Volando con las alas del cambio

por Robert Ausura

La aviación vuela precipitadamente hacia una nueva era y nuevos tipos de aviones se adueñan de los cielos. Las cuestiones de seguridad demandan la reevaluación del diseño tradicional y de las prácticas de mantenimiento. Y por primera vez en 80 años, el gobierno federal ha recurrido a las normas de consenso para reducir la carga regulatoria que pesa sobre los fabricantes de aeronaves para certificarlas. Es una verdadera revolución, y ASTM International le está dando alas.

De los pioneros a la regulación

Hace un siglo, el cielo estaba abierto a cualquier persona y máquina que pudieran llegar hasta él. Sin embargo, los inventores y aficionados se convirtieron en emprendedores, y se lanzaron a desarrollar aeronaves comerciables para trabajos tales como transportar correo o arrojar bombas. A pesar de esto, cuando le llegó el turno al servicio de transporte comercial de pasajeros, la floreciente industria fue detenida por su inconsistente registro de seguridad y en 1926, después de años de fracasar en su intento de ganar la confianza del público por sus propios medios, respaldó la creación del Departamento Aeronáutico del Ministerio de Comercio, predecesor de la actual Administración Federal de Aviación, (FAA por sus siglas en inglés)

“La mayoría de las personas”, expresó Michael Howell del equipo de sistemas aeronáuticos no tripulados de Northrop Grumman, “no se da cuenta de que cuando estamos afuera, el aire sobre nuestras cabezas pertenece a la FAA.” Ese “aire”, en los Estados Unidos, es el Sistema Aeroespacial Nacional, y hasta hace poco tiempo todas las aeronaves vendidas listas para volar debían construirse de acuerdo a lo indicado en el Reglamento de adquisiciones federales (FAR, por sus siglas en inglés) Parte 23 y certificarse con pruebas exhaustivas. La Parte 23 del FAR, es el fundamento de los requisitos de diseño y certificación de la FAA para un nivel de seguridad mínimo, y está ampliamente acreditada por un admirable récord de seguridad de la aviación. Pero en años recientes, la Parte 23 de la FAR se ha transformado en un obstáculo para una industria que busca introducir nuevos productos y corregir problemas de seguridad existentes desde hace mucho tiempo. Trabajando conjuntamente con la FAA, tres comités de ASTM International (F37 sobre Aeronaves deportivas ligeras (LSA por sus siglas en inglés), F38 sobre Sistemas de aeronaves sin tripulación (UAS por sus siglas en inglés) y F39 sobre Sistemas de cableado eléctrico para aviones comunes y utilitarios) han salvado en gran medida este obstáculo.

LSA: El regreso a los orígenes

En los 90, la certificación de la FAA había fijado el costo para los aeroplanos de nivel básico bien por encima de los U$S200.000, dejando a muchos pilotos recreativos y principiantes de la aviación las opciones de volar ultralivianos (vehículos con un único asiento de menos de 254 lb (115 kg) y limitados a una capacidad de combustible de 5 gal (19 L) o de construir sus propias aeronaves y registrarlas como “experimentales”.

Fuera de los Estados Unidos, una tercera opción se ha popularizado durante la última década. Diseñada para la recreación y el entrenamiento, la nueva categoría incluye aeronaves de uno o dos asientos con un solo motor, con un peso máximo de despegue de casi la mitad del de las aeronaves de nivel báscio convencionales. En los Estados Unidos y Australia, esta categoría se conoce como aeronaves deportivas ligeras, o LSA (por sus siglas en inglés).

Más simples y de menor costo que las aeronaves construidas según lo dispuesto en la Parte 23 de la FAR, tienen el potencial para llenar un gran vacío en el mercado. Sin embargo, como no cumplían con los requisitos de certificación de la FAA, las LSA no podían venderse o volarse en los Estados Unidos, y la FAA carecía del personal, los fondos y la voluntad de elaborar reglamentos para una nueva clase de aeroplanos.

Esta dificultad fue superada con la propuesta de Michael Gallagher, titular de la Dirección de pequeñas aeronaves de la FAA en Kansas City, Missouri. Gallagher sugirió algo que la FAA nunca había hecho antes, reglamentar un tipo de aeronave mediante normas de consenso voluntario La Ley nacional de transferencia y avances tecnológicos de 1996 (NTTAA, por sus siglas en inglés, implementada por la Circular OMB A-119) solicita a las agencias federales el uso de las normas de consenso cuando sea posible. Esta situación permitiría a la NTTAA reducir drásticamente la carga reglamentaria del diseño y certificación de aeronaves. De este modo, en 2002, la FAA propuso emitir certificados de aeronavegabilidad a las aeronaves deportivas livianas basándose en el certificado del fabricante que indicaba que la aeronave cumplía con las normas de consenso de aeronavegabilidad. Era una oportunidad única para que la industria comenzara a reglamentarse a sí misma; sin embargo la comunidad de fabricantes de LSA aún no tenía la certeza de poder sacar ventaja de la situación.

