Los sistemas funcionales incluyen el eléctrico, el hidráulico, el de presurización y el de oxígeno. Los aviones tienen sistemas redundantes por seguridad. Recuerda el tiempo de consciencia útil y la precaución del oxígeno con el fuego.
Introducción: los sistemas que hacen posible el vuelo
Un avión moderno es una máquina extremadamente compleja. Múltiples sistemas trabajan coordinadamente para hacer posible el vuelo seguro. Como TCP, no necesitas conocer estos sistemas en profundidad técnica, pero sí entender:
Qué hace cada sistema
Qué ocurre si falla
Cómo te afecta en tu trabajo
1. Sistema eléctrico
¿Para qué sirve?
Proporciona la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de prácticamente todos los sistemas del avión: iluminación, instrumentos, comunicaciones, entretenimiento, cocinas (galleys), etc.
Fuentes de energía eléctrica
Fuente
Descripción
Tipo de Corriente
Cuándo se usa
Generadores
Acoplados a cada motor
Alterna (115 V AC)
En vuelo (fuente principal)
APU
Auxiliary Power Unit
Alterna (115 V AC)
En tierra, emergencias
GPU
Ground Power Unit
Alterna (115 V AC)
En tierra (fuente externa)
Baterías
Acumuladores
Continua (28 V DC)
Arranque, emergencias
Generadores
Descripción
Acoplados a cada motor
Tipo de Corriente
Alterna (115 V AC)
Cuándo se usa
En vuelo (fuente principal)
APU
Descripción
Auxiliary Power Unit
Tipo de Corriente
Alterna (115 V AC)
Cuándo se usa
En tierra, emergencias
GPU
Descripción
Ground Power Unit
Tipo de Corriente
Alterna (115 V AC)
Cuándo se usa
En tierra (fuente externa)
Baterías
Descripción
Acumuladores
Tipo de Corriente
Continua (28 V DC)
Cuándo se usa
Arranque, emergencias
Conversión de corriente
Los aviones utilizan dos tipos de corriente:
Corriente alterna (AC) 115 V: Para equipos de alta potencia (galleys, aire acondicionado)
Corriente continua (DC) 28 V: Para instrumentos, electrónica, luces de emergencia
Los transformadores-rectificadores (TRU) convierten AC en DC.
APU (auxiliary power unit)
El APU es un pequeño motor de turbina ubicado generalmente en la cola del avión.
Funciones:
Proporciona energía eléctrica cuando los motores están apagados
Proporciona aire comprimido para el aire acondicionado en tierra
Proporciona aire comprimido para arrancar los motores principales
Sirve como respaldo en emergencias
Dato importante para TCP: El APU puede funcionar hasta cierta altitud (típicamente 20.000-25.000 ft). Algunos aviones pueden arrancar el APU en vuelo como respaldo.
Baterías
Función primaria: Arranque del APU
Función de emergencia: Alimentar los sistemas esenciales si todo lo demás falla
Autonomía limitada: Aproximadamente 30 minutos con carga mínima
Protección eléctrica: circuit breakers
Los circuit breakers (CB) o disyuntores protegen los circuitos de sobrecargas.
Si un circuito consume demasiada corriente, el CB "salta" (se desconecta)
Los CB se pueden resetear manualmente (empujándolos)
Regla importante: Si un CB salta más de una vez, NO se debe resetear: indica un problema serio
¿Qué ocurre si falla el sistema eléctrico?
Nivel de fallo
Consecuencia
Acción
Fallo de un generador
Otro generador asume la carga
Vuelo continúa normal
Fallo de todos los generadores
APU proporciona electricidad
Desvío al aeropuerto más cercano
Fallo total
Baterías mantienen lo esencial
Emergencia, aterrizaje inmediato
Fallo de un generador
Consecuencia
Otro generador asume la carga
Acción
Vuelo continúa normal
Fallo de todos los generadores
Consecuencia
APU proporciona electricidad
Acción
Desvío al aeropuerto más cercano
Fallo total
Consecuencia
Baterías mantienen lo esencial
Acción
Emergencia, aterrizaje inmediato
2. Sistema hidráulico
¿Para qué sirve?
Proporciona la fuerza necesaria para mover componentes que requieren mucha potencia: los músculos humanos no serían suficientes.
Principio de funcionamiento
El sistema hidráulico utiliza fluido bajo alta presión (aproximadamente 3.000 PSI) para mover actuadores que mueven las superficies de control y otros componentes.
Analogía: Es como el sistema de frenos de un coche, pero mucho más potente y complejo.
