LA CONGELACION EN LA AVIACIÓN

       El hielo es la forma sólida que toma el agua cuando la temperatura desciende a cierto nivel. Es de estructura cristalina, tiene un peso específico de 0,92 aproximadamente por lo que flota en el agua, y se contrae al derretirse. Cristaliza en el sistema exagonal en unidades que tienden a enlazarse para formar los delicados dibujos que se ven en los cristales de las ventanas. La nieve, el hielo y la escarcha son resultados de la congelación de la humedad del aire.
       En condiciones ordinarias, el agua se congela a 0ºC o a 32º F. En un ambiente totalmente calmado, sin embargo puede ocurrir que se llegue a los 6,50ºC o 22ºF sin que se produzca la solidificación. El punto de congelación del agua y por lo tanto el de fusión del hielo, suelen verse rebajados también por efecto de la presión a razón de 0,0074º C por cada atmósfera. Esta circunstancia es la que hace posible el patinaje ya que permite al hielo fundirse momentáneamente bajo la presión del patín. Las altas presiones a bajas temperaturas convierten el hielo normal (hielo I) en otras formas cristalinas más densas que el agua. Así a -10ºC se produce el hielo V (4400 atm) y el hielo VI (6300atm), a -30º el hielo III (2200atm), hielo II (3000atm) y los hielos V y VI (de presión un tanto más elevada). El agua salada se hiela a temperatura más baja que la dulce.

El cambio de agua en hielo y del hielo en agua no puede ocurrir instantáneamente y ello porque la congelación del agua cuando el ambiente va enfriándose, y la fusión del hielo, cuando se va calentando, ejerce una acción retardatriz en la marcha, ascendente o descendente, de la temperatura causante del cambio de estado

La congelación en la aviación
       La congelación de un avión representa un grave riesgo especialmente en los vuelos militares y comerciales. En realidad la eventualidad no se produce con mucha frecuencia pero cuando se presenta puede constituir un peligro muy serio. Normalmente un piloto experimentado que utilice todos los datos meteorológicos útiles y su propios conocimientos del terreno y el tiempo, puede evitar los riesgos de la congelación. El problema se agrava, sin embargo, teniendo en cuenta que la congelación del aparato ocurre de ordinario en tiempo imprevisto. De otro modo se hubiera evitado en el vuelo la zona peligrosa. En definitiva, pues, la congelación se presenta generalmente de forma inesperada.

Cómo se forma el hielo en un avión. La formación del hielo en un avión se debe a la congelación de las gotas de agua

interceptadas por los bordes delanteros de las alas y otras superficies expuestas. Dos condiciones fundamentales son suficientes para ello 1) que el avión vuele a través de agua visible en forma de lluvia o nube; 2) que la temperatura de las gotas sea por lo menos de 32º F o 0º C al chocar contra el avión. Es de notar que el agua se mantiene frecuentemente en estado líquido a temperaturas inferiores al punto de congelación, es decir, en estado de sobrefusión.
       El agua así sobre-enfriada se halla en equilibrio inestable, de modo que, al ser agotada por el choque del avión, se congela. Las mayores congelaciones tienen lugar cuando la temperatura del aire es de menos 9º C a 0ºC. A temperaturas más bajas, lo más probable es que las nubes se compongan de cristales de hielo, que no se adhieren al avión.

Tipos. En el avión se forman dos tipos principales de hielo: el granular y el compacto. El primero (escarcha) se presenta generalmente en aires estables, como los característicos de los estratos. Forma una superficie erizada, blanca u opaca lechosa, compuesta de gotitas de agua sobre él enfriadas. La escarcha se deposita en los bordes delanteros de las alas y la superficie de la cola, conos de hélices, hélices y fuselaje, a veces en las cabezas de los remaches y otras partes salientes del avión en roce con la corriente del aire. Esta clase de hielo en flota, se forma más lentamente que la compacta y puede desprenderse fácilmente por cualquier procedimiento.
       La compacta adopta la forma de un revestimiento de hielo transparente o translúcido con aspecto superficial de vidrio. Se trata de un hielo idéntico al que se forma en los árboles, parabrisas de automóviles, etc., con ocasión de lluvias heladas. Generalmente aparece en las zonas de aire inestable características de los cúmulos y se forma cuando las gotas, relativamente grandes de agua, aisladas o mezcladas con precipitaciones sólidas (nieve, cellisca o granizo) chocan con el ala a temperaturas ligeramente inferiores a la de congelación y salpican el avión sobre el que cristalizan. Este hielo tiende a adaptarse a la configuración de la superficie en que se deposita, constituyendo una especie de caparazón continuo, a veces difícil de percibir. Se forma rápidamente desde los bordes principales hacia atrás y resulta difícil de desprender.