“La industria intentó organizar y crear normas varias veces con anterioridad, y nunca lo logró”, expresó Thomas Peghiny, presidente de Flight Design USA, que importa la línea Flight Design CT de aeronaves deportivas livianas alemanas. “Fui testigo de un par de intentos.” ¿A qué se debe la cadena de fallas? “Falta de estructura,” agregó.

ASTM International abre el horizonte

En este punto ingresó ASTM International. “Fuimos afortunados,” dijo Eric Tucker, director técnico de Kodiak Research, Ltd., distribuidor de motores para aviones Rotax en América del Norte y del Sur. “Una de las partes interesadas clave en la comunidad de la aviación es la EAA [Asociación de aeronaves experimentales], y algunos de sus integrantes, Earl Lawrence en particular, tenían experiencia por su participación en el comité de combustibles para aviación de ASTM International.”

Earl Lawrence, vicepresidente de EAA de relaciones industriales y con el gobierno, había participado en el comité de ASTM que estableció las normas para combustibles de automotores utilizados en motores de aviación. Él, junto con el personal de ASTM, convocaron a una reunión de planificación que derivó en una reunión organizativa en Oshkosh, Wisconsin, para obtener la aprobación de las partes interesadas clave. El Vicepresidente de desarrollo corporativo de ASTM International, Drew Azzara, lideró el debate y explicó los motivos por los cuales el proceso ASTM podría ayudar a la industria a desarrollar las normas necesarias. Los cientos de representantes de la industria de la aviación en la reunión quedaron impresionados y decidieron darle una oportunidad.

“Me uní al proceso pensando que nunca funcionaría”, admitió Gregg Ellsworth, investigador en seguridad aérea de Ballistic Recovery Systems, que fabrica paracaídas que permiten a las aeronaves en dificultades llegar a tierra de modo seguro. “Hace años que estoy en esta industria, y pensé que no había modo de que estas personas pudieran elaborar juntas una norma de consenso.” Pero cuando se formó el Comité F37 de ASTM sobre Aeronaves deportivas livianas, Ellsworth se sumó y cambió de parecer gradualmente.

El comité abordó de inmediato las cuestiones referidas al diseño de LSA, su desempeño, pruebas de aceptación de calidad y monitoreo de seguridad, y en un tiempo sorprendentemente breve tuvo listas las primeras normas de consenso para su revisión. Durante el proceso, el Comité F37 se transformó en uno de los primeros usuarios del nuevo sistema de reuniones virtuales de ASTM, que permite a los miembros del comité ubicados en diferentes lugares tener una conferencia telefónica y al mismo tiempo ver en línea los documentos de trabajo. Durante las reuniones semanales del Subcomité F37.40 sobre Cambio de peso, era normal contar con participaciones desde Australia, Canadá, Francia, el Reino Unido y los Estados Unidos. El comité también estableció nuevas relaciones laborales entre la industria de la aviación, los grupos de usuarios, personal académico y, por supuesto, la FAA.

“Jamás hubo desacuerdo sobre tema alguno entre el comité y la FAA”, indicó Tom Peghiny. “Todos trabajábamos con el mismo objetivo. Nuestra tarea era cumplir con lo dispuesto en las reglas federales para aeronaves deportivas livianas. Ellos establecieron la estructura y nosotros debimos llenarla.”

Eric Tucker, que se desempeña como vicepresidente del Comité F37, manifestó su acuerdo. “La FAA no se durmió en sus laureles. Fueron parte de la acción. Y creo que ése es el motivo por el cual las normas han funcionado tan bien.”

Tan bien que la FAA las ha adoptado y muchos fabricantes las integraron rápidamente como base para sus diseños, fabricación y programas de calidad. Más recientemente, han ingresado al mercado participantes de mayor envergadura , como por ejemplo Cessna Aircraft Co., que ha utilizado las normas para desarrollar su primer LSA para prueba de concepto. “Son verdaderamente un buen grupo de normas, adecuadas para este tipo de aeroplano, que es simple de volar y para entrenamiento”, expresó Neal Willford, gerente de proyecto de LSA de Cessna Aircraft Company. “Algunas de las cosas que se aplican a los aeroplanos más complejos no existen en este caso.”