Componentes que dependen del sistema hidráulico
Componente
Función
Superficies de control
Alerones, elevador, rudder
Tren de aterrizaje
Extensión y retracción
Frenos de ruedas
Frenado en tierra
Flaps y slats
Dispositivos hipersustentadores
Spoilers
Frenos aerodinámicos
Puertas de carga
Apertura/cierre
Inversores de empuje
Reversas de motor
Superficies de control
Función
Alerones, elevador, rudder
Tren de aterrizaje
Función
Extensión y retracción
Frenos de ruedas
Función
Frenado en tierra
Flaps y slats
Función
Dispositivos hipersustentadores
Spoilers
Función
Frenos aerodinámicos
Puertas de carga
Función
Apertura/cierre
Inversores de empuje
Función
Reversas de motor
Redundancia del sistema
Los aviones comerciales tienen múltiples sistemas hidráulicos independientes (típicamente 3):
Si uno falla, los otros mantienen la operación
Cada sistema puede operar la mayoría de los componentes críticos
Existe respaldo manual para algunos sistemas (tren de aterrizaje)
¿Qué ocurre si falla el sistema hidráulico?
Fallo de un sistema: Operación normal continúa con los sistemas restantes
Fallo múltiple: Algunos controles pueden perderse, aterrizaje de emergencia
El tren de aterrizaje tiene extensión por gravedad como último recurso
3. Sistema neumático
¿Para qué sirve?
Proporciona aire comprimido para varios sistemas vitales.
Fuente del aire: sangrado de motor (bleed air)
El aire se "sangra" (extrae) de las etapas intermedias de los compresores de los motores.
Este aire está muy caliente (200-400 °C)
Está a alta presión
Se enfría y regula antes de usarse
Sistemas que utilizan aire neumático
Sistema
Uso del aire
Aire acondicionado
Se enfría para climatizar la cabina
Presurización
Mantiene la presión de la cabina
Antihielo de motores
Aire caliente para derretir hielo
Antihielo de alas
Aire caliente para bordes de ataque
Arranque de motores
Hace girar el motor para arrancarlo
Reserva hidráulica
Algunos sistemas tienen bomba neumática de respaldo
Aire acondicionado
Uso del aire
Se enfría para climatizar la cabina
Presurización
Uso del aire
Mantiene la presión de la cabina
Antihielo de motores
Uso del aire
Aire caliente para derretir hielo
Antihielo de alas
Uso del aire
Aire caliente para bordes de ataque
Arranque de motores
Uso del aire
Hace girar el motor para arrancarlo
Reserva hidráulica
Uso del aire
Algunos sistemas tienen bomba neumática de respaldo
Peligro: contaminación del aire
Si hay fugas de aceite en los motores, el aire sangrado puede contaminarse con vapores de aceite. Esto puede causar:
Olor a "calcetín sucio" en la cabina
En casos graves, humo en la cabina
Posibles efectos en la salud ("fume event")
4. Sistema de aire acondicionado
¿Para qué sirve?
Mantiene un ambiente confortable en la cabina: temperatura, humedad y renovación del aire.
Funcionamiento
El aire sangrado de los motores (muy caliente) llega a los "packs" de aire acondicionado
Los packs enfrían el aire mediante un ciclo de compresión/expansión
El aire enfriado se mezcla con aire recirculado
Se distribuye por la cabina a través de conductos
El aire viciado sale por válvulas en la parte inferior de la cabina
Datos importantes
El aire de la cabina se renueva completamente cada 2-3 minutos
Aproximadamente 50 % es aire fresco, 50 % recirculado (filtrado con filtros HEPA)
La humedad en la cabina es muy baja (10-20%) por la altitud
Control de temperatura
Zonas separadas pueden tener temperaturas diferentes (cockpit, cabina delantera, trasera)
Los TCP pueden ajustar la temperatura de la cabina en muchos aviones
El cockpit tiene control independiente
5. Sistema de presurización
¿Por qué es necesario?
A 35.000 pies de altitud, la presión atmosférica es solo el 25% de la presión a nivel del mar. Sin presurización:
Sería imposible respirar
La sangre "herviría" a temperatura corporal a altitudes extremas
Los pasajeros perderían el conocimiento en segundos
Funcionamiento
El sistema mantiene una presión interna mayor que la exterior, creando una presión diferencial.
