La industria de las aeronaves deportivas livianas despega sobre las normas de la ASTM International

Por James Stephenson y Deborah Stephenson

Este artículo demuestra que el uso de las normas de la ASTM International en el nuevo segmento de aeronaves deportivas livianas brinda importantes beneficios tanto en los costos como en los procesos. Las normas para este sector, desarrolladas por el Comité F37 de la ASTM sobre aeronaves deportivas livianas (LSA, siglas en inglés de Light Sport Aircraft), promueven una nueva industria que surge del esfuerzo combinado de la aviación ultraliviana y los aviones livianos en general. El desarrollo de estas normas nace a partir de las reglamentaciones para aeronaves deportivas livianas y pilotos deportivos publicadas por la Administración Federal de Aviación (FAA, Federal Aviation Administration) en septiembre de 2004.

En la primera etapa de la transición hacia estas reglamentaciones para las LSA, estos sectores acudieron a la ASTM International para que los ayude a formular las normas y a formar una base sólida para el diseño, el desarrollo y el mantenimiento de la clase de aeronaves deportivas livianas. Las normas para este tipo de aeronaves surgen de la cooperación entre la ASTM, la FAA, la industria, los usuarios relacionados y los posibles compradores. Es la primera vez que los criterios de calificación de aeronaves se han desarrollado por norma de consenso. Cabe destacar el éxito de esta iniciativa, especialmente, si se tienen en cuenta el gasto y el retraso de los procesos anteriores.

El uso del sistema de normas del sector privado

Antes de las normas de consenso de la ASTM para las LSA, la FAA era el único organismo encargado de la certificación de aeronaves. Según la documentación de la FAA, la certificación de un modelo de aeronave cuesta alrededor de $20.000.000 o más cuando se certifica de acuerdo con la Parte 21 del Código de Reglamentaciones Federales (CFR) 14 relacionadas con la FAA. Los métodos que abarca la Parte 21 para la certificación de la FAA incluyen la necesidad de contar con equipos de prueba, aeronaves de prueba y servicios de la FAA, costos que serían exorbitantes en comparación con la menor complejidad de estas aeronaves livianas.

Como resultado de esta unión entre la ASTM International, el mundo de la aviación y la FAA, surge una serie de normas para el diseño y el funcionamiento, el control de calidad, la aeronavegabilidad constante, la información exigida, las pruebas de aceptación de la producción y los manuales de mantenimiento para seis clases de aeronaves diferentes. Estas normas ofrecen una nueva forma para que existan aeronaves que son consecuentes con su forma y su función. Las normas de consenso para seis tipos de aeronaves diferentes que desarrolló y publicó el Comité F37 de la ASTM ilustran esta unión. Estas aeronaves deportivas livianas relativamente simples y de menor potencia ya no deberán cumplir con una norma gubernamental demasiado onerosa que se remonta a la década de los cincuenta.

En estos tipos de aeronave están incluidos los paracaídas propulsados, los ultralivianos de alas flexibles, los aviones, los planeadores, los giroplanos y los aeróstatos. Las normas de consenso son normas completas para todas las funciones clave de diseño y de funcionamiento, control de calidad, aeronavegabilidad constante, información exigida, pruebas de aceptación de la producción y manuales de mantenimiento. En la actualidad, el Comité F37 tiene bajo su jurisdicción veintinueve normas en total.

El manejo del consenso

Desde el inicio de este proceso, muchas personas dijeron que no iba a ser posible lograr el consenso en nuestra comunidad. La diferencia de opiniones y las posiciones firmes que había en torno a varias cuestiones de ingeniería hacían creer que esto era cierto. Sin embargo, las normas se terminaron y ahora funcionan mejor de lo previsto. Haber logrado las normas del Comité F37 nos llena de entusiasmo, en especial, si tenemos en cuenta cómo se logra el acuerdo y el consenso durante el proceso de la ASTM en un sector tan heterogéneo.

