Catstrofes de Aeronaves debido a fallas elctricas Isabel K. Snchez Univ ersidad Tecnolgica de Panam isabel.sanchez@utp.ac.pa

Andrea Agreda Univ ersidad Tecnolgica de Panam andrea.agreda@utp.ac.pa

Resumen: En este artculo se presentan las diversas causas que producen las fallas en el sistema elctrico de una aeronave, Desastres Areos que se han dado en el presente y los ltimos aos los cuales han causado la prdida de vidas humanas, las medidas de seguridad que se deben tomar para evitar tales

desastres, seguido de las mejoras a partir de estos sucesos que han tomado las grandes industrias diseadoras de aviones

Palabras claves: Aparatos Electrnicos, Bateras de Litio, Boeing, Fallas Elctricas, Aeronave, cortocircuito.

Title: Aircraft disasters caused by electrical failure

Abstract: In this article is presented different causes who produce electrical failure system in Aircraft, Flight disaster that produce loss of humans life in the lasts years and present, the security measures to be taken in this kind of disasters following by upgrades taken by the big designers Aircraft companies.

Key words: Electronics devices, Lithium batteries, Boeing, Electrical failures, Aircraft, Short-circuit.

1. Introduccin

La mayora de los aviones requieren alguna forma de

energa elctrica para operar los sistemas electrnicos de navegacin, taxi-, aterrizaje, luces estroboscpicas, uno o ms de COM y radio de NAV, transpondedor, portero automtico y

otros. El sistema elctrico consiste en una batera y un alternador o generador de los aviones ms antiguos. Todo esto est conectado a travs de varios metros (kilmetros en aeronaves de gran tamao) de alambre. Incluso para el piloto

privado vale la pena tener un poco de conocimiento bsico de los sistemas elctricos de su avin, que podran ser un salvavidas en caso de emergencia.

El fallo del sistema elctrico no es muy comn. Por lo general, un fusible o interruptor de circuito de explosin soplado que indica una sobrecarga momentnea en ese dispositivo o circuito. Las fallas son raras, pero por lo general es un fusible estalla

debido a sobrecarga o un cortocircuito en un dispositivo. Otros

factores que usted ver con mayor frecuencia son las pilas descargadas en los momentos ms imposibles. [1]

Cuando antes solo se usaba la electricidad para encender el avin, ahora hay todo un sistema elctrico del que depende la aeronave. Mencionando algunos de los instrumentos y sistemas de un

avin podemos decir:

Arranque de motor

Radios

Luces

Bombas de combustible

Subida y bajada del tren de aterrizaje

Instrumentos de navegacin Ahora, imaginndonos que alguno de estos instrumentos sufra

una falla, a la que llamamos falla elctrica, podemos llegar a la conclusin de que la aeronave estara es peligro fatal, y de esta forma han ocurrido grandes catstrofes areas a nivel mundial. Las fallas elctricas se deben ms que nada a la perdida de

corriente de salida del alternador. Todos los componentes del sistema elctrico pueden sufrir desperfectos si llegasen a pasar una corriente ms alta de la estn diseados a aguantar. [2]

2. Resea histrica Los desastres areos ms conocidos se datan cerca de

1919[4] con el pasar de los aos los casos por fallas en el sistema elctrico eran difciles de determinar por el temprano inicio de este nuevo invento, se han observado estos desastres desde 1923 con el Air Union Farman Goliath cuando las turbinas

fallaron a causa de un desperfecto en el sistema elctrico y sin tomar las medidas requeridas causando esta falla en el funcionamiento del avin los cuales no se tomaron en cuenta

con anticipacin.[5] A parte de estos hechos se han dado catstrofes que han hecho perfeccionar la seguridad, tomando como ejemplo el vuelo 797 de Air Canad, con destino internacional entre Dallas-Fort

Worth y Montreal, con escala en Toronto, el cual se incendi en pleno vuelo. [6] El cual en consecuencia de este hecho se tomaron medidas como instalaciones de detectores de humo,

luces de emergencia en las salidas habilitadas y seguido por el Vuelo 800 de TWA donde la causa ms probable de la explosin fue un cortocircuito.[7]

Este y otros acontecimientos fueron los pilares que permitieron que el transporte areo sea uno de los ms seguros en el mundo, teniendo en cuenta errores que la mayor parte del tiempo son consecuencia de fallas humanas.

