miércoles, 6 de mayo de 2009

Conociendo el MD-88



Toda la línea MD es hija del matrimonio entre la Douglas -fabricante de aviones desde 1920- y la McDonnell- hasta su fusión con la Douglas, proveedora de tecnología aeronáutica y espacial. Luego de la fusión, todos los aviones civiles de la Douglas, hasta entonces caracterizados por la sigla "DC" (Douglas Commercial) adoptaron la sigla "MD". A esta familia, iniciada con el MD-80 pertenece el MD-88 operado en america latina por varias lineas aereas.








Pero primero, veamos cómo se compone la familia "MD"
Excluidos el MD-10 y el MD-11, que son trirreactores de fuselaje ancho, la línea de birreactores se compone con el MD-81, MD-82, MD-83 y MD-88/90, que comparten el mismo fuselaje de 45,06 metros de largo y que, según su configuración interior, pueden acomodar hasta 179 pasajeros. El MD-87 es un intermedio de 39,51 metros que puede llevar como máximo 139 pasajeros y que ha sido agregado a la línea para competir con el Boeing 737 (antes de que McDonell Douglas fuera adquirida por Boeign, por supuesto) y para cumplir con requerimientos especiales de las compañías aéreas que necesitan combinar la excelente performance del avión con el tráfico en rutas de baja densidad.


Todos los MD ofrecen un equipamiento de la cabina de comando que marca la dualidad de los años ochenta -donde se incluyen las primeras pantallas para reemplazar instrumentos sin todavia dejar la "jungla analogica", incluyendo el llamado EFIS (Electronic Flight Instrument System -sistema de instrumentos para vuelo electrónico-), FMS (Flight Management System), DME (Distance Measuring Equipment) y un sistema de tercera generación que permite la detección temprana de las peligrosas corrientes de viento de superficie conocidas como "Windshear".







El programa de desarrollo de ingeniería aplicado por la McDonnell-Douglas a la línea MD incluye la adopción de nuevos sistemas de propulsión. Mas de mil MD están volando actualmente en el mundo. Aerolíneas Argentinas ha incorporado varios MD-88 a lo largo de su historia.
PROQRAMA DE MEJORAS CONTINUAS Pensado como un avión para distancias cortas y medias, el MD-88 incorpora todas las mejoras que se fueron introduciendo a lo largo de la evolución de la línea, haciendo especial hincapié en la eficiencia aerodinámica; en este sentido, los sucesivos aviones MD fueron incorporando, paulatinamente, el cono de cola del fuselaje, extendido hacia atrás de los timones de dirección y profundidad, los filetes deflectores en el borde de ata-que (borde delantero) del "pylon" que vincula las turbinas con el fuselaje; se ha modificado el estabilizador horizontal para disminuir aerodinámicamente el drag (resistencia al avance inducida) y en el más corto MD-87, se ha modificado el perfil del borde de ataque del mismo estabilizador horizontal para mejorar la capacidad portante de la cola, lo que redunda en una mejora notable en situación de despegue.








En cuanto a la estructura de los MD, se ha ido incrementando la aplicación de materiales livianos -composite-; tales aplicaciones incluyen el timón, los alerones, spoilers de las alas y borde de fuga de las mismas, boca de entrada de la turbina y alojamiento de la misma -"nacelle"-, racks de estiba de equipaje, galleys (zonas de servicio de comida), paneles de piso, paneles de decoración de interiores y asientos de los auxiliares de a bordo. En cuanto a las turbinas, las modificaciones introducidas en las JT8D-200 incrementan el empuje y al mismo tiempo reducen el consumo de combustible, lo que aumenta, simultáneamente, la duración y la performance de los motores.
El récord de servicio de los aviones de la línea MD muestra cifras excelentes y mucho más teniendo en cuenta que se trata de un avión que lleva ya varios años en el mercado aerocomercial. A fines de 1992, los MD habían volado cuatro mil millones de millas; habían transportado 620 millones de pasajeros; la utilización promedio por avión era de 8,3 horas diarias y la confiabilidad de despacho estaba en el orden del 98,7 %. Más de sesenta líneas aéreas del mundo utilizaban los MD, cuyo programa de desarrollo se ha detenido (para implementar el B717); iniciado en 1991 y hasta 1996, el programa incluia mejoras en la performance de las turbinas, reducción de peso, mayor aplicación de materiales livianos compuestos, mejoras en la aviónica que permiten alcanzar más rápidamente la altitud inicial de crucero y nuevos conceptos de configuración interior para brindar mayor comodidad a los pasajeros.
Pero lo que más llama la atención en el MD-88 es la aviónica, el conjunto de sistemas electrónicos que optimizan la navegación, advierten sobre meteorología adversa, mejoran las condiciones de aterrizaje automático y monitorean el funcionamiento de todos los sistemas y equipos del avión en una etapa de desarrollo intermedia hacia la total implemetación de los "Glass Cockpits" (cockpits provistas enteramente de pantallas para los instrumentos de vuelo).




