Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han propuesto cargar eléctricamente el exterior de un avión para reducir la posibilidad de que sea alcanzado por un rayo.
El equipo descubrió que, si un avión se cargara al nivel justo, su probabilidad de ser alcanzado por los rayos se reduciría significativamente.
La teoría, sugerida inicialmente por Boeing, patrocinador de la investigación, fue probada conceptualmente a través de modelado.
El equipo desarrolló un modelo simple de un impacto de rayo provocado por un avión que mostró cómo, el exterior de un avión se polariza cuando vuela a través de un entorno cargado eléctricamente, como una tormenta eléctrica.
Canales de plasma altamente conductor, conocidos como «leaders», fluyen desde los extremos opuestos del avión y finalmente hacia regiones de la atmósfera cargadas de forma opuesta. «Imagínense dos canales de plasma propagándose muy rápidamente, que cuando llegan a la nube y al suelo, forman un circuito, y que la corriente fluya a través de ellos», dijo Carmen Guerra-García, miembro del equipo y profesora asistente.
«Estos leaders llevan corriente, pero no mucha», agregó el profesor Martínez Sánchez, compañero investigador. «Pero en el peor de los casos, una vez que se establece un circuito se pueden obtener 100.000 amperios, y ahí es cuando se produce el daño.»
Los investigadores sugirieron cargar temporalmente un avión negativamente, hasta un nivel que amortiguara al extremo positivo más cargado. Esto evitaría que el final positivo alcanzara un nivel crítico e iniciara un impacto de rayo.
«Estamos tratando de hacer que la aeronave sea lo más invisible posible a los rayos», dijo el coautor y jefe del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, el profesor Jaime Peraire.
Para emitir la carga negativa, un avión estaría equipado con un sistema de control automatizado compuesto por sensores y actuadores equipados con pequeñas fuentes de alimentación. Los sensores monitorizarían el campo eléctrico circundante y entonces los actuadores emitirían una corriente para cargar el avión a la polaridad apropiada.
Los investigadores dicen que esto requeriría niveles de energía más bajos que una bombilla estándar.
«Aparte de esta solución tecnológica, estamos trabajando en la modelización de la física detrás del proceso. Este es un campo, donde había poco conocimiento, este es un intento de crearlo desde cero», dijo Peraire.
Los expertos en aviación estiman que todos los aviones comerciales del mundo son alcanzados por relámpagos al menos una vez al año, siendo probable que alrededor del 90% de estos impactos sean provocados por el exterior conductor de electricidad del avión. A pesar de esto, los rayos en sí mismos representan muy poco peligro para los pasajeros dentro de la cabina bien aislada de una aeronave.
Sin embargo, una aeronave que ha sido alcanzada por un rayo requiere inspecciones de seguimiento y comprobaciones de seguridad que pueden retrasar su próximo vuelo, con daños graves que hacen que la aeronave deje de funcionar indefinidamente.
Los resultados fueron publicados en el American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal.
Fte. Air Force Technology