3. Desastres areos producidas por fallas en el sistema elctrico.

Para que el sistema elctrico de un avin deje de funcionar

siempre se tendr muchas hiptesis entre los cuales se da la falla en el sistema de control elctrico que deriva daos en las turbinas e incluso en el mismo tanque de combustible ya sea por

un cortocircuito e incluso el uso incorrecto de bateras de litio, los

Stacey S. Sparks Univ ersidad Tecnolgica de Panam stacey .sparks@utp.ac.pa

Katherine Gonzlez Univ ersidad Tecnolgica de Panam katherine.gonzalez@utp.ac.pa

cuales son igualmente utilizadas en los dispositivos como celulares, computadoras, tabletas.

Las fallas elctricas se deben ms que nada a la prdida de corriente de salida del alternador. Todos los componentes del sistema elctrico pueden sufrir desperfectos si llegasen a pasar una corriente ms alta de la estn diseados a aguantar. Los

accidentes pueden ocurrir hasta por las cosas ms simples, si se enciende una lucecita de alarma de algo que no debera estar encendida, podra poner nerviosa a la tripulacin y obligarlos a

cometer errores, que podran llegar a ser fatales. [2]

3.1 Causas

Esta seccin se centra en uno de los temas ms discutidos, Por qu se da una falla en el sistema elctrico?

Se pueden mencionar accidentes causados por:

Afectacin del sistema elctrico por PEDS (Portable Electronic Devices).

Afectaciones climticas que inducen a fallas en el

sistema elctrico.

Mal uso del sistema provocando un colapso en el manejo y utilizacin del sistema. [9]

En la tabla presentada a continuacin se hace nfasis en los

posibles factores que hacen posible una falla en el sistema elctrico de las aeronaves, creando as una catstrofe sin medidas. [12][13]

Tabla 1. Posibles factores afectan el sistema elctrico en una aeronave

Uso de aparatos electrnicos

Afectaciones climticas Fallas en los rels del av in

Sobrecalentamiento de Bateras de Litio

Uso de combustible modificado

Cortocircuito del cableado de la aeronave

*Se hace nfasis nicamente en los factores que se analizaran en este artculo. . Seguidamente se analizaran las causas que a lo largo de la

historia de la aviacin han tenido un lugar ms recurrente y de igual manera ms impacto en la comunidad aeronutica.

3.1.1 Accidentes a causa de uso de bateras de litio

Se han presentado casos significativos en recurrentes

ocasiones uno de ellos en Abril y Septiembre del 2012 donde durante pleno vuelo se detecto un olor a humo el cual provena de una maleta de mano de uno de los pasajeros: el objeto,

bateras de litio dentro de un celular. Estas bateras son utilizadas usualmente en laptop, celulares, etc. Es por ello que un simple juguete con bateras podra ser un dispositivo explosivo simple pero eficaz. [11]. Existen diferentes por el cual

una batera de litio puede fallar: Altas temperaturas, bajas presiones, cambio en su polaridad, sobrecalentamiento e incluso el solo hecho de que las aeronaves permanezcan en tierra.

Se ha demostrado que estas bateras se caracterizan por fallar por fuga trmica, lo ms grave es el hecho de que una vez

se le detecta una fuga trmica no puede ser extinguido con los tipos de extintores utilizados a bordo de los aviones, igualmente cabe la posibilidad de auto ignicin de materiales combustibles adyacentes. Este fue el caso del Accidente del Vuelo 6, Boeing

747-400F. [12] El sistema elctrico del Boeing 787 es alimentado por dos bateras de iones de litio, son utilizadas ya que los Dreamliner

requieren almacenamiento de gran cantidad de energa elctrica. [20]