AVIONICA La diferencia fundamental entre el MD-88 y 87 y los demás aviones de la línea MD es el reemplazo del sistema 0mega de navegación por los sistemas PMS y FMS. Para comprender mejor esas diferencias, vamos a describir qué es un sistema Omega y que son los sistemas PMS y FMS, siguiendo luego con los sistemas electrónicos que equipan al MD-88.
OMEGA Es un equipo para aeronavegación que utiliza ondas electromagnéticas procedentes de antenas emisoras instaladas en diferentes partes del mundo.

La emisión de estas ondas de radio de muy baja frecuencia (very low frecuency- V.L.F.) son captadas por el equipo de a bordo: esta emisión establece la posición de la aeronave con respecto a esa antena.
Es necesario que el equipo funcione con 3 o más antenas para determinar fielmente la posición, por el corte de las líneas de posición con respecto a esas emisoras. El sistema presenta esta posición en grados, minutos y segundos de latitud y longitud. A medida que el vuelo se desarrolla, el 0mega computa el movimiento del avión y determina varias cosas: Viento, estimas a la próxima posición, ángulo de deriva, rumbo verdadero, velocidad aérea verdadera, velocidad con respecto al suelo, etc.

La información de la navegación es insertada en la Computadora de guía de Vuelo (Flight Guidance System) y de allí da órdenes al Piloto Automático para que las ejecute. Esta información también es enviada a un generador de símbolos y proyectada en una pantalla denominada "Navigation Display" (ND).
El sistema Omega de navegación está aprobado para ser utilizado en aviones de transportes de pasajeros por aerovías y rutas de su zona de cobertura, pero no así en áreas terminales (donde confluyen varias aerovías) por el grado de exactitud requerido y la adherencia a ciertas trayectorias electrónicas específicas en una zona donde existe mayor congestión de tránsito aéreo. Los sistemas del MD-88 son más precisos y seguros que el equipo Omega standard.
PMS (PERFORMANCE MANAGEMENT SYSTEM) Es, básicamente, una computadora para el manejo de la performance del avión en su conjunto. Este sistema tiene "'en cuenta la performance de los motores (potencia, que varía en ciertas condiciones de presión y temperatura) y la aerodinámica del avión que también varía su rendimiento a diferentes temperaturas, altitudes y presiones.
El motor rinde más cuando la atmósfera es fría y cuanto más cerca nos encontremos del nivel del mar (paradojicamente, por lo que lo primera se da incrementado la altitud). El avión vuela más rápido cuando hay menor densidad del aire, esto es a altitudes mayores.
La PMS tiene incorporada a su memoria todos los datos del avión y de los motores. Inclusive pueden agregarse factores de degradación aerodinámica o limitaciones de motor, si las hubiera. Cuando se inicia un vuelo, el piloto inserta los datos de ese día en particular: peso del avión con sus pasajeros, peso del combustible de esa etapa, temperatura ambiente, nivel de vuelo y los vientos pronosticados de la ruta. La PMS calcula entonces cuál es el nivel de vuelo óptimo y ofrece, a elección del piloto, cuál es el perfil que desea volarse en ese tramo. Si la compañía aérea quiere reducir el tiempo de vuelo, entonces el perfil a adoptar será un crucero rápido. Si por el contrario, se desea priorizar el ahorro de combustible, la PMS ofrecerá la opción de un vuelo con bajo costo pero con mayor tiempo de vuelo.
La PMS recibe información permanentemente a través de la computadora central de datos aéreos del avión. Sabe a qué altitud se vuela, con qué temperatura externa, cuál es el rumbo del avión, etc. También recibe señales electrónicas que le indican a qué distancia se encuentra del aeropuerto, dato que le permitirá calcular el descenso y efectuarlo automáticamente.
























FMS (FLIGHT MANAGEMENT SYSTEM) Considerando lo anterior, el FMS compendia la información de navegación con la de performance en un solo equipo y la vuelca hacia el piloto automático, haciendo que éste cumpla con el vuelo en sus dos ejes fundamentales: vertical y azimutalmente.
En otras palabras, ejecuta un programa de ascenso, crucero y descenso, combinándolo con la navegación solicitada por el piloto a la base de datos del sistema.
La base de datos se construye a pedido del operador. Si el avión va a volar por Sudamérica, por ejemplo, el fabricante colocará en la memoria del sistema todos los aeropuertos, aerovías, puntos de notificación y pistas de aterrizaje de esta parte del globo. Esta información se actualiza mensualmente mediante diskettes.
Un FMS Más sofisticado, por ejemplo el que equipa los aviones MD-88, utiliza como medio de posicionarse una unidad de referencia inercial (I.R.U. -Inertial Reference Unit).
Esta variante es más precisa, e independiente de emisoras terrestres. Consiste en una unidad que capta movimientos y rotaciones a través de sensores inerciales por medio de acelerómetros y giróscopos con masa láser. La unidad debe ser alineada en el lugar de origen antes de la salida del avión; de esta manera queda situado en las coordenadas del lugar y luego, automáticamente, detecta los movimientos del avión cuando se desplaza.
Este cálculo le permite determinar su posición, desplazamiento, rumbo, deriva, vientos, etc..., con una precisión de apenas pocos metros de error en 2.500 km de recorrido.


