El marco para las normas del Comité F37 tiene diferentes criterios para cada sector clave. Las normas para cada tipo de aeronave tienen en cuenta los requisitos que mejor se adecuan a las características exclusivas de su tipo. Por ejemplo, los paracaídas propulsados se ajustan a las siguientes normas:

• F 2244, especificación para los requisitos de diseño y de funcionamiento para los paracaídas propulsados — Esta especificación abarca los siguientes requisitos de diseño y de funcionamiento para paracaídas propulsados: diseño de la estructura, carga de la estructura y exigencias de vuelo que concuerden con el carácter liviano y lento de estos aparatos. Como ejemplos de requisitos de diseño específicos para paracaídas propulsados se pueden mencionar la carga menor debido a la aceleración de la gravedad, los criterios para los ensayos de caídas más ligeras y las pruebas de vuelos simplificadas basadas en su mayor lentitud de vuelo y su menor peso.
• F 2240, especificación para el programa de aseguramiento de la calidad del fabricante de paracaídas propulsados — Esta especificación cubre los requisitos mínimos para un programa de aseguramiento de la calidad para los paracaídas propulsados que brinda los niveles adecuados de seguimiento, inspección y control. Estos requisitos quedan demostrados por el uso de nuevos métodos tanto para las pruebas de vuelo como para la evaluación de materiales que son específicos para estos aparatos de baja potencia.
• F 2241, especificación para el sistema de aeronavegabilidad constante para paracaídas propulsados — Esta especificación cubre los requisitos para la aeronavegabilidad constante para la fabricación de paracaídas propulsados y su calificación. La aeronavegabilidad constante es el proceso por el cual el fabricante controla las operaciones en el campo, evalúa problemas y brinda acciones correctivas, que comprende la notificación a los propietarios en el campo. Es similar a los sistemas de la FAA para las aeronaves comprendidas en la Parte 21.
• F 2242, especificación para el sistema de pruebas de aceptación de las producción para los paracaídas propulsados — Esta especificación abarca los requisitos para las pruebas de aceptación de la producción para los paracaídas propulsados. Los requisitos para las pruebas de vuelo y en tierra están especificados con un tiempo mínimo y niveles de funcionamiento. Los controles del funcionamiento evalúan factores del despegue, del ascenso y del aterrizaje para cada aparato que se fabrique.
• F 2243, especificación para la información del producto exigida que debe venir con el paracaídas propulsado — Esta especificación abarca los requisitos mínimos para la información que debe acompañar al paracaídas propulsado. Cubre los requisitos para el manual de operaciones del piloto, los rótulos de datos, el manual de mantenimiento y la identificación para los paracaídas propulsados.
• F 2426, guía sobre la documentación de la interconexión del ala para paracaídas propulsados — Esta guía incluye los requisitos para la información de interconexión entre el fabricante del paracaídas y el fabricantes del transporte integrador. La definición de la interconexión plantea responsabilidades compartidas para requisitos específicos estructurales y de vuelo. El documento garantiza únicamente el cumplimiento de los fabricantes de las alas de los requisitos que trata.
• F 2483, método para el mantenimiento y el desarrollo de manuales de mantenimiento para aeronaves deportivas livianas — Este método brinda pautas sobre los requisitos para cumplir los diferentes niveles de mantenimiento de LSA y ofrece el contenido y la estructura de los manuales de mantenimiento para las aeronaves que se utilizan como aeronaves deportivas livianas y para sus piezas.

Beneficio para los fabricantes

Si un fabricante usa las normas del Comité F37 de la ASTM, podrá diseñar y evaluar sus aeronaves, examinar su documentación de conformidad y vender aeronaves terminadas. Luego, estas aeronaves podrán alquilarse o usarse para instrucción o esparcimiento. El fabricante concluye este proceso cuando recibe a un representante de aeronavegabilidad desigando (DAR, siglas en inglés de designated airworthiness representative) para que inspeccione las aeronaves y los trámites. Estos inspectores conocen el tipo de aeronave y están familiarizados con los requisitos de aprobación. Los DAR están capacitados, supervisados y controlados por la FAA.

Los costos para los fabricantes se reducen mediante aplicación de los niveles adecuados de ensayo, seguimiento y evaluación. Como consecuencia, el costo del proceso de la normalización de consenso oscila entre $10.000 y $20.000, más unos $1.000 por aeronave. Compárelo con los presupuestos de la FAA para aeronaves similares bajo la certificación tradicional según la Parte 21 del CFR 14 de $20.000.000. Este ahorro se logra fundamentalmente gracias a las normas de consenso de la ASTM para aeronaves deportivas livianas.

A medida que los fabricantes adoptan este nuevo sistema, se desarrollan nuevos modelos de LSA constantemente y también se ofrecen unidades a un precio competitivo. Los paracaídas propulsados se están vendiendo a tan sólo $18.000 por un aparato conforme con las normas de la ASTM que puede transportar a dos personas. Algunos aviones se están vendiendo a menos de $42.000.

En comparación, a pesar de que una LSA de precio medio puede llegar a valer $130.000, este margen de precios elevados es una ganga cuando se los compara con los de las aeronaves tradicionales en general. Una aeronave del segmento bajo general con la certificación según la Parte 21 del CFR 14 tiene un precio minorista que normalmente supera los $240.000. Los precios de estas LSA no serían posibles sin el proceso de normas de consenso de la ASTM International.

