Creo que todos nos hemos preguntado a lo largo de nuestra vida en alguna ocasión si un coche o un avión son seguros en caso de un impacto de rayo.
También creo que, a estas alturas, todos más o menos conocemos el efecto de la Jaula de Faraday y sabemos que estar dentro de una jaula metálica (o recubierta de malla de bronce, en el caso de los aviones de fibra de carbono), es seguro en caso de impacto de rayo.
¿Os imagináis esta misma pregunta en la época en la que volar en avión era algo con lo que pocos humanos podían siquiera soñar? La aviación comercial estaba empezando, aún no se había demostrado su seguridad, los materiales no eran tan conocidos como ahora… ¿Qué pasaría si un rayo impactaba en uno de esos extraños pájaros para transportar humanos?
Esa misma pregunta la planteó Popular Mechanix en una encuesta a 8000 pilotos en 1930.
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Muchos respondieron que un rayo no alcanzaría a un avión en vuelo, aunque se sabía que había globos alcanzados por rayos, y los dirigibles habían sido alcanzados en más de cien ocasiones.
El único impacto de rayo registrado del que se tenía constancia en un avión había sucedido durante un vuelo de París a Londres, en el que 14 pasajeros tuvieron un susto de muerte sobre la Picardía: un motor dejó de funcionar por el estado en el que quedaron las magnetos, dijeron adiós a la brújula, perdieron un trozo de revestimiento de tela… y es que no todos los aviones de la época eran semi-monocascos metálicos, estructura que se popularizaría tiempo después, y por tanto no se comportaban como jaulas de Faraday.
Algún piloto decía que aunque jamás había sido alcanzado, sí había volado en tormentas y había sentido como el aire se calentaba tras el paso de un rayo cercano. Otros describían cargas de electricidad estática. Y muchos decían que era el mejor momento para estar en tierra.
Pero todas estas respuestas no dejaban de contener cierta subjetividad mezclada con los sentimientos del piloto en elmomento de la tormenta. Para determinar exactamente qué ocurría si un avión era alcanzado por un rayo, Popular Mechanix optó por realizar un experimento. Y, hasta la fecha, no tenemos noticias de que haya otro anterior, así que posiblemente sea el primer ensayo de impacto de rayo en un avión.
Los ensayos los llevó a cabo un ingeniero llamado A. O. Austin, ingeniero jefe de la Ohiio insulating Co. Se llevaron a cabo con modelos de aviones y aviones reales, motores, globos e incluso barcos de tres o más mástiles.
Los resultados, sin embargo, no los hemos encontrado en Popular Mechanix, sino en Montly Weather Review.
Los vehículos a estudiar se situaron entre un gran condensador electrostático y el suelo. El condensador actuaría como una nube cargada.
Los riesgos que describen son de dos tipos: de electrochoque para los ocupantes y los efectos sobre el vehículo.
Los primeros, que ahora sabemos que en caso de cabina cerrada con revestimiento metálico son nulos, pero en este tiempo de cabinas abiertas y aviones de madera y tela había que considerar
Los segundos los clasificaban como sigue:
- Fuego debido al combustible, estructura de madera o revestimiento de tela
- Fuego debido a la ignición de gases inflamables
- Debilitamiento de partes de la estructura
- Fallo en el aislamiento del sistema de ignición
- Petardeo en el motor o preignición
- Daño en los instrumentos
- Daño en los elementos rotatorios del grupo moto-propulsor
- Cambios de presión sobre las superficies de mando
Una de las primeras conclusiones obtenidas es que las probabilidades de ser alcanzado no eran las mismas si el vehículo estaba seco o estaba mojado. Los globos secos solían salir indemnes, mientras que los mojados acababan en llamas porque la tela sufría algún daño y el hidrógeno del interior del globo se prendía.
La probabilidad de un impacto directo la juzgaban proporcional al cuadrado de la mayor dimensión característica de la aeronave, aunque variaba en función de la alineación del eje longitudinal de la aeronave.
Respecto a la probabilidad de incendio de la tela, el combustible, o cualquier otra parte, ésta era despreciable en el caso de las aeronaves metálicas: las estructuras reticulares de duraluminio proporcionaba continuidad eléctrica, como hace ahora la malla de bronce en los aviones de fibra, y la tela no ardía. No se podía decir lo mismo en las aeronaves de madera revestidas de tela. Por eso se concluye que una buena forma de protección contra los rayos es aumentar la proporción de metal en la estructura de la aeronave, así como asegurar la conductividad entre las distintas partes.
En cuanto al debilitamiento de la estructura metálica en caso de impacto directo, el efecto del sobrecalentamiento era local, en la zona del impacto, siendo juzgado problemático con algunas aleaciones, cuyas propiedades mecánicas se reducen sensiblemente con la temperatura. Y también hablan de que los efectos son menores cuando la continuidad eléctrica está asegurada.
Las descargas, aparentemente, no tuvieron efectos en las bujías ni el sistema de encendido.
Las brújulas solían quedar inutilizadas por los campos magnéticos generados.
Se observaron daños en la membrana del anemómetro, puesto que algún avión fue alcanzado en el tubo pitot y esto indujo una sobrepresión en la membrana, así que se propusieron formas ya conocidas de proteger de esta sobrepresión. Una vez más la continuidad eléctrica y el efecto de jaula, si los instrumentos estaban en una estructura metálica, ayudaba a su supervivencia.
No se observaron daños en las piezas rotativas, aunque se recomendó poner pletinas de masa para derivar la carga que pudiera llegar a los rodamientos. De hecho, la instalación de estas líneas que aseguran la conductividad y facilitan el paso de la corriente eléctrica también se aconsejaban para proteger la radio o los depósitos de combustible.
En cuanto a los daños para los ocupantes, el que quedó demostrado era la posible ceguera temporal del piloto tras sufrir un impacto de tal luminosidad, así que se recomendaba instalar en los aparatos medios que permitieran un aterrizaje autónomo y seguro en caso de incapacidad del piloto.
Los resultados para los ocupantes de los globos aerostáticos, en general, fueron fatales.
Fuentes:
- Popular Mechanix, marzo de 1930
- Montly Weather Review, julio de 1931