Un dron es una aeronave no tripulada. De conformidad con el Convenio de Chicago, artículo 8, “ninguna aeronave capaz de volar sin piloto volará sin él sobre el territorio de un Estado contratante, a menos que se cuente con una autorización especial… Cada Estado se compromete a asegurar que los vuelos de estas aeronaves sean controlados de forma que se evite todo peligro a las aeronaves civiles”.
Su nombre se deriva del inglés drone, que en español significa “abeja macho”, por el zumbido que emiten.
En España, la Agencia Estatal de Seguridad Aérea limita el vuelo de drones a 120 metros de altura, y siempre fuera del espacio aéreo controlado. Los aeropuertos son puntos de gran atractivo fotográfico donde se materializa el sueño de filmar aviones a baja cota empleando drones, invadiendo espacio aéreo específicamente controlado y asumiendo riesgos de colisión. En consecuencia, ya se han reportado varios accidentes con drones, incluso a gran altura, sobre los 3.000 metros.
No obstante, no se han realizado pruebas reales de impacto entre aviones y drones debido al enorme peligro y coste que suponen. Pero sí se han llevado a cabo ensayos de impacto con pequeños aviones en laboratorios, constatando daños muy graves en ellos.
Además, no existe antecedente de catástrofe aérea accidental por colisión con un dron. Lo que se han reportado han sido incidentes que han obligado a declarar la situación de emergencia. Por lo que su peligrosidad potencial está llevando a la industria aeronáutica a desarrollar mecanismos de prevención.
Las Fuerzas y Cuerpos de Seguridad disponen, en este sentido, de diferentes tecnologías para inhibir drones, capturarlos o destruirlos si son considerados una amenaza potencial.
Este artículo plantea algunas hipótesis sobre las repercusiones de una colisión accidental entre un dron de menos de dos kilos y un gran avión capaz de acomodar a más de 300 pasajeros. Explicaremos algunos puntos críticos de la aeronave que pueden sufrir severos daños en una posible colisión con un pequeño dron.
Principios básicos del vuelo
En esencia, un avión está compuesto por seis partes. La primera de ellas es el fuselaje, que es una estructura con forma de tubo donde se ubican la cabina de pasaje y las bodegas de mercancías. También se encuentran las alas, que son los elementos principales donde se originan las fuerzas de sustentación. En ellas se ubican otros componentes de enorme importancia, como son los siguientes:
- Superficies primarias movibles: piezas que permiten desplazar al avión sobre sus ejes para conseguir la trayectoria deseada. Entre ellas están los alerones, el timón de profundidad y el timón de dirección.
- Superficies secundarias movibles: su función es aumentar la sustentación para permitir un vuelo a baja velocidad durante el despegue y el aterrizaje. Los situados en el borde delantero del ala son los slats, y los ubicados en la parte posterior los flaps.
- Spoilers o aerofrenos: son superficies movibles cuyo objeto es incrementar la resistencia, disminuir la velocidad del avión y perder sustentación durante el aterrizaje, acortando la distancia efectiva de frenado.
- Dispositivos de punta alar o winglets: su misión es disminuir el torbellino de aire (vórtice) que se produce en la punta de las alas. Reducen el estrés de los materiales y el consumo de combustible (entre un cinco y un siete por ciento menos).
Otras piezas del avión a destacar son las superficies de mando y control, que son las partes móviles de las alas y de la cola que permiten modificar la dirección en los tres ejes; y el tren de aterrizaje, el cual es el punto de apoyo del avión con el suelo. Además, se encuentran el grupo motor propulsor (turbinas o hélices) y los sistemas auxiliares (aviónica), que son accesorios para mejorar el gobierno y confort de la aeronave.
Maniobra de despegue
La sustentación de los aviones se fundamenta en el perfil de sus alas y en su orientación al viento relativo. Depende de la velocidad del avión (velocidad relativa al viento), de la superficie alar (variable con sus partes móviles: flaps y slats), del peso de la aeronave y de otras consideraciones, como temperatura, densidad de aire, etc.
El peso máximo al despegue de un Airbus A330 es de 230 toneladas, y al aterrizaje de 180. Para iniciar el vuelo, el avión se desplaza por la pista mediante el empuje de sus dos motores. El aparato necesita una carrera de despegue de 2.500 metros para alcanzar la velocidad promedio de despegue (315 km/h). Posteriormente asciende a unos 600 metros por minuto. La velocidad promedio de aterrizaje es de 260 kilómetros por hora, y el recorrido de frenada segura alcanza los 2.500 metros (aunque depende de la meteorología y del estado de la pista).
Durante la carrera de despegue se alcanza V1, velocidad de decisión de despegue. A partir de ahí, la maniobra no se puede abortar, y el aparato está obligado a iniciar la rotación y el ascenso. A continuación trata de alcanzar V2, velocidad a la cual el avión es capaz de despegar y de seguir volando de forma segura con un solo motor de empuje.
Sin embargo, la carrera necesaria para el despegue depende del peso del avión y del empuje que es capaz de aportar su motorización (además de otros elementos, como el viento, la temperatura, etc.).
Para que un dron colisione durante el despegue de un avión, el artefacto debe estar dentro de la pista. La gran velocidad de ascenso de los aviones permite superar el nivel de vuelo del dron en pocos segundos. Pero si el dron está sobre la pista, la enorme succión de aire de las turbinas puede engullirlo e inutilizar un motor. La consecuente pérdida súbita de empuje se corrige de forma automática incrementando la entrega de potencia del segundo motor.
Esta compensación de empuje requiere unos segundos; quizás tiempo insuficiente para elevarse antes de llegar al final de la pista, ocasionando un accidente. También puede darse la circunstancia de que el aparato no progrese de V1 a V2, y su inadecuada velocidad de ascenso le impida salvar obstáculos próximos al aeropuerto, como pueden ser colinas, montañas, etc.
Si aún así el avión consigue remontar tras el impacto del dron en un motor, el comandante declarará una emergencia mayor y el aparato deberá regresar a tierra de forma inmediata. En ese momento, el peso máximo al despegue es mucho mayor que el peso máximo al aterrizaje. En el Airbus 330, la diferencia puede llegar a las 50 toneladas. Hay que tener en cuenta que solo en combustible puede cargar 140.000 litros de keroseno.
El comandante intentará sobrevolar el aeropuerto para consumir combustible (aligerar peso) si la emergencia se lo permite. Pero esta situación también ocasiona problemas a los vuelos que están en aproximación, cuya disyuntiva es esperar o ir al aeropuerto alternativo previsto en sus planes de vuelo.
El aparato con un solo motor vuela en configuración asimétrica, es decir, se comporta de una manera anómala, y requiere continuas correcciones por parte de los pilotos. En estas condiciones el aterrizaje es muy peligroso.
