(Aeronoticias): Aviación Digital, Sp.- Cada día, más de 70 aviones son alcanzados por rayos en todo el mundo, pero los sistemas de protección actuales garantizan que los pasajeros no perciban nada durante estos eventos, salvo un pequeño estampido.
Sin embargo, mientras la industria aeronáutica avanza hacia diseños experimentales como fuselajes de ala integrada y alas con armazones, surge un problema: los métodos tradicionales de zonificación contra rayos, basados en datos históricos de aviones convencionales, no se adaptan a estas geometrías innovadoras. Ingenieros aeroespaciales del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado una herramienta revolucionaria que predice el comportamiento de los rayos en cualquier diseño de aeronave, facilitando la protección óptima sin añadir peso excesivo.
Al frente de este proyecto se encuentra Carmen Guerra-García, profesora asociada de aeronáutica y astronáutica en el MIT. Originaria de España, Guerra-García obtuvo su título de Ingeniera Aeronáutica en la Universidad Politécnica de Madrid, antes de cruzar el Atlántico para completar su maestría (SM) y doctorado en el mismo instituto. Su trayectoria, que fusiona la excelencia técnica española con la vanguardia investigadora estadounidense, ha sido clave para abordar este reto global en seguridad aérea.
La innovación del MIT: Un modelo basado en física universal
Liderados por la profesora asociada de aeronáutica y astronáutica Guerra-Garcia, junto con el estudiante graduado Nathanael Jenkins y colaboradores de Boeing Research and Technology, como Louisa Michael y Benjamin Westin, los investigadores publicaron su estudio en IEEE Access. Esta herramienta utiliza simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para modelar el flujo de aire alrededor del avión, considerando variables como velocidad, altitud y ángulo de inclinación.
El proceso inicia con la geometría específica del avión y predice puntos de anclaje iniciales de los rayos —generalmente en bordes afilados o extremos—. Luego, simula decenas de miles de arcos de rayos en diferentes ángulos, rastreando cómo «barren» la superficie debido al movimiento del aire. Esto genera mapas de zonificación que clasifican áreas en rojo (alta vulnerabilidad, con tiempo de permanencia prolongado del arco), requiriendo protecciones como mallas de cobre o láminas metálicas embebidas.
«Los métodos basados en física son universales. Son agnósticos al tipo de geometría o vehículo. Esta es la vía para zonificar y proteger aviones futuros«, explica Guerra-Garcia. Validada en aviones convencionales de «tubo y ala», la herramienta coincide con estándares industriales refinados durante décadas, ofreciendo métricas como probabilidad de anclaje y tiempo de permanencia para una certificación más precisa.
Implicaciones para la seguridad aérea y diseños del mañana
Esta predicción de rayos en aviones no solo optimiza el peso —evitando protecciones excesivas que penalizan el consumo de combustible—, sino que acelera la certificación de nuevos modelos como los de ala integrada o alas con armazones, que prometen reducir costos operativos. «Proteger aviones contra rayos es costoso en peso. La zonificación busca equilibrar seguridad y eficiencia«, afirma Jenkins.
Colaboradores de Boeing destacan su potencial para influir en normas industriales: «Estos métodos permiten identificar niveles de amenaza y optimizar diseños«, dice Westin. Más allá de la aviación, Guerra-Garcia planea aplicar la herramienta a turbinas eólicas, donde el 60% de las pérdidas de palas se deben a rayos, un riesgo que aumentará con instalaciones offshore más grandes y expuestas a rayos ascendentes.
Futuro prometedor: Confianza en los cielos por las próximas décadas
Con esta innovación, la aviación mantiene su récord de seguridad frente a fenómenos impredecibles como los rayos. «Tengo plena confianza en volar hoy; quiero lo mismo en 20 años«, concluye Jenkins. El estudio, financiado en parte por Boeing, abre puertas a simulaciones que integren protección desde las etapas iniciales de diseño, asegurando que los aviones del futuro sean tan resistentes como los actuales.
Fuente: aviaciondigital.com
