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Imagen: Gojko Franulic

Cajas negras: ¿cómo son y por qué las seguimos usando?

Cada desafortunado accidente aéreo conlleva la inevitable y, a veces, infructuosa búsqueda de la caja negra. Las investigaciones, como la que se está llevando a cabo en Francia, dependen de esta tecnología ¿Cómo funcionan? ¿Cuánto pueden resistir? ¿Hay alternativas mejores?

Por Francisco J. Lastra @efejotaele | 2015-03-30 | 11:08
Tags | aviones, cajas negras, explicación, tecnología, aeronáutica

Cerca de las 10.40 horas del 24 de marzo de 2015, el vuelo 9525 de Germanwings se estrelló en el macizo de Estrop, en los Alpes franceses de Provenza. Hubo 150 muertos y dos testigos.

Las cajas negras se fabrican con el objetivo de, ojalá, nunca ser usadas. A diferencia de airbags y otros sistemas de seguridad, estos dispositivos no salvarán vidas. Su trabajo consiste en descansar en la cola de los aviones, lugar que estadísticamente mejor resiste a un siniestro, para ser los silenciosos testigos de un eventual desastre. Es en esas desafortunadas ocasiones cuando la información que almacenan se convierte en la pieza fundamental para que investigaciones, como la que se está llevando a cabo en Francia, den con las causas del accidente.

"La información es poder" dicen, y las cajas negras, obligatorias desde los años '60 en aviones comerciales, son el único dispositivo que puede brindar esa información, pero... ¿qué son exactamente? ¿Qué las hace tan resistentes? Y, sobre todo, ¿por qué seguimos dependiendo de un dispositivo de almacenamiento físico que hay que encontrar, en lugar de transmitir los datos en tiempo real a una base terrestre?

¿Qué son las cajas negras?

Las cajas negras son, en realidad, dos dispositivos poco más grandes que una caja de zapatos, que, por regulación aérea, deben estar separados. En conjunto, los datos que contienen estas dos cajas negras permiten recrear con información precisa lo que sucedió en un vuelo accidentado.

Una de las cajas contiene el Flight Data Recorder (grabador de datos del avión), que lleva el historial de las últimas 25 horas de decenas de parámetros del avión (como velocidad de vuelo, altura, tiempo y aceleración vertical).

La otra caja negra, la más pequeña de las dos, recibe el nombre de Cockpit Voice Recorder (grabador de voz de cabina) y su función es registrar el sonido capturado por numerosos micrófonos instalados en la cabina, que suele consistir, en su mayor parte, de la conversación entre miembros de la cabina y el diálogo con controladores aéreos. Los sistemas más modernos pueden grabar hasta 2 horas