ETSI Aeronáuticos

Notas de prensa 09.05.2014

Todo lo que debes saber sobre las cajas negras ¿Qué es y para qué sirve una caja negra? ¿De qué dispositivos consta? Son algunas de las preguntas a las que el profesor Fernando Gómez de la UPM da respuesta en este artículo.

¿Qué son las cajas negras? El 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. La finalidad de la caja negra es servir de fuente de información en estas situaciones. 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. La caja negra tiene su origen a finales de los años 50. Australia fue el primer país que estableció la obligatoriedad de disponer de este tipo de unidades en los aviones de pasajeros con matrícula australiana. En esta época se producen una serie de accidentes consecutivos del avión de pasajeros ‘De Havilland Comet’, accidentes, todos ellos, que no habían dejado ningún superviviente. Ante la falta de datos para investigar las causas de estas situaciones, un ingeniero australiano, David Warren, propone el diseño de dispositivos que puedan registrar y grabar los parámetros básicos del vuelo de la aeronave. Posteriormente, con el fin de poder localizar estos dispositivos con facilidad en el caso de un accidente, se decide pintarlas con su color naranja característico, aunque el término “caja negra” se mantiene hasta nuestros días.

Dispositivos de grabación en las cajas negras Bajo la denominación de “caja negra” se incluyen varios tipos de registradores tanto de voz como de datos a bordo del avión. Fundamentalmente se dispone de dos tipos de registradores: FDR (Flight Data recorder, traducido al español ‘Registrador de Datos de Vuelo’) El FDR es el dispositivo encargado de registrar, como su propio nombre indica, los distintos parámetros y datos del vuelo de un avión. El objetivo será disponer de la información necesaria que permita reproducir con total exactitud la evolución de la operación de la aeronave y las condiciones del entorno y escenario en el que se produce el vuelo. El Anexo 6 al Convenio de Chicago (Operaciones de Aeronaves), define el conjunto de parámetros que será necesario almacenar (un total de 78 parámetros), 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

En conjunto, toda una serie de parámetros que permitirán analizar la evolución de la aeronave en el escenario donde opera, e identificar cualquier elemento que haya podido influir en alguna circunstancia anómala de la operación. La normativa establece la obligatoriedad de disponer de unidades de grabación de datos para todas las aeronaves, definiéndose requisitos diferentes para aeronaves con peso superior a 5700 Kg, por la especificidad de la operación que pueda presentar. Dado que el objetivo que se persigue es la investigación, es necesario almacenar, al menos, las últimas 25 horas de operación de la aeronave, por considerar que este periodo incluirá cualquier evento que pueda tener relación con el último vuelo de la aeronave. En el caso de pesos inferiores a 5700 Kg, únicamente será necesario disponer de los últimos 30 minutos de vuelo. CVR (Cabin Voice Recorder, en español ‘Grabadora de Voces de la Cabina’), Además de disponer de los datos de vuelo de la aeronave, en caso de accidente será importante acceder a las conversaciones e información de audio que pueda aportar claridad a la situación que se ha producido. Esta información se registra y almacena en el CVR.

El CVR registrará tres fuentes de audio:




Conversaciones de la tripulación con el exterior, ya sea con otros aviones o con el servicio de control de tráfico aéreo. Conversaciones entre piloto y copiloto Sonido ambiente en cabina, que permite identificar cualquier situación anómala, o alarmas acústicas de sistemas que puedan activarse durante el vuelo.

En el caso del CVR se registra y almacenan, al menos, los últimos 30 minutos de operación. Al igual que en el caso del FDR, se ha considerado que la información útil para la investigación se puede encontrar en este periodo previo al incidente que se analiza.