Fig.1 Bateras de Litio del Boeing 787 los cuales pueden sobrecalentarse a consecuencia del cambio temperatura y

presin, provocado un incendio en la batera [8] Se dado casos igualmente en un Boeing 787 de All Nippon

Airways, con la diferencia de que se han podido evacuar los pasajeros con tiempo. [18] Y el milagroso Accidente del vuelo 514 Alrosa el cual al tener una falla en su sistema elctrico

debido al sobrecalentamiento de las bateras, aterrizo increblemente sin ningn herido gracias a los pilotos Andrei Lamanov y YevgenyNovoselov. [10]

3.1.2 Desastres debido a cortocircuitos en el sistema.

Inicialmente un avin posee un sistema elctrico compuesto bsicamente por una batera, generador/Alternador, Ampermetro, Interruptor principal o master, fusibles y circuit breakers entre otros dispositivos. Una manera en que estos fallen se debe a la perdida de corriente de salida del alternador si

el ampermetro da una lectura cero o negativa. [27] Para que ocurra un cortocircuito en un avin pueden analizarse diversos factores que llevaran al mal funcionamiento

de una pieza de la aeronave, se puede destacar el vuelo 800 de la aerolnea TWA, con destino a Pars, este polmico accidente ha tenido diversas hiptesis acerca del siniestro que provoco la perdida de muchas vidas se debi al desgaste en los cables

anexos al tanque de combustible, es ms estos dieron el chispazo producto de un roce entre cable de bajo voltaje y alto voltaje que provoc la explosin dentro del tanque de

combustible. [19]

Fig. 2. Sistema Elctrico de un Boeing 747. [20]

Se han presentado casos en el que el sobrecalentamiento en el sistema elctrico de los parabrisas ocasiono un cortocircuito dando como consecuencia una gran humareda y apagn

repentino en medio de la pista de aterrizaje, este es el caso del vuelo TA 009 de la aerolnea TACA. Afortunadamente no se reporto afectada ninguna vida humana. [21]

En contraste no se puede decir lo mismo del vuelo Air France vuelo AF447, el cual producto de un turbulencia dio lugar a un cortocircuito dando como resultado la total comunicacin y ubicacin de la aeronave en el cual se encontraban a bordo 228

personas. [22]

3.1.3 Desastres causados por falla en los rels del avin.

Este es una pieza de una aeronave poco conocida, el cual

cada vez que se abre o cierra produce un arco elctrico entre los contactos de plata y los fijos, lo cual da como consecuencia del desgaste de esta pieza. Este constante movimiento produce

partculas de carbn y de metal en los contactos como resultado normal del arco elctrico. La presencia de estas partculas tiene un efecto indeseable pues aumenta la resistencia elctrica en los puntos de contacto y se genera ms calor. En otras ocasiones

puede fallar por un cortocircuito en un motor. En ese momento absorbe una cantidad de amperios para los que el rel no est calibrado. Si el rel de 28 voltios del generador de arranque del

motor de la turbina falla y queda en la posicin abierto, la turbina no girar.[26] El JK5022 de Spanair se estrell debido a diferentes hiptesis, sobresaliendo la falla en los rels que hicieron que el avin

colapsara dando como resultado la muerte de 154 personas. [25]

4. Casos de Desastres Areos en Panam

Panam siempre ha sido un punto de encuentro y escala a nivel mundial siendo considerado como El hub de las Amricas [15] por tanto es pertinente destacar el caso ms particular ya

que Panam no tiene un historial muy amplio en materia de accidentes areos. Es por ello se menciona el Accidente del vuelo de Copa Airlines 201[16] el cual se dio por falla elctrica en el sistema de navegacin debido a que el cable indicador

estaba daado, dando lecturas errneas por lo cual el piloto y los miembros de la cabina no tenan en cuenta el hecho de estar girando en sentido equivocado.