UAS: Robots en el cielo

Quienes siguen las noticias, saben que las fuerzas armadas utilizan sistemas de aeronaves sin tripulación como el Predator, pero quizás no sepan que el Servicio Forestal de los EE.UU., el Departamento de Seguridad Nacional y otras agencias utilizan servicios contratados de UAS (sistemas de aeronaves sin tripulación) para realizar tareas que van desde detectar incendios forestales hasta explorar las fronteras del país. Y sus posibilidades de aplicarlos comercialmente como por ejemplo en el reconocimiento aéreo y en el monitoreo de tendidos de cañerías y líneas de alta tensión está aumentando. Pero, al igual de los LSA antes de 2002, los UAS no cumplen con las reglamentaciones tradicionales de la FAA y por lo tanto tienen prohibida la libre operación en el NAS (espacio aéreo nacional).

“Según el punto de vista, estas aeronaves prestan un valioso servicio o representan un peligro potencial en el espacio aéreo,” indicó Mike Howell de Northrop Grumman. Después de 11 años en el negocio, está convencido de que el mercado potencial para los UAS es enorme. “Pero el proceso será lento hasta que podamos aclarar un poco las cosas y obtener el acceso al Espacio aéreo nacional,” expresó.

En abril de 2003, la Asociación de sistemas para vehículos sin tripulación internacional (Association for Unmanned Vehicle Systems International) y otras partes interesadas se acercaron a ASTM International para colaborar en la apertura del espacio aéreo. A los pocos meses, se creó el Comité F38 de ASTM sobre Sistemas de aeronaves sin tripulación para colaborar en la elaboración de reglas para la certificación, operaciones de vuelo y mantenimiento de UAS, y de un camino claro que los fabricantes puedan seguir para presentar certificados de aeronavegabilidad. Lo que resulta aún más importante, el comité está tratando la cuestión crucial para la seguridad referida a la capacidad de “detectar y evitar” de los UAS, es decir, su capacidad de identificar otras aeronaves y evitar colisiones, desarrollando normas para el uso de sensores por radar, LIDAR (siglas en inglés para detección y alcance mediante el uso de luz), electro-ópticos (televisión) e infrarrojos.

La diversidad de UAS vuelve más compleja la preparación de las normas. “Cuando hablamos de vehículos sin tripulación”, comentó Howell, “incluyen desde el Global Hawk, que vuela a 65000 pies de altura y que es una aeronave bastante grande hasta los aparatos hechos a mano que puede salirse del rango de visual y que pesan de 5 a 6 libras.” El desarrollo de normas que abarquen esta amplia gama requiere la comprensión del estado de la industria, por lo que el Comité F38 realiza encuestas a los operadores de UAS para recolectar datos sobre los tipos de UAS existentes, cómo se utilizan, qué capacitación se brinda a su operador y qué tipo de mantenimiento se les realiza. Estos datos ayudan al comité a identificar la necesidad de normas y los esfuerzos que ya se están realizando para desarrollarlas. Para llenar los vacíos descubiertos hasta el momento, el Comité F38 ya ha publicado siete normas y tiene 15 más en preparación. Esto es una indicación temprana de que probablemente la industria de UAS tenga techo ilimitado por delante.

Cableado eléctrico de aeronaves: crisis en la seguridad

La explosión del vuelo 800 de TWA en julio de 1996 conmocionó al país. Los resultados de la investigación del accidente conmocionaron a la industria de la aviación.

La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB por sus siglas en inglés) determinó que el accidente probablemente había sido causado por una explosión en el tanque de combustible del ala central. La NTSB no pudo establecer con certeza la fuente de la ignición, pero existen grandes probabilidades de que fuera un cortocircuito en el sistema de indicación de combustible.

Durante las inspecciones siguientes a la flota de la aerolínea, que envejecía, la industria halló importantes deficiencias en el mantenimiento de los sistemas de cableado de las aeronaves.

“Un equipo formado por la FAA y el sector industrial inspeccionó una muestra representativa de 81 aeronaves de la flota aérea comercial,” comentó Ric Peri, uno de los más de 1300 miembros de la Aircraft Electronics Association y que preside el Comité F39 de ASTM, “Durante esta inspección el grupo de trabajo detectó 3215 discrepancias en el cableado. En algunas de las áreas más aisladas de la aeronave, los cables no habían recibido mantenimiento alguno o éste había sido muy limitado, en algunos casos de 30 años atrás.” En los casos en que se había realizado mantenimiento, algunas veces era de calidad pobre, con cables tendidos a lo largo de líneas de combustible y colocados en contacto con superficies de metal. Uno de los motivos principales era que las disposiciones de la FAA referidas al mantenimiento de cableado eléctrico, redactadas en 1961, nunca habían sido actualizadas o implementadas eficazmente.

En 2004, la FAA solicitó a las organizaciones normalizadoras que presentaran propuestas sobre el modo de estructurar un programa de normas que resolviera esta crisis. Fue seleccionada la propuesta de ASTM International, y la industria de la aviación creó el Comité F39 sobre Sistemas de cableado eléctrico en aeronaves de categoría normal y utilitaria. El comité desarrolla normas para el diseño, fabricación, modificación, inspección y mantenimiento de sistemas de cableado eléctrico para reemplazar los documentos obsoletos de la FAA.