La rentabilidad y la correcta aplicación de los requisitos para estas aeronaves livianas contribuyen al desarrollo de tantos modelos. Con un buen desarrollo, es posible diseñar, probar y fabricar una aeronave con menores costos e inversión de tiempo. Las compañías que fabrican estos modelos nuevos pueden probar sus productos y cumplir procesos conformes con lo dispuesto por la ASTM dentro de marcos simples y accesibles desde el punto de vista económico. Incluso un fabricante pequeño con espíritu emprendedor ahora puede producir un modelo nuevo siguiendo estas normas.

El impacto de estas normas de consenso de la ASTM es mundial. Ahora hay más de setenta y seis modelos nuevos de aeronaves que vuelan exclusivamente gracias a la creación de estas normas. Si bien dieciocho se hacen en los EE. UU., el resto proviene de otros países y representa aeronaves de todo tipo. En la actualidad, no contaríamos con estas setenta y seis aeronaves si no fuera por los métodos y el apoyo del Comité F37 de la ASTM y sus numerosos miembros.

Los costos totales de uno de los fabricantes, entre los que están incluidas las pruebas estructurales y de vuelo y el desarrollo de manuales, fueron inferiores a los $19.000. Este fabricante calcula que sus costos por aeronave oscilan en los $1.000. Estos gastos están compuestos de $200 de honorarios de DAR por una inspección para un permiso de prueba de vuelo especial, $300 por una inspección de aeronavegabilidad y $300 de los costos adicionales de seguimiento y aeronavegabilidad constante especiales. Estos gastos de inversión son razonables para un fabricante de menor envergadura.

Se podría sostener que la cantidad de aeronaves nuevas representa un ahorro aproximado de $20 millones por modelo o de $1.500 millones para la industria. Pero esa conclusión no sería exacta. Muchas de estas aeronaves no existirían si debieran pagar los costos más elevados de la certificación tradicional de la FFA. La relación entre el costo y el rendimiento del arranque inicial hasta la fabricación del producto terminado hubiese impedido su creación. El valor nominal absoluto de estas normas está en que hacen posible que existan las LSA y la industria consiguiente.

Las normas del Comité F37 impulsaron la certificación de muchos productos necesarios para la fabricación de LSA. Como consecuencia, ahora hay normas para motores (de chispa y diésel), paracaídas de rescate, la orientación para el ensamblaje del kit, servicios nocturnos y aeropuertos. Ninguno de estos productos y servicios se hubiese podido lograr con rentabilidad en el entorno tradicional de la FAA. El proceso de normas de consenso del Comité F37 ha contribuido al desarrollo de estas normas secundarias.

Entre quienes impulsaron esta transición, está la Oficina de Administración y Presupuesto de los EE. UU. (OMB, por sus siglas en inglés), que, por medio de su Circular A119, les ordenó a la FAA y a otros organismos que usen normas de consenso en la elaboración de reglas siempre que sea posible. La cantidad del normas del Comité F37 y secundarias que se está desarrollando confirma claramente la validez de esa indicación.

El valor del proceso de la ASTM

Se produjo un hito muy importante cuando el sector de las aeronaves deportivas livianas acudió a la ASTM International en busca de ayuda. El proceso que ha perdurado durante más de 100 años es el verdadero "protagonista" de la historia. Los comités y subcomités que primero trabajaron en serie y luego, en paralelo elaboraron los conceptos que más tarde se convirtieron en las normas. No sólo son procesos de consenso que la ASTM viene usando durante años, sino también procesos que se están expandiendo para abarcar nuevas tecnologías que incrementan el sistema.

La tendencia es considerar sólo el producto para evaluar un proceso, pero no se reconoce la importancia del proceso. Sin éste, no tendríamos ningún producto. Sin buenos procesos, sin dudas, no habría ningún producto exitoso. Para comprender la importancia del proceso de la ASTM, observe los fracasos del mundo de la aviación antes de usar sus normas. El sector de la aviación ha intentado unirse por lo menos en tres oportunidades para crear normas de diseño y funcionamiento que regule a los fabricantes. En cada caso, se hizo un gran esfuerzo para lograr un objetivo meritorio. Se formaron y nombraron organizaciones, se crearon comités y se empezaron a hacer borradores de documentos. Sin embargo, sin un proceso o sistema regulado para manejar las diferencias o las disputas, ninguno de estos esfuerzos logró desarrollar las normas necesarias.