Peligros

El peso adicional no es el mayor peligro que este hielo representa para el avión. Más importante es la reducción de la capacidad aerodinámica del avión que se manifiesta de tres modos: 1) disminución de la eficacia de las hélices

2) disminución de altura, por mengua del aerodinamismo del aparato y consiguiente formación de remolinos a su paso y 3) aumento de roce en el avance por las mismas razones. Este hielo dificulta asimismo el manejo y control del aparato. Algunos instrumentos de vuelo dan indicaciones erróneas o fallan enteramente. Pero quizás el peligro más grave consiste en la disminución de la capacidad propulsora del avión

Congelación del carburador. Obedece habitualmente a causas distintas de las que provocan la formación del hielo exterior. En la válvula del carburador puede producirse fácilmente la congelación por el enfriamiento subsiguiente a la disminución de presión provocada por la corriente de Venturi a su paso por las partes estrechas ya al efecto refrigerante producido por la rápida evaporación de la gasolina en la corriente de aire. El hielo se forma habitualmente en el compresor de sobrecarga y en la válvula de paso tipo mariposa hasta interceptar el paso del aire. En determinadas circunstancias, la congelación del carburador puede producirse a temperaturas de hasta 26 ºC aunque habitualmente ocurre solamente entre los -6 y 18 ºC en presencia de humedad relativamente alta, lluvia o nubosidad.
       La carburación en los motores de aviación ha sido sustituída en parte por la inyección de combustible de acción semejante a la de los motores diesel. Este método evita la vaporización del combustible antes de llegar a los cilindros calentados del motor. Prevención y eliminación.
       Los peligros de congelación en los aviones se ven aumentados por la circunstancia de que a veces se producen tan rápidamente que no hay tiempo de evadirse de la región fría que la produce. Se han presentado muchos casos de formación de 50 o 75 mm de hielo en la superficie de un avión en dos o tres minutos. Ello plantea la necesidad de disponer de medios capaces de eliminar el hielo con rapidez, especialmente en los grandes aparatos comerciales y militares. En los bordes delanteros de las alas y en la superficie de la cola de muchos aviones, se instalan calzas de desongelación, consistentes en cubiertas de goma flexible que encierran tubos infables. Por la presión del aire proporcionada por bombas, estos tubos se inflan y desinflan, rompiendo con este movimiento el hielo adherido que la corriente de aire se encarga luego de llevar. También se utilizan los dispositivos llamados anticongeladores termales, que aprovechando el gas ya quemado, calientan el aire que llega por unos conductos a los bordes de las alas y la cola, así como a la cabina y parabrisas. El aire cálido mantiene las superficies por encima de las temperaturas de congelación. El equipo anticongelador químico interviene de diversas maneras. En ocasiones utiliza el aceite u otro revestimiento para procurar superficies no adhesivas o disminuir el punto de congelación del agua. Este método se ha elevado práctico solamente en las hélices. También se usan líquidos descongeladores, como la glicerina, que se bombean desde un tanque instalado en el aparato a un anillo tubular que los distribuye por la alas. El equipo descongelador del carburador comprende dispositivos para insuflar aire caliente al carburador, a fin de eliminar el hielo, o para rociar el mismo carburador con alcohol o anilol

Con todos estos dispositivos de descongelación se persigue que el avión pueda alcanzar una región donde no exista peligro de formación de hielo, no que continúe volando en la zona peligrosa.

La destreza del piloto resulta así necesaria para impedir que el hielo obligue al avión a descender.Toda suerte de maniobras, virajes, ascensos o aterrizajes, habrán de realizarse cuidadosamente con un amplio margen de velocidad para contrarrestar la perdida de altura originada por el hielo. Sin embargo no hay destreza ni dispositivo alguno capaz de superar un periodo indefinido de grave congelación. La mejor de todas las salvaguardias será una información meteorológica exacta que permita evitar las regiones donde pueda existir peligro de congelación.

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