Hielo en un avión. Capítulo III: Antihielo y deshielo

Ya avancé que había dos formas de luchar contra el hielo durante el vuelo. El más eficaz y seguro es el de la prevención (Antihielo), ya que conseguimos que en ningún momento se forme el mismo, y por tanto, evitamos el deterioro de las «performances» (actuaciones) aerodinámicas.Para ello se calientan las zonas donde es más probable la acumulación de hielo (en las zonas convexas), o sea en el «borde de ataque» de las alas, timones de dirección y de profundidad y, por supuesto en las entradas de aire hacia las turbinas.

La forma de calentar dichas zonas es a través de aire sangrado del propio motor que se hace circular hacia dichas zonas a través de unos conductos interiores a la estructura y que mantienen una temperatura suficientemente alta para que no se llegue a congelar cualquier traza de humedad presente. En según qué partes,como por ejemplo en los cristales de la cabina, en los tubos de pitot (Tomas de aire dinámico para instrumentos como el altímetro o el anemómetro) , ésta calefacción se realiza mediante resistencias eléctricas, que actúan con temporizadores para evitar que el calentamiento sea continuo y evitar sobrecalentamientos indeseados.  

Los reactores propiamente dichos están afectados en menor medida por el hielo dado que, una vez alcanzado el nivel de vuelo correspondiente, vuelan practicamente en aire seco y libres de nubes. Además por la alta velocidad a la que vuelan, están sometidos a mayor rozamiento con el aire y dicho impacto con el aire hace que la temperatura en las zonas más sensibles al hielo estén calentadas por dicho rozamiento. Tan importante es este factor que, las lanzaderas espaciales, han de estar recubiertas de un auténtico escudo térmico para soportar el contacto con la atmósfera a su regreso a la tierra.

Sin embargo los aviones turbohélice, no tienen esta ventaja. Su nivel de vuelo máximo (techo operativo) suele rondar los 25000 pies de altitud (40000 los reactores). Su velocidad en crucero ronda los 250 nudos (frente a los alrededor de 500 de los reactores, aunque en estos casos se vuela con relación al porcentaje de Mach, del que ya hablaremos).

Así que cuando hay condiciones de hielo previstas, al turbohélice no le queda más remedio que soportarlo a veces durante todo el vuelo. 

También tiene calefacción eléctrica en diversos lugares: Cristales de cabina, las palas de las hélices, pitots, «labios» de la entrada de aire a la turbina, etc. Pero en los bordes de ataque el sistema empleado es mediante aire sangrado del motor. Aunque ahora el aire no se usa para calentar la superficie, sino para hinchar unas cámaras de caucho (como los neumáticos) conocidas por «botas» y que rompen la costra de hielo una vez formada. Estas botas tienen el inconveniente añadido de que también se deterioran y «pinchan» pudiendo ser parcheadas, y a veces hasta «revientan».

Aquí influye muchísimo la propia experiencia del piloto a la hora de activar este sistema de deshielo. Generalmente el fabricante da una explicación muy detallada de cómo actuar en estos casos, dependiendo del «tipo» de hielo que se observa, de la rapidez con que se forma, y de otros parámetros como el grosor «óptimo» de la capa, de la transparencia y de la observación de las indicaciones de motor. Lo normal que se recomienda es dejar que haya una capa relativamente compacta para que cuando infle la bota se resquebraje y salte a pedazos. Pero la sangre fría depende de la experiencia y ello se adquiere a base de «fallos de apreciación». ¿Quién distingue el hielo transparente de una fina capa de escarcha?. ¿El grosor tiene dos milímetros ó 16?. ¿Por qué perdemos velocidad?. Vamos que «por si las moscas» la tendencia inicial es a darle siempre muy pronto, y entonces se complica más la cosa ya que, si la costra no es muy rígida, se queda deformada cargando más hielo por el exterior, mientras que por el interior hemos «construido» una cámara de aire que ocupa el volumen hasta el que se infla la bota. En ese momento de nada sirve ya que sigamos hinchando. Así pues hay que aguantar las ganas durante unos instantes y a partir de ahí observar minuciosamente el proceso, actuando sin precipitaciones.

Lo más recomendable siempre es evitar volar metido en nubes, sobrevolándolas o descendiendo hacia altitudes donde, si no las libras completamente, la temperatura exterior sea más elevada y el hielo no se forme con tanta intensidad. Pero ello depende de la altitud mínima de seguridad de la zona y del resto de tráficos que te pueden afectar en la ruta. Así que en muchas ocasiones no se puede evitar.

En un caso extremo de engelamiento, o con el fallo de algún sistema, es prioritario salir de la zona de la manera que sea, de lo contrario las consecuencias pueden ser catastróficas. Incluso hay que aterrizar inmediatamente si se prevé que no se podrá combatir el hielo.

Hemos dicho que un avión con hielo en las superficies aerodinámicas no vuela como estaba previsto. Se modifica totalmente el perfil alar, por lo que la sustentación varía enormemente disminuyendo de forma drástica cuando el flujo de aire ya no es laminar alrededor de las alas. Aumenta considerablemente la resistencia aerodinámica por la misma razón. El peso del avión aumenta en función de la carga de hielo que esté acumulado y la progresión nunca se sabe si es aritmética o geométrica. Todos los factores simultáneos se suman para hacer que lo que vuela no sea ya un avión, sino un armario con alas.

A nivel de instrumentos notas que disminuye tu velocidad y que cuesta mucho mantenerla, así que debes de aumentar la potencia progresivamente para intentar mantener altitud y velocidad. Cuando observas esto lo mejor es bajar. A niveles menores la potencia disponible del motor aumenta debido a la mayor densidad de aire. Amén de que, quieras o no, llega un momento en que el avión te «exige» bajar. De lo contrario él lo hará por tí.

En cuanto a las hélices hay ocasiones en que, a pesar del antihielo, se forman pequeñas cantidades en alguna o en todas las palas, así que la propulsión que producen también es distinta de la teórica, las revoluciones de la hélice se ven alteradas ya que el equilibrado de pesos ha desaparecido y cualquier anomalía, a las revoluciones a las que giran, produce variaciones importantes de sincronía. Por ello se notan «ruidos» muy característicos debido a la pérdida de sincronía entre los motores. (Algo así como: groarrr, groarrrr…).

En el caso de hielo en las hélices el único recurso que nos queda es variar el ángulo de ataque de las palas «PASO»  y el número de revoluciones, para de este modo, intentar desprendernos del indeseable hielo.

Como veis es todo un mundo el hielo de los aviones. Y no se acaba aquí porque a bordo también llevamos otro tipo: «el hielo seco». Pero este no es peligroso, salvo que lo mezcles con agua para hacer la gracia de que sale humo consumiendo parte del oxígeno y produciendo CO2, este hielo seco es el que se utiliza para que los ocupantes del avión tengamos siempre la bebida fresca.

A partir de ahora os recomiendo el hielo para los cubatas o los refrescos veraniegos.