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miércoles, diciembre 06, 2006

Ventanas cuadradas y aviones a reacción

Esta semana colocamos un espejo cuadrado en baño. En el proceso ha terminado con una pequeña grieta en una esquina, señal de no somos demasiado “manitas”, y eso me ha hecho recordar como unas ventanas cuadradas contribuyeron a cambiar la historia de la aviación.

El británico De Havilland Comet Bandera inglesa fue el primer reactor de pasajeros. Creado en 1952 servia de estandarte de la tecnología aeronáutica británica superior, en ese momento, a la de los rusos y norteamericanos. Su precioso diseño, con los motores integrados en las alas, llamaba la atención de los pasajeros. Por desgracia, sus diseñadores decidieron, también por razones puramente estéticas, que las ventanas debían ser cuadradas.


DeHavilland Comet



Inicialmente todo fue bien. Durante dos años fue el dueño de los cielos mientras Boeing intentaba terminar el desarrollo de su primer reactor civil, el 707 Bandera inglesa . Y luego llegó el desastre. Después varios accidentes Bandera inglesa y, especialmente, tras dos accidentes sin causa aparente en enero y abril de 1954 se decidió dejar en tierra el resto de los aviones hasta averiguar que estaba pasando.

Al simular en una piscina presurizada Bandera inglesa los ciclos de ascenso y descenso del avión se descubrió que, junto a las esquinas de las ventanas, aparecían grietas Bandera inglesa en el fino fuselaje del avión. Estas grietas crecían progresivamente hasta provocar la ruptura y despresurización catastrófica del fuselaje. ¿Qué estaba pasando?

El fenómeno es conocido como “fatiga de los materiales”. Se conocía desde antiguo pero es difícil de analizar y no fue suficientemente tenida en cuenta. Básicamente consiste en la ruptura de un material tras aplicarle un pequeño esfuerzo, muy inferior a su tensión máxima de rotura. En realidad, este último tirón es la clásica gota de colma el vaso. Para que se produzca la rotura, el material ha sufrido anteriormente gran cantidad de esfuerzos de forma cíclica. Estas fuerzas van acumulando grietas y dislocaciones en la estructura del material que, finalmente, provocan su ruptura. El resultado es difícil de calcular con precisión pero existen formulas aproximadas que permiten calcular la duración del fuselaje de un avión, de un puente o cualquier otra estructura. Y siempre viene bien un mantenimiento adecuado que detecte las grietas antes de que crezcan en exceso.

Un diseño adecuado también ayuda. La sustitución de las ventanas cuadradas por otras ovaladas junto con otras mejoras estructurales eliminaron el problema del Comet. Desgraciadamente no pudo recuperarse de la terrible perdida de confianza que provocaron los accidentes. Los norteamericanos pasaron a controlar el mercado hasta la llegada de Airbus.

No es el único caso. Cuando fallan los cálculos o el mantenimiento se producen accidentes como el descarrilamiento de trenes de alta velocidad Bandera inglesa, el vuelco de plataformas petrolíferas Bandera inglesa o inundaciones masivas de melaza Bandera inglesa que siguen oliendo durante años. Mejor no agobiarse por un simple espejo.

Categoría: Física

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Esta anotación tiene 3 comentarios.

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3 Comentarios:

  • Más que sólo la fatiga, Ambros, es también las concentraciones de tensiones que se dan en las esquinas. Estos mismos malos diseños han rajado literalmente barcos por la mitad al ponerles un ascensor. Recuerdo que los huecos de sus estructuras acaban en cantos y no de forma redondeda.

    Hay un libro de Freeman Dyson que habla particularmente del Comet y las movidas políticas que provocó. ¿Tú crees que hoy día pararían un determinado modelo de avión por dos accidentes inexplicables? Resulta que en el segundo avión viajaba un importante político. Prometo explicarlo algún día :-)

    Salud!

    Escrito por Anonymous omalaled, a las 6/12/06 23:23  

  • Hola omalaled,
    No quería alargar mucho la explicación pero tienes toda la razón. Si no se calculó bien la fatiga del material fue porque no se tuvieron se cuenta las cargas reales de esos puntos. Y en eso el diseño "cuadrado" es fundamental.
    Pero me dejas con las ganas. No sabía de ninguna ramificación política así que seguiré leyéndote con todavía más interés. ;-).

    Escrito por Blogger Ambros, a las 6/12/06 23:39  

  • Pues me equivoqué por poco. Dyson hace una comparación entre la fabricación de globos aerostáticos y ese avión. La idea era construirlo antes que Boeing sacara su 707. Era en el globo donde iba el político y no el avión y fue el globo que a la primera explosión dejó de hacerse. Pero ya lo contaré con detalle :-)

    Saludos

    Escrito por Anonymous omalaled, a las 13/12/06 00:29  

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