Concepto clave: altitud de cabina:
Aunque el avión esté a 35.000 pies, la cabina se mantiene a una presión equivalente a unos 6.000-8.000 pies
Esto es la "altitud de cabina": como estar en una montaña moderada
Control de la presurización
Componente
Función
Válvula outflow
Regula la salida de aire para mantener la presión
Válvula de seguridad
Libera presión si es excesiva
Controladores
Ajustan automáticamente la presión
Válvula outflow
Función
Regula la salida de aire para mantener la presión
Válvula de seguridad
Función
Libera presión si es excesiva
Controladores
Función
Ajustan automáticamente la presión
Despresurización: el peligro
Una despresurización es la pérdida de presión de la cabina. Puede ser:
Tipo
Tiempo
Características
Lenta
> 1 minuto
Difícil de detectar inicialmente
Rápida
1-60 segundos
Niebla, ruido, frío
Explosiva
< 1 segundo
Daño estructural, muy peligrosa
Lenta
Tiempo
> 1 minuto
Características
Difícil de detectar inicialmente
Rápida
Tiempo
1-60 segundos
Características
Niebla, ruido, frío
Explosiva
Tiempo
< 1 segundo
Características
Daño estructural, muy peligrosa
Síntomas de despresurización
Ruido fuerte (aire escapando)
Niebla/condensación en la cabina (el aire se enfría bruscamente)
Dolor de oídos (presión diferencial)
Frío intenso (temperatura exterior puede ser -50°C)
Objetos volando hacia la zona de la fuga
Procedimiento de emergencia
Las mascarillas de oxígeno caen automáticamente a 14.000 ft de altitud de cabina
Los pilotos inician un descenso de emergencia a una altitud respirable
Los TCP deben ponerse su oxígeno portátil y asistir a los pasajeros
Tiempo de consciencia útil (TUC)
Sin oxígeno suplementario, una persona pierde la consciencia:
Altitud
TUC
25.000 ft
3-5 minutos
30.000 ft
1-2 minutos
35.000 ft
30-60 segundos
40.000 ft
15-20 segundos
25.000 ft
TUC
3-5 minutos
30.000 ft
TUC
1-2 minutos
35.000 ft
TUC
30-60 segundos
40.000 ft
TUC
15-20 segundos
Por esto es vital ponerse la mascarilla ANTES de ayudar a otros.
Caída de mascarillas y tiempo de consciencia útil
6. Sistema antihielo y deshielo
¿Por qué es necesario?
El hielo que se forma en las superficies del avión es extremadamente peligroso (ya visto en el tema 1.4). Puede formarse:
En tierra (escarcha, nieve)
En vuelo (al atravesar nubes con agua superenfriada)
Métodos de protección
En tierra:
Deshielo (De-icing): Fluidos calientes que eliminan el hielo existente
Antihielo: Fluidos que previenen la formación durante un tiempo limitado ("holdover time")
En vuelo:
Zona protegida
Método
Bordes de ataque de alas
Aire caliente sangrado
Entradas de aire de motores
Aire caliente sangrado
Parabrisas
Resistencias eléctricas
Tubos Pitot y sensores
Resistencias eléctricas
Hélices (turbohélices)
Resistencias eléctricas o botas neumáticas
Bordes de ataque de alas
Método
Aire caliente sangrado
Entradas de aire de motores
Método
Aire caliente sangrado
Parabrisas
Método
Resistencias eléctricas
Tubos Pitot y sensores
Método
Resistencias eléctricas
Hélices (turbohélices)
Método
Resistencias eléctricas o botas neumáticas
Botas neumáticas
En algunos aviones (principalmente turbohélices), los bordes de ataque tienen "botas" de goma que se inflan y desinflan para romper el hielo acumulado.
7. Sistema de combustible
¿Para qué sirve?
Almacena y suministra combustible a los motores de forma controlada y segura.
Ubicación del combustible
Tanques principales: En las alas (integrales: la propia estructura del ala)
Tanque central: En el fuselaje (algunos aviones)
Tanques auxiliares: Para vuelos de muy largo alcance
Combustible de aviación
El combustible más utilizado es el Jet A-1 (queroseno de aviación):
Propiedad
Valor/Característica
Tipo
Queroseno
Punto de congelación
-47°C (muy bajo)
Punto de inflamación
38°C (relativamente alto = seguro)
Densidad
~0,8 kg/litro
Tipo
Valor/Característica
Queroseno
Punto de congelación
Valor/Característica
-47°C (muy bajo)
Punto de inflamación
Valor/Característica
38°C (relativamente alto = seguro)
Densidad
Valor/Característica
~0,8 kg/litro
Componentes del sistema
Componente
Función
Depósitos
Almacenan el combustible
Bombas
Impulsan el combustible hacia los motores
Válvulas
Controlan el flujo
Filtros
Eliminan impurezas
Indicadores
Muestran la cantidad en cada tanque
Válvula de vaciado rápido
Para aligerar peso en emergencia
Depósitos
Función
Almacenan el combustible
Bombas
Función
Impulsan el combustible hacia los motores
Válvulas
Función
Controlan el flujo
Filtros
Función
Eliminan impurezas
Indicadores
Función
Muestran la cantidad en cada tanque
Válvula de vaciado rápido
Función
Para aligerar peso en emergencia
Vaciado rápido de combustible (fuel dump)
Algunos aviones (principalmente de largo alcance) pueden liberar combustible en vuelo para reducir el peso antes de un aterrizaje de emergencia, cuando el avión pesa más que el MLW.
