Fotografía de la pantalla del avión comercial durante el episodio de formación de hielo (A) y de la carga de hielo en parabrisas (B)/P. Bolgiani et al. 2018

Modelos para predecir la formación de hielo en los aviones y alertar a los pilotos

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La formación de hielo en los aviones es una de las situaciones relacionadas con la meteorología más peligrosas para la seguridad aérea. Los expertos recomiendan evitar las zonas con alta probabilidad de episodios de formación de hielo en las rutas aéreas pero, pese a ser una situación relativamente común, su observación y pronóstico no es fácil y prevenir estos escenarios es un problema complejo.

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Cristina G. Pedraz/DICYT

En el marco del proyecto del Plan Nacional de I+D+i denominado SAFEFLIGHT, investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), de la Universidad de Valladolid (UVa) y de la Universidad de León (ULE) están desarrollando modelos numéricos que permitan predecir estas situaciones meteorológicas adversas y alertar a los pilotos de las mismas.

Los investigadores están desarrollando modelos numéricos que permitan predecir estas situaciones meteorológicas adversas y alertar a los pilotos de las mismas

“La idea es mejorar la seguridad aeronáutica ante estas situaciones meteorológicas que pueden generar problemas”, explica a DiCYT José Luis Sánchez Gómez, catedrático y coordinador del Proyecto y líder del Grupo de Investigación de Física de la Atmósfera de la ULE.

El experto detalla que cuando el agua llega a menos 15 grados, en el 50% de los casos se transforma en hielo, pero en el otro 50% permanece en fase líquida. Cuando un avión atraviesa una zona con nubes cargadas de estas gotas de agua líquida subenfriada, como se denominan, inmediatamente se congela. No obstante, para evitar problemas con esa posible carga de hielo, los aviones cuentan con sistemas que son efectivos salvo en casos extremos, cuando la carga es tal que puede originar que el avión acabe perdiendo potencia y producir un accidente.

“Afortunadamente estos accidentes son infrecuentes y cuando suceden es difícil dilucidar si la causa ha sido la carga de hielo, ya que al caer se derrite. Pero cuando no se encuentra una causa mecánica y sí se han producido una serie de condicionantes meteorológicos, se sospecha que así ha sido”, apunta Sánchez Gómez, quien subraya que el objetivo de SAFELIGHT es construir modelos que simulen la atmósfera y estimen qué zonas pueden tener un riesgo potencial para los aviones.

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Simulación en un vuelo comercial
Imágenes de Meteosat Second Generation (MSG) a las 16:42 h. 28 de febrero de 2017 sobre el centro de la Península/P. Bolgiani et al. 2018

Imágenes de Meteosat Second Generation (MSG) a las 16:42 h. 28 de febrero de 2017 sobre el centro de la Península/P. Bolgiani et al. 2018

SAFELIGHT supone la continuación a dos proyectos experimentales, ECOAGUA y METEORISK. En estos dos proyectos previos se llevaron a cabo vuelos científicos para detectar las nubes que originan el proceso del agua subfundida. Con los datos obtenidos en estos vuelos se ha realizado un primer modelo que ahora se está refinando. El fin último es determinar cuándo aparece el agua líquida subenfriada: a qué temperaturas, en qué lugares y a qué niveles. “Queremos conocer dónde está apareciendo ese tipo de agua a lo largo de la península Ibérica. Y estamos satisfechos, ya que de momento lo estamos detectando bien”, subraya el experto.

En un trabajo recientemente publicado en la revista ‘Atmospheric Research’, el equipo de investigación ha tenido la oportunidad de analizar y simular un episodio de formación de hielo en un vuelo comercial cerca del Aeropuerto Internacional Adolfo Suárez Madrid-Barajas.

“En la senda de entrada a Barajas no es infrecuente encontrarte una pequeña carga de hielo cuando se producen ciertas condiciones, lo que generalmente solventan bien los sistemas antihielo de los aviones”, advierte el investigador, quien explica que este trabajo fue posible gracias a la colaboración del propio piloto, quien había asistido a unos cursos sobre este fenómeno y documentó en profundidad el episodio.

Por otro lado, en la actualidad el grupo colabora con un consorcio de empresas y centros de investigación en un proyecto europeo conseguir materiales que desprendan con mayor facilidad el hielo que se puede acumular en determinadas partes del avión.

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Referencia bibliográfica:
Bolgiani, P., Fernández-González, S., Martin, M. L., Valero, F., Merino, A., García-Ortega, E., y Sánchez, J. L. (2018). Analysis and numerical simulation of an aircraft icing episode near Adolfo Suárez Madrid-Barajas International Airport. Atmospheric Research, 200, 60-69.