¿Qué sabes sobre las cajas negras?

CONCEPTO Y ORIGEN

En el ámbito aeronáutico, el término “caja negra”, engloba una serie de dispositivos de registro y almacenamiento continúo de datos e información de vuelo, que tienen como fin disponer de la información necesaria para la investigación de un posible accidente o incidente grave. En informática, hace referencia a la unidad cuya estructura interna se desconoce, pero cuya función está documentada.  Los diseñadores de hardware y de software utilizan este término para hacer referencia a los circuitos o al código de programación que ejecutan determinada función. Por lo tanto, podríamos decir que se le denomina así por almacenar datos en este caso confidenciales.

Estado de una caja negra después d eun accidente

Caja negra después de un accidente

 

La finalidad de la caja negra, como hemos dicho anteriormente, es servir de fuente de información para quien investiga las causas de un accidente o un incidente. De hecho, el REGLAMENTO (UE) Nº 965/2012 DE LA COMISIÓN de 5 de octubre de 2012, establece las condiciones de conservación, presentación y utilización de las grabaciones, así como la prohibición de uso en situaciones diferentes a las mencionadas.

El origen del nombre caja negra no está directamente relacionado con su color original ya que se fabrican con colores llamativos (naranja, rojo fluorescente) para ser fácilmente localizables ante cualquier incidente.

Fue en 1953 cuando el australiano David Warren, un químico especializado en combustibles de aviación, creó lo que hoy conocemos como caja negra. La idea surgió a partir de los accidentes del De Havilland DH106 Comet, los investigadores no conseguían averiguar las causas que los ocasionaban. A partir de este momento David Warren decide crear el primer modelo de caja negra con capacidad para registrar cinco parámetros del avión durante las últimas cuatro horas. Australia fue el primer país que estableció la obligatoriedad de disponer de este tipo de unidades en los aviones de pasajeros con matrícula australiana.

Primer prototipo de caja negra

David Warren con su primer prototipo de caja negra

Las primeras cajas negras grababan unos pocos parámetros por medio de estiletes mecánicos que dejaban una huella sobre una lámina muy fina de acero y níquel. Se utilizaba este componente para que pudieran resistir temperaturas extremas en caso de incendio; el aparato estaba diseñado para resistir deceleraciones de hasta 100G (100 veces la aceleración de la gravedad) aunque años más tarde, las autoridades norteamericanas (FAA) solicitaron que aumentase la resistencia a deceleración de los 100G hasta los 1000G. Para registrar las voces se utilizaban sistemas de grabación magnéticos que ofrecían más capacidad de almacenamiento. Sin embargo, se terminaron sustituyendo por módulos digitales de memoria, más resistentes y manipulables.

 

REGISTRADORES DE DATOS

La caja negra actual abarca dos sistemas de almacenamiento: el FDR ( Flight Data Recorder o Registrador de Datos de Vuelo) y el VDR (Voice Data Recorder o Registrador de Datos de Voz).

El FDR es el que almacena todos los datos y parámetros de vuelo, como altitud o velocidad, así como los correspondientes a los principales sistemas de aviación: motores, posición de flaps, etc. Su función principal es disponer de la información necesaria ante cualquier problema y reproducir con total exactitud la evolución de las operaciones de la aeronave así como las condiciones del entorno y escenario en el que produce el vuelo.

Flight Data Recorder

FDR de una caja negra

El Anexo 6 al Convenio de Chicago (Operaciones de Aeronaves), define el conjunto de parámetros que será necesario almacenar (un total de 78 parámetros; 88 exigidos a todos los aviones fabricados a partir del 2002), y la periodicidad con la que tienen que ser almacenados estos datos.

De esta forma, se tendrá información referente a:

  • Trayectoria seguida por la aeronave, altitud de vuelo y velocidad.
  • Despliegue del conjunto de elementos aerodinámicos de la aeronave en cada fase de vuelo
  • Posición de los diferentes mandos y actuadores del piloto en cabina.
  • Parámetros de funcionamiento y consumo de motores.
  • Estado de sistemas de vuelo y sensores de radioayudas.
  • Condiciones meteorológicas del entorno de vuelo

El VDR graba todos los sonidos de la cabina de mando, en ella hay instalados micrófonos que recogen los mensajes reales y de alarma de los distintos dispositivos. El magnetoscopio hermético situado en la cabina de los pilotos suele tener cuatro canales de audio para captar las comunicaciones entre los pilotos. Legalmente se requiere grabar los últimos treinta minutos, aunque se recomienda que abarque dos horas.

Grabadora de una caja negra

Grabadora de una caja negra tradicional

Ambos sistemas de registro se mantienen activos gracias a la electricidad que reciben de los generadores instalados en los motores del avión y de una fuente auxiliar de energía independiente del suministro de la cabina.

Actualmente muchas cajas negras pueden llegar a grabar hasta 400 parámetros y registrar las últimas 25 horas de vuelo. La capacidad de las memorias flash que se utilizan alcanza los 80Mb e incluyen circuitos que comprimen los datos que se reciben con el fin de almacenar la mayor cantidad de información posible.

Los registradores de vuelo son sistemas que deben cumplir una serie de exigencias con el fin de soportar cualquier impacto y que no se produzca la pérdida de información. Entre los requisitos especiales que debe cumplir un FDR se encuentran:

  • Resistencia a deceleraciones de hasta 3400G durante 5,5 milésimas de segundo (equivale a detener un avión que se desplaza a 775 km/h en tan solo 1,5 metros).
  • Capacidad de soportar la fuerza de compresión de 2500 kg aplicados simultáneamente en sus tres ejes o que una aguja de acero acoplada a un peso de 230 kg a 3 metros de altura no la penetre.

La certificación de las cajas negras también exige :

  • Capacidad de mantener los datos registrados aunque las temperaturas en el exterior alcancen los 1100°C durante 60 minutos seguido de fuego de baja intensidad (260°C) durante 10 horas.
  • Resistencia a estar sumergida en agua marina a alta profundidad (existen modelos capaces de retener la información durante 30 días a 6000 metros de profundidad).

 

ELEMENTOS DE UNA CAJA NEGRA

Los registradores están situados en la cola del avión ya que estadísticamente es la zona del avión que está sometida a menos G en caso de accidente, y se componen de varias capas para proporcionar mayor protección.

La primera capa está compuesta por un grueso bloque de acero o titanio de 0,6 cm de espesor, con la función de proteger el interior contra cualquier impacto. Esta capa es la que vemos normalmente pintada con colores llamativos para localizar la caja.

La siguiente capa hace la función de aislante térmico, de unos 2,5 cm de espesor seguido de un sistema de protección térmica, ambas partes evitan que la temperatura en el interior se eleve por encima de lo permitido por los circuitos electrónicos, a pesar de que en el exterior pueda existir un fuego de alta intensidad.

Partes de una caja negra

Anatomía de una caja negra

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