En cada caso, surgieron problemas que no pudieron superarse. Sin un proceso claro para la resolución de las controversias, los miembros se irían descontentos por no tener ni voz ni voto en el proceso. En algunas ocasiones, participantes muy entusiastas plantearían un debate y lucharían sin cesar por sus temas a resolver. Otros asuntos no pudieron seguir adelante y los miembros se fueron desalentados porque no podían avanzar para lograr sus objetivos finales. Los votos negativos seguían sin resolverse, lo que hacía perder participantes. Como era difícil hacer circuar ideas dentro de la organización, éstas se perdían. En fin, resultaba frustrante ver cómo fracasaban los esfuerzos bienintencionados.

Hace entrada ahora la ASTM y los procesos que vienen resistiendo el paso del tiempo. Atrás quedaron los días en los cuales resultaba difícil circular ideas. En la actualidad, el proceso de la ASTM ha madurado; se dominó la nueva tecnología electrónica. Antes del surgimiento de Internet, se dependía mucho de las reuniones presenciales cuya participación acarreaba importantes costos y retrasos. Ahora se usan sistemas de reuniones virtuales tanto a nivel nacional como internacional. El correo electrónico ayuda a que las ideas se circulen con anticipación y se evitan los problemas de horarios específicos para las teleconferencias o las reuniones virtuales. La preparación anticipada mejora el proceso. La votación por Internet simplifica las respuestas y las encuadra dentro de los plazos previstos. La presentación de los informes de las votaciones por Internet agiliza la coordinación del cierre de los debates.

La tecnología en sí no alcanza para el desarrollo de normas. El personal de la ASTM International respalda el trabajo de los comités y garantiza que las ideas sean escuchadas y evaluadas. La participación en el desarrollo de normas se instituye garantizando la adecuada circulación de ideas y de la votación. El proceso de la ASTM les garantiza a los participantes su derecho a expresar ideas e inquietudes y la discusión de sus asuntos. Todos tienen una clara oportunidad de participar en la creación de normas.

Cuando el proceso de resolución de votos negativos se sigue con rigor, según las recomendaciones del personal de la ASTM, no despacha las opiniones aisladas sino que les da una plataforma para una evaluación justa. Una persona sola tal vez no pueda cambiar la norma, pero tiene la garantía de que el asunto ha sido evaluado. Una vez planteado, el comité puede resolver el tema y avanzar, ya sea aprobando el cambio propuesto o declarándolo no convincente. El participante sabe que lo escucharon. El comité no se queda estancado en un asunto. De esta manera, los votos negativos son tratados, debatidos y resueltos dentro del marco del proceso.

En la Figura 1, se puede ver detalladamente todo el proceso. El proceso empieza en la parte superior izquierda con un grupo de trabajo que desarrolla una norma o lleva a cabo un cambio para sujetarlo a voto. El grupo trabaja en la preparación y en la votación de normas y cambios propuestos. En esta etapa, se reciben los aporte y se realiza el debate. No todos los asuntos pueden resolverse del todo en el grupo de trabajo. Mediante una votación dentro del grupo de trabajo, pueden evaluarse los conceptos básicos de la propuesta.

La votación que se realiza dentro del grupo de trabajo les permite a los participantes realizar votos negativos que evitan que el documento avance hasta que no se revuelva el voto negativo. Con la orientación del presidente del grupo de trabajo, se presentan los motivos del voto negativo ante el grupo. Si resulta procedente, entonces el grupo de trabajo adapta el documento y lo vuelve a presentar para su votación. Si el voto negativo resulta no convincente, el documento avanza hasta la votación dentro del subcomité.

En esta etapa, se revisa el documento y se sujeta a la votación de todo el subcomité y la sociedad. Si surge un voto negativo en este nivel, nuevamente se detiene el progreso del documento. Si el participante que votó en contra retira su voto, el documento puede ir a publicación. Si no se retira, el subcomité tiene tres opciones: no presentar "ninguna moción", presentar una moción de voto negativo "improcedente" o presentar una moción de voto negativo "no convincente".

Cuando no se presenta "ninguna moción", el documento debe volver al grupo de trabajo para que lo modifiquen. Sin embargo, si se presenta una moción de voto negativo "improcedente" o una moción de voto negativo "no convincente", el tema pasa al Comité sobre normas (COS, por siglas en inglés) de la ASTM International para su revisión. Si el COS confirma el voto negativo que están estudiando, el documento vuelve al grupo de trabajo para que lo modifiquen. El COS tiene a cargo la revisión y la aprobación de todas las recomendaciones del comité técnico en cuanto a las medidas sobre las normas. EL COS verifica que se hayan cumplido los requisitos de procedimiento de las reglamentaciones de la Sociedad y sus criterios en pos del debido proceso. El comité actúa para resolver disputas jurisdiccionales en relación con las normas. Si el COS no falla en contra de la moción, se aprueba la publicación de la norma.