Al igual que los otros comités sobre aviación de ASTM International, el Comité F39 tiene miembros de todo el mundo y apunta a desarrollar una norma universal para la aviación mundial. Hasta el presente, el comité ha finalizado guías para el análisis de la carga eléctrica y la fuente de energía de las aeronaves, y para el diseño, alteración y certificación de los sistemas eléctricos de las aeronaves. Estas guías son pasos esenciales para actualizar las tareas de mantenimiento conforme lo requiere el siglo XXI.

Grandes beneficios para el presente y para el futuro

Aún es muy pronto para evaluar el impacto de las normas de consenso sobre el cableado eléctrico en aeronaves o la industria de los UAS, pero para los LSA el impacto en la actividad ha sido drástico. “Hemos pasado de $800.000 anuales a $9 millones,” expresó Tom Peghiny refiriéndose a las ventas de LSA realizadas por su empresa. Según Eric Tucker, en Rotax ha habido un incremento del 30 porciento en los pedidos de motores. “Hemos visto escuelas de vuelo que incorporan uno, dos e incluso 10 de estas aeronaves para entrenar pilotos. No cabe duda de que el proceso de ASTM y la reglamentación misma han resultado ventajosos para nuestra actividad.”

Peghiny considera que las normas para los LSA son el inicio de un renacimiento en la aviación. “No solo introducirán gente a la aviación y eso generará ventas de otros tipos de aviones, sino que mantendrán los aeropuertos abiertos y permitirán que las personas, que por los altos costos se hubieran alejado, continúen con la actividad. ASTM International ayudó a crear una industria en donde antes no había nada. Va a infundir un espíritu nuevo a la aviación popular.”

Las normas para los LSA ya están abriendo las puertas a nuevos fabricantes e innovaciones, y en contraste con la Parte 23 de la FAR, las normas de consenso permiten la revisión y mejora continuas a medida que cambian las tecnologías y los procesos. “Estos son documentos con vida”, afirmó Tucker. “Cambian radicalmente. Cuando trabajamos con el documento referido al motor, lo terminamos en 2004, lo revisamos en 2005 y otra vez en 2006. Y debemos revisarlo cada dos años. Este es un cambio importante con respecto a la inspección de estos documentos mediante un proceso regulatorio, y es una gran ventaja para la industria.”

El temprano éxito de las normas por consenso, tanto por su contenido básico como por la seguridad, ha hecho que muchas personas en la industria estén esperando que la FAA extienda su uso a otras aeronaves. “Me agradaría mucho ver que esto suceda”, manifestó Ellsworth. “Creo que es posible siempre y que nosotros como industria cumplimos diligentemente con las normas. Si la gente mantiene el control de calidad y todo aquello que requiere la norma, no veo motivo por el cual la FAA no aceleraría su proceso completo en el futuro.”

Algunas empresas ya están anticipando ese día. En Ballistic Recovery Systems, las pruebas realizadas para desarrollar la norma para paracaídas en los LSA suministró datos más completos que las pruebas realizadas originalmente por la empresa en los 80, cuando desarrollaba los paracaídas para aeronaves en general. La empresa utilizó esos datos para rediseñar su línea de productos completa. En la actualidad, todos los paracaídas vendidos por BRS cumplen con la norma ASTM.

Mantener el aire bajo las alas del cambio

Con las normas de consenso para la aviación en su niñez, hay mucho trabajo pendiente, y se necesitan muchas más manos para llevarlo a cabo. “El mensaje claro,” dijo Earl Lawrence, que preside el Comité F37, “es que todos debemos sumarnos a la estandarización del sector privado y alentar a las agencias normalizadoras a utilizar normas del sector privado en el marco de su política.”

“Hemos sido bendecidos con la calidad de las personas que trabajaron en el F38,” dijo Mike Howell. “Y los aliento a buscar e involucrar a sus colegas también, porque los siguientes dos o tres años tendrán un gran impacto sobre esta industria, y necesitamos la colaboración de todas las partes interesadas.”

“Lo que he aprendido”, declaró Gregg Ellsworth, que un principio se mostró reticente a la posibilidad de elaborar normas de consenso para los LSA, “es cuan interesante es el proceso y cuanto ha cambiado mi manera de pensar. Y tuve la oportunidad de trabajar con toda la industria. Fue simplemente grandioso trabajar con la FAA. Ellos provenían de la burocracia del gobierno, nosotros de una industria en la que todos se preocupaban por los demás y querían hacer lo suyo propio. Y repentinamente, se generó este proceso y funcionó. Jamás hubiera sido posible sin la ayuda de una organización normalizadora como ASTM International.” //