Particularidades de los dispositivos de grabación de las cajas negras Dado que la utilidad de estas unidades será en el caso de producirse una catástrofe aérea, se deben definir una serie de condiciones que garantice la localización de las mismas, y el acceso y la disponibilidad de la información.
Instalación en la aeronave En los casos de accidentes aéreos, estadísticamente la cola de la aeronave es la parte del fuselaje que se encuentra menos dañada. Por esta razón las unidades de grabación se localizan en la cola de la aeronave. Además, dado que una posible situación de accidente se puede deber a un fallo de energía generalizado, las unidades deben tener una capacidad de funcionamiento de, al menos, 10 minutos sin energía externa.
Resistencia Al producirse un accidente, las condiciones que tienen que soportar el FDR y el CVR serán extremas, y de diferente índole. Por estas razones, EUROCAE (The European Organisation for Civil Aviation Equipment), define unos requisitos específicos de resistencia a impactos, penetración, deformación, exposición al fuego y presión por agua. El objetivo es que, evaluadas las condiciones y daños que podrían producirse, se definan unas especificaciones que garanticen que la información almacenada podrá ser accesible. Por estas razones, se fabrican generalmente en titanio, que permiten sufrir un impacto a más de 500 km/h. Por otra parte estos dispositivos pueden permanecer inmersos en todo tipo de líquidos y aguantar profundidades de hasta 6.000 metros.


Localización En caso de accidente, será necesario localizar estas unidades, en entornos a veces poco accesibles. Para solucionar esta situación, asociado a cada dispositivo se instala una baliza que, en el caso de accidente, emite una señal de localización. Hasta ahora, se ha considerado que en los casos de accidentes un periodo razonable para localizar y acceder a la posición de las unidades, un tiempo razonable podría ser 30 días, por lo que la normativa establece que la baliza debe disponer de baterías que permitan la emisión de forma continua al menos este periodo. Por otra parte, en los casos de accidentes, el área de búsqueda pude quedar cubierto con un radio de 2 kilómetros, por lo que se define un alcance nominal de la señal equivalente a esta distancia. De esta forma se consideraba que estaba garantizada la localización de estas unidades.

Las cajas negras: lecciones aprendidas El objetivo principal de la investigación de accidentes es la prevención, y la identificación de evoluciones que ayuden a minimizar los riesgos. En el caso del accidente del avión de Air France de 2009, en la ruta Río de JaneiroParís, las dificultades para localizar la “caja negra” hicieron que se tardase 2 años en acceder a la información. Como consecuencia, se proponen cambios y revisiones de la normativa que ayude a prevenir estas situaciones:


Duración de las baterías

Para garantizar la localización, se propone aumentar a 90 días el tiempo mínimo que deben estar emitiendo las balizas de localización


Emitir la señal a frecuencia más baja para aumentar el radio de cobertura

El alcance de la señal que emite la caja negra se ve reducido cuando ésta se encuentra bajo el agua y en superficies extensas como puede ser el océano. Para paliar esta situación se propone la emisión a frecuencias comprendidas entre 8,5 Khz y 9,5 Khz, que puede dar una cobertura de localización superior a los 10 Km.


Cajas negras eyectables

Dadas las especificaciones definidas de resistencia de las cajas negras, en caso de accidente se hunden con rapidez. En el caso de aeronaves que sobrevuelan el océano, se identifica como posibilidad que las aeronaves puedan tener cajas negras eyectables, que en caso de accidente puedan flotar para mejorar la localización

EASA (Agencia Europea de Seguridad), trabaja en la revisión de la normativa a nivel europeo para incorporar estas medidas en futuras revisiones de los reglamentos, y se prevé la incorporación de algunas de ellas y su entrada en vigor en 2016. Con estas medidas se intenta que la denominada “caja negra” pueda seguir cumpliendo su misión de fuente necesaria de información para la investigación de accidentes, y seguir contribuyendo a la prevención y minimización de riesgos, como objetivo fundamental del sector aeronáutico.

Fernando Gómez Comendador es Profesor Titular del Departamento Infraestructura, Sistemas Aeroespaciales y Aeropuertos de la UPM.

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