8. Sistema de oxígeno
Tipos de sistemas de oxígeno
Hay tres sistemas de oxígeno diferentes en un avión:
Sistema
Para quién
Ubicación
Activación
Pasajeros (emergencia)
Todos los pasajeros
PSU sobre cada asiento
Automática 14.000 ft o manual
Tripulación de cabina
TCP
Estaciones de TCP, portátil
Manual
Primeros auxilios
Pasajeros que lo necesiten
Varios puntos de la cabina
Manual
Pasajeros (emergencia)
Para quién
Todos los pasajeros
Ubicación
PSU sobre cada asiento
Activación
Automática 14.000 ft o manual
Tripulación de cabina
Para quién
TCP
Ubicación
Estaciones de TCP, portátil
Activación
Manual
Primeros auxilios
Para quién
Pasajeros que lo necesiten
Ubicación
Varios puntos de la cabina
Activación
Manual
Mascarilla de oxígeno de los pilotosMascarilla de los pilotos: válvulas y diluidorCaja de la mascarilla de los pilotos: test y reset
Oxígeno de emergencia para pasajeros
Dos tecnologías:
Generadores químicos de oxígeno:
Mezcla química que genera oxígeno al activarse
Se activa al tirar de la mascarilla
Duración limitada: 12-22 minutos (varía según modelo)
Se calientan durante el uso (reacción exotérmica)
No se pueden apagar una vez activados
Sistema centralizado con botellas:
Depósitos de oxígeno comprimido
Tuberías a cada asiento
Mayor duración
Menos común en aviones modernos
Oxígeno portátil para TCP
Botellas portátiles con mascarilla
Permite al TCP moverse por la cabina durante emergencia
Duración: Variable según modelo (10-20 minutos típico)
Algunas mascarillas permiten comunicación (con micrófono)
Oxígeno de primeros auxilios
Botellas terapéuticas para pasajeros que necesiten oxígeno
Flujo continuo (no igual que emergencia)
Usado para problemas respiratorios, mareos, ataques de ansiedad
Los tres sistemas de oxígeno a bordo
Importante: oxígeno y fuego
El oxígeno no es inflamable por sí mismo, pero hace que otros materiales ardan mucho más rápido e intensamente.
NUNCA usar oxígeno cerca de llamas o chispas
NO fumar cerca de equipos de oxígeno
En caso de incendio con pasajero usando oxígeno, primero alejar el oxígeno
Resumen para el examen AESA
Sistema
Función Principal
Dato Clave
Eléctrico
Alimentar equipos
115 V AC / 28 V DC, APU como respaldo
Hidráulico
Mover superficies de control
3.000 PSI, sistemas redundantes
Neumático
Aire acondicionado, presurización, antihielo
Sangrado de motores
Presurización
Mantener presión respirable
Altitud de cabina ~6.000-8.000 ft
Antihielo
Prevenir formación de hielo
Aire caliente + resistencias eléctricas
Combustible
Alimentar motores
Jet A-1, principalmente en alas
Oxígeno emergencia
Despresurización
Activación automática 14.000 ft
Eléctrico
Función Principal
Alimentar equipos
Dato Clave
115 V AC / 28 V DC, APU como respaldo
Hidráulico
Función Principal
Mover superficies de control
Dato Clave
3.000 PSI, sistemas redundantes
Neumático
Función Principal
Aire acondicionado, presurización, antihielo
Dato Clave
Sangrado de motores
Presurización
Función Principal
Mantener presión respirable
Dato Clave
Altitud de cabina ~6.000-8.000 ft
Antihielo
Función Principal
Prevenir formación de hielo
Dato Clave
Aire caliente + resistencias eléctricas
Combustible
Función Principal
Alimentar motores
Dato Clave
Jet A-1, principalmente en alas
Oxígeno emergencia
Función Principal
Despresurización
Dato Clave
Activación automática 14.000 ft
Preguntas de autoevaluación
¿Cuáles son las tres fuentes principales de energía eléctrica en un avión?
¿Por qué los aviones tienen múltiples sistemas hidráulicos independientes?
¿De dónde proviene el aire que se usa para presurizar la cabina?
¿Qué es el "tiempo de consciencia útil" y por qué es importante?
¿Por qué las mascarillas de oxígeno de pasajeros tienen duración limitada?
¿Qué precaución especial hay que tener con el oxígeno y el fuego?