DME (DISTANCE MEASURING EQUIPMENT) Es un equipo que normalmente está asociado a una radioayuda en un aeropuerto y permite "leer" en la cabina la distancia que existe entre el avión y el aeropuerto, en millas náuticas.
Aeronáuticamente se utilizan las distancias en millas náuticas y las velocidades en nudos (Un nudo = una milla náutica por hora), por ello los pilotos están acostumbrados a conocer sus distancias en millas, costumbre derivada de las viejas tradiciones marineras.
La distancia en el equipo DME se mide en base a la diferencia de tiempo entre la interrogación y la respuesta de ondas de radio. El resultado se traduce en números que aparecen en el panel, generalmente cercanos a los instrumentos de control de la aeronave para dar una rápida referencia de la proximidad de la pista o del aeropuerto.
El DME es una ayuda muy valiosa en zonas de montañas, ya que brinda la certeza de descender hasta las alturas de seguridad establecidas. En días de tormenta, combinando las lecturas del radar y el DME, el piloto puede establecer con exactitud si el peligro está desplazado o no de su zona de aterrizaje.
AUTOLAND Como su nombre lo indica, significa "Aterrizaje Automático" (automatic landing). Consiste en la llegada de un avión, hasta el suelo, por intermedio del piloto automático.
El Autoland sólo puede efectuarse en aquellas pistas aptas para un aterrizaje automático que cumplen con ciertos requisitos en su construcción y diseño. Por ejemplo, deben poseer luces centrales a lo largo de todo su recorrido, un equipo ILS III A (Ver recuadro) con un alto grado de precisión en la emisión de señales, dos balizas de aproximación y equipos duales de generación de corriente.
Además el avión -básicamente- debe poseer un piloto automático certificado para efectuar Autoland y tripulación habilitada al efecto.
Brevemente, el Autoland consiste en la aproximación y el aterrizaje en manos totalmente ajenas a las del piloto. El avión hace un descenso por medio de la guía de haces electrónicos al medio de la pista y con una pendiente de aproximadamente 3 grados con respecto a la horizontal. A los 50 pies de altura (15 metros) el avión levanta suavemente la nariz y los aceleradores se retardan automáticamente; las ruedas principales "tocan" con cierta brusquedad pero sin peligro alguno; con la rotación de las ruedas se activa el freno automático y el avión baja la nariz hasta que la rueda de adelante se apoya también sobre la pista. La acción de frenado continúa hasta que el avión se detiene totalmente.










WINDSHEAR DETECTION El sistema detector de windshear (en nuestro idioma "cortante de viento") trabaja con informaciones procedentes de la velocidad, actitud, aceleraciones, sensores de ángulo de ataque, etc. con el objeto de determinar si esa información es normal para la condición de vuelo presente. Al encontrar alguna discrepancia, activa el sistema y produce alarmas visuales y auditivas que obligan al piloto a tomar acciones correctivas de inmediato.
Aparte del sistema del avión, los aeropuertos han desarrollado el suyo llamado Low Level Windshear Alerting System y consiste de varios sensores de viento colocados en diferentes puntos de la pista, conectados a una computadora central que analiza la información procedente de cada sector.
Al detectar una variación de la velocidad o dirección del viento anormal, el sistema activa una alarma que permite al controlador de la torre de vuelo informar a los aviones que se encuentran próximos al aterrizaje sobre el fenómeno, para que los pilotos tomen las decisiones correspondientes.
Todos los equipos electrónicos del MD-88 viajan en una bodega especial refrigerada por sopladores para evitar el recalentamiento de los circuitos.
AERODINAMICA: ALAS SUPERCRITICAS La mayoría de los aviones se caracteriza por volar gracias a alas supercríticas. Se denomina así a un perfil alar definido para aviones transónicos que vuelan entre 0,70 y 1,0 de Mach (el número "mach" es la relación existente entre la velocidad del avión y la velocidad del sonido, siendo Mach 1 la velocidad del sonido). La alas supercríticas son soluciones de compromiso que deben cumplir varios requisitos básicos:
-deben tener poca combadura para ofrecer un perfil "limpio".
-deben ser delgadas, para permitir el vuelo a altas velocidades.
-deben poseer dispositivos hiper-sustentadores, que permitan bajas velocidades tanto de despegue como de aproximación y aterrizaje,
-aún teniendo poca combadura, bajo ciertas circunstancias es necesario que se comporten como un perfil "grueso".



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