El miembro discrepante tiene dos opciones más: presentar una apelación ante el COS o ante la Junta. En cada caso, si se respalda al subcomité, en especial en su proceso, entonces el documento puede seguir su curso para convertirse en norma.

Este proceso protege a la persona que tenga una discrepancia razonable con una norma. Hay nueve puntos sobre los cuales alguien puede expresar su preocupación y garantizar una revisión razonable si fuera necesario. Estos puntos abarcan el desarrollo del documento, la votación del grupo de trabajo, las medidas que tome el subcomité, la votación del subcomité, las medidas que tome el subcomité, la votación ratificatoria, la revisión del COS, la apelación ante el COS y por último la apelación ante la Junta.

Este proceso garantiza la capacidad de acción del comité para resolver votos negativos por medio de métodos comprensibles ofreciéndoles a los participantes claras oportunidades para exponer sus razones. El subcomité debe considerar estas cuestiones para proceder. Y el comité podrá avanzar una vez que hayan si consideradas como corresponde.

Márgenes de tiempo menores

Este proceso funciona muy bien para la aviación deportiva liviana. Una muestra de esto puede verse en los tan sólo nueves meses que llevó crear las normas de la ASTM para los paracaídas propulsados. Una gran hazaña, si se tiene en cuenta que las reglamentaciones de la FAA pueden tardar hasta dos años para realizar un cambio menor. Desde 2003, el Comité F37 ha creado veintinueve normas para seis tipos de aeronaves, que mantiene y revisa para que permanezcan actualizadas. La Figura 2 muestra cómo se puede desarrollar rápidamente una serie de normas. Las normas para los paracaídas propulsados fueron las primeras que publicó el Comité F37 de la ASTM.

La conveniencia es parte del valor del proceso. En ocasiones importantes, el Comité F37 podría llevar a cabo cambios necesarios en normas para aeronaves en tan sólo 60 días. El ejemplo de las normas de los paracaídas propulsados demuestra que cuando hace falta, las normas pueden desarrollarse rápidamente. El proceso y los controles de la ASTM son los factores que hacen que el desarrollo de las normas sea extraordinariamente eficaz.

En la actualidad, las normas del Comité F37 de la ASTM son aceptadas por la FAA como se muestra en la tabla. Estas normas se usan en todo el mundo para producir aeronaves deportivas livianas nuevas y emocionantes. El proceso de la ASTM ha abierto la puerta a un mundo de la aviación más amplio y asequible. Si no se cuenta con un proceso para realizar el producto, no se puede asignar valor. Para las aeronaves deportivas livianas, el valor de estos productos sólo puede verse eclipsado por el valor del proceso de la ASTM que las hace posible.

Más allá de los productos, los métodos y los procesos están los sueños. Como el sueño de volar en sí, la construcción de aeronaves ha sido un sueño para muchas personas. Las aeronaves deportivas livianas logradas mediante el uso de las normas de consenso de la ASTM International permiten que muchos puedan hacer realidad su sueño. Es difícil medir este valor simplemente en dólares.

James Stephenson es presidente y CEO de Aero Sports Connection en Marshall, Michigan. Si bien su experiencia incluye el diseño y certificación de transbordadores espaciales, tiene una licenciatura en Aeroespacio de la Universidad de Michigan y una maestría de California State - Fullerton, siempre se ha centrado en las aeronaves más livianas y lentas. Esto incluye el diseño de dos aeronaves livianas únicas en su tipo y la ayuda a los fabricantes en su diseño y esfuerzos por cumplir las normas. En la actualidad, Stephenson apoya la industria de las aeronaves deportivas livianas ayudando a los fabricantes a demostrar su cumplimiento de las normas de la ASTM y preside los Subcomités F37.30 sobre Paracaídas propulsados y F37.60 sobre Más livianos que el aire.

Deborah Stephenson es la directora administrativa de Aero Sports Connection en Marshall, Michigan. De profesión enfermera, es editora jefa de la revista nacional de aviación liviana, Aero Connections. También preside y es CEO de SAFE, Stephenson Aviation Fastrac Engineering Es secretaria del Subcomité F37.30 sobre Paracaídas propulsados.