor del nuevo informe (no gratuito) dice: "Se advierte a los lectores que no se basen ni en el futuro se refieran a las cifras del informe de 2007-08 Insight SRI The Economic Cost of FOD to Airlines . Este esfuerzo anterior fue 'El' primero documento que detalla el costo directo e indirecto de FOD que se basó en los datos de mantenimiento de la aerolínea (todo el documento era una sola página de datos, seguida de 8 páginas de notas al pie) ".
Los costos directos por vuelo de $ 26 [23] se calculan considerando los gastos de mantenimiento del motor, reemplazo de llantas y daños a la carrocería de la aeronave.
Los costos indirectos por vuelo incluyen un total de 33 categorías individuales:
- Pérdidas de eficiencia aeroportuaria
- Problemas de carbono / medioambientales
- Cambio de aeronave
- Cerrar aeropuerto
- Cerrar pista
- Homicidio corporativo / responsabilidad penal
- Costo de la acción correctiva
- Costo de contratación y reemplazo de capacitación
- Costo de alquiler o arrendamiento de equipo de reemplazo
- Costo de restauración del pedido
- Costo de la investigación
- Retraso para aviones en el aire
- Retrasos en la puerta
- Multas y citaciones
- Pérdidas de eficiencia de combustible
- Hoteles
- Go-around en el aire
- Aumento de las primas de seguros
- Aumento de los costos operativos en el equipo restante
- Deducibles de seguros
- Honorarios legales resultantes
- Reclamaciones de responsabilidad por encima del seguro
- Pérdida de aeronaves
- Pérdida de negocios y daño a la reputación
- Pérdida de productividad del personal lesionado
- Pérdida de repuestos o equipos especializados
- Tiempo perdido y horas extras
- Conexiones perdidas
- Moral
- Reacción de las tripulaciones que provocan la interrupción del horario.
- Vuelos de reemplazo en otras aerolíneas
- Mantenimiento Programado
- Mantenimiento no programado
El estudio concluye que cuando se agregan estos costos indirectos, el costo de FOD aumenta en un múltiplo de hasta 10 veces. [25]
Eurocontrol y la FAA están estudiando FOD. Eurocontrol publicó una evaluación preliminar de las tecnologías de detección de FOD en 2006, mientras que la FAA está realizando pruebas de los cuatro sistemas principales de Qinetiq (PVD, Providence TF Green Airport ), Stratech (ORD, Chicago O'Hare International Airport ), Xsight Systems (BOS , Boston Logan International Airport ) y Trex Aviation Systems (ORD, Chicago O'Hare Airport) durante 2007 y 2008. Los resultados de este estudio deben publicarse en 2009. [ necesita actualización ]
Referencias
- Notas
- ^ a b "Prevención de daños y desechos de objetos extraños" . Revista Boeing Aero . Consultado el 28 de octubre de 2008 .
- ^ De acuerdo con el Estándar Aeroespacial Nacional 412, mantenido por la Asociación Nacional de Prevención de FOD, Inc.
- ^ a b "nafpi.com - Nombre de dominio a la venta" . DAN.COM .
- ^ El término "Daño" prevalecía en los círculos militares, pero desde entonces ha sido sustituido por una definición de FOD que analiza los "escombros". Este cambio se hizo "oficial" en las últimas circulares de aviso de la FAA FAA A / C 150 / 5220-24 'Equipo de detección de desechos de objetos extraños en aeropuertos (FOD)' (2009) y FAA A / C 150 / 5210-24 'Objetos extraños en aeropuertos Gestión de escombros (FOD) '. Eurocontrol, la CEAC y la OACI se han unido a esta nueva definición. Como dijo Iain McCreary de Insight SRI en una presentación a NAFPI (agosto de 2010), "Puede tener escombros presentes sin daños, pero nunca dañar sin escombros". Del mismo modo, los sistemas de prevención de FOD funcionan detectando y detectando no el daño, sino los escombros reales. Por lo tanto, ahora se considera que FOD significa los escombros en sí, y el daño resultante se conoce como "daño FOD".
- ^ "Artículos de tecnología sobre FOD" . Archivado desde el original el 4 de septiembre de 2012 . Consultado el 24 de febrero de 2009 .
- ^ "Circular de asesoramiento de la FAA" (PDF) .
- ^ "Airbus MoU con IAI para explorar el rodaje ecoeficiente de 'motores apagados'" . Consultado el 30 de julio de 2009 .
- ^ "Informe final de la NTSB, n . ° de accidente NYC07LA087" .
- ^ Lista de eyecciones de aviones en 1981. Archivado el21 de abril de2017 en Wayback Machine. Consultado el 30 de agosto de 2008.
- ^ Página con enlace al clip WMV de la destrucción de TA-4J BuNo. 156896. Consultado el 30 de agosto de 2008.
- ^ Informe oficial de AAIB de la investigación sobre el accidente del registro HS.125-600B G-BCUX obtenido el 19 de mayo de 2010 .
- ^ Página de accidente de Aviation Safety Network XV256 recuperada el 23 de enero de 2008 .
- ^ "Valor del piloto de intercambio de RAAF citado en el informe de accidente de la RAF", "Newsdesk - Military",Revista de aviación australiana No. 16, septiembre de 1982, p45. Publicaciones aeroespaciales Pty. Ltd., Manly NSW
- ^ "Aplicaciones en la zona de operaciones para césped artificial" (PDF) . Administración Federal de Aviación. 2006.
- ^ "Conferencia BAA Global FOD" . BAA Aeropuerto de Londres Heathrow . Archivado desde el original el 25 de enero de 2013 . Consultado el 2 de diciembre de 2010 .
- ^ "Aeropuerto YVR" . Entrevista de TV . Archivado desde el original el 3 de marzo de 2012 . Consultado el 30 de julio de 2009 .
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- ^ "FODCheck.com | Sistema de tapete de prevención de FOD" . www.fodcheck.com/ .
- ^ "Seguridad en la pista: FOD, aves y el caso del escaneo automatizado" . Insight Ltd SRI . Consultado el 2 de diciembre de 2010 .
- ^ "El costo económico de FOD para las aerolíneas" (PDF) . Insight Ltd SRI . Consultado el 29 de octubre de 2008 .
- ^ Sitio web Make It FOD Free
- ^ a b "El costo económico de FOD para las aerolíneas" . Insight Ltd SRI . Consultado el 28 de octubre de 2008 .
- ^ "Buscar" . www.eurocontrol.int . Consultado el 17 de agosto de 2020 .
- ^ "El costo económico de los FOD para las aerolíneas" (PDF) . Insight Ltd SRI . Marzo de 2008.
Enlace externo
Medios relacionados con daños por objetos extraños en Wikimedia Commons