Figura 4. Interpretacin del horizonte artificial. [17]

5. Precauciones al momento de abordar una Aeronave.

Sin duda no est de ms enfatizar precauciones que deben considerarse en todo momento, evitando prdida de vidas

humanas y materiales. A continuacin se presentan en la Tabla 2, cuales serian medidas simples e importantes si bien se quiere un vuelo exitoso. [11][23]

Tabla 2. Medidas de seguridad que se deben considerar antes de abordar un avin

Si lleva consigo bateras no las coloque en la maleta de v iaje (hold luggage) sino en la maleta de mano (hand luggage).

Si no est usando las bateras colocar cinta adhesiva en las terminales de polarizacin y luego en una bolsa de plstico.

Mantenerlas alejadas de objetos metlicos

Ser cuidadosos del lugar donde compra bateras ya que si no fueron muy costosas debe tener una buena razn para ello. Seguir las indicaciones por parte de l o la auxiliar de vuelo, apagando por completo sus dispositivos mviles.

En el caso del mecnico, ser meticulosamente riguroso al momento de la rev isin de la aeronave, tomando en cuenta cualquier factor poco frecuente. Ev itar volar cuando haya tormentas o signo de mal clima.

Figura 3. Rel de un avin [26]

6. Mejoras en los aviones a partir de catstrofes areas.

Los accidentes areos son desastrosos, causan daos materiales por millones de dlares adems de las prdidas

irreparables de vidas humanas, a pesar de esto estos desastres han sido el pilar para mejorar este sistema de transporte, como se ha mencionado anteriormente las bateras de litio pueden llegar a ser fatales en el peor de los caos es por ello que la

empresa que compite con Boeing, Airbus, ha tomado la decisin de descartar el equipamiento de estas bateras en sus nuevas aeronaves con el fin de disminuir los incidentes de fuego. Por

ello han optado por las bateras de nquel. [29]

Fig. 5. Airbus A350. Extrado de Airbus.com

Por otro lado, se menciono el vuelo TWA vuelo 800 en 1996 el cual luego de haber sufrido un cortocircuito en un alambre en el sensor del calibrador de combustible, el FAA (Federal Aviation Administration) implemento hacer cambios para reducir chispas

en el cableado y de otras fuentes, este regulamiento comenz a estar vigente a partir de 2008.[6]

7. Conclusin

Si bien desde los inicios de la aviacin se han vivido diversos sucesos memorables que han ido mejorando est manera de transporte, no obstante se est hablando de uno de los servicios

de transporte ms seguros en el mundo. Un accidente areo no ocurre por una sola falla en el sistema, sino ms bien una concatenacin de diferentes factores que no se proveen al momento de despegar una aeronave; tanto pasajeros como los

miembros de la cabina deben cumplir con las normas de seguridad establecidas que por lo general ciertamente no todas se cumplen en su totalidad.

En este artculo se hace un enfoque macroscpico sobre las causas ms probables en la falla de un sistema elctrico, sin embargo cabe destacar que el error humano se da lugar de igual

manera por el hecho de que la distraccin de cualquier miembro a cargo del manejo de la aeronave puede llevar a una reaccin tarda que llevara a consecuencias prominentes.

Referencias [1] Ex perimental Aircraft info. Reconocimiento de fallas elctricas en

sistemas de aeronav es. Aircraft Electrical Sy stems, VI.

[2] In-Flight Electrical Sy stem Failure and Loss of Control Jet Ex press Serv ices Ray theon (Beechcraft) Super King Air 200 , N81PF Near Strasburg, Colorado January 27, 2001. Pg. 37-40

[3] CNN STAFF. Deadliest commercial airline crashes in history .15 de marzo de 2014

[4] Wikipedia.com. List of accidents and incidents inv olv ing commercial aircraft .

[5] The Times (LONDON). "The Air Crash . (43342), col E, p. 14. 16 de may o 1923.

[6] 10 Dav id Noland. Popular MechanicsPlane Crashes That Changed Av iation .

[7] Loincognito. Vuelo 800 de TWA. Ex plosin misteriosa. Catstrofes areas . 16 de julio de 2011.

[8] RAY MASSEY, SARA MALM. Mail online. Terrifying picture of burned out lithium battery that grounded Boeing's hi-tech Dreamliner jets across the globe . 18 de enero de 2013.

[9] Dr. Jav ier Vsquez Salas. Desastres Areos . Spmed. Pg. 6-7

[10] Dav id Parker Brown. The Lucky Tupolev TU-154: Alrosa Flight 514 Crash, Recov ery and Hero Making . 7 de nov iembre de 2011.

[11] Richard Westcott. BBC News. Batteries on plane pose increased fire risk . 4 de febrero de 2014

[12] Vicky Kapur. Emirates 24/7 News. UPS Dubai crash: GCAA final report links accident to lithium batteries. 24 de julio de 2013.

[13] Thomas A. Horne. Flight Training. Electrical Malfunctions.

[14] Margarita Rodrguez. BBC Mundo. Buscando las fallas de la av iacin comercial .

[15] La Estrella (Panam). Panam: Hub de las Amricas es uno de los ms importantes del mundo .

[16] Null Value. eltiempo.com. Estall avin en el aire: 47 muertos . 8 de junio de 1992.

[17] Etops. Av iation safety network. Instrumentos Defectuosos: De cmo cay o el v uelo 201 de Copa Airlines. .

[18] Luis Calv o. Fly New s. Seguridad y Accidentes. Emergencia en un Boeing 787 Dreamliner . 19 de nov iembre de 2010.

[19] Reuters/Archivo. La Prensa. Inv estigadores mantienen que ex plosin del v uelo 800 de TWA fue accidental. 2 de julio de 2013.

[20] Boeing.com. El sistema Elctrico del Dreamliner 787. Febrero 2013.

[21] Miguel De La Cruz. Cusco. La repblica.pe. Av in de Taca sufri cortocircuito en pleno v uelo. 19 de septiembre de 2011. 5:00 am.

[22] Cadena SER/AGENCIAS. El vuelo de Air France inform de un cortocircuito tras pasar una zona de turbulencias. 01-06-2009 - 19:50.

[23] P.Composada Vilar. Las 10 preguntas ms frecuentes a pilotos de

av in. 2011. [24] Lo incognito.Vuelo 111, fuego en la cabina. 7 de marzo de 2009.

[25] Pedro Jimnez. La SER desvela el contenido de la caja negra del avin de Spanair accidentado en Barajas. 9 de mayo de 2010.

[26] La av iacin.com. Fallas en los rels. 17 de marzo de 2011 [27] Miguel Angel Muoz. www.Manual de vuelo.com. Sistemas

funcionales . [28] Andy Pas z tor . Airbus to Drop Lithium-Ion Batteries From Newest

Jet, 2013.

1. IntroduccinLa mayora de los aviones requieren alguna forma de energa elctrica para operar los sistemas electrnicos de navegacin, taxi-, aterrizaje, luces estroboscpicas, uno o ms de COM y radio de NAV, transpondedor, portero automtico y otros. E...El fallo del sistema elctrico no es muy comn. Por lo general, un fusible o interruptor de circuito de explosin soplado que indica una sobrecarga momentnea en ese dispositivo o circuito. Las fallas son raras, pero por lo general es un fusible ...Cuando antes solo se usaba la electricidad para encender el avin, ahora hay todo un sistema elctrico del que depende la aeronave.Mencionando algunos de los instrumentos y sistemas de un avin podemos decir:3. Desastres areos producidas por fallas en el sistema elctrico.Para que el sistema elctrico de un avin deje de funcionar siempre se tendr muchas hiptesis entre los cuales se da la falla en el sistema de control elctrico que deriva daos en las turbinas e incluso en el mismo tanque de combustible ya sea ...3.1 Causas3.1.1 Accidentes a causa de uso de bateras de litio3.1.2 Desastres debido a cortocircuitos en el sistema.3.1.3 Desastres causados por falla en los rels del avin.

4. Casos de Desastres Areos en Panam5. Precauciones al momento de abordar una Aeronave.6. Mejoras en los aviones a partir de catstrofes areas.Fig. 5. Airbus A350. Extrado de Airbus.com7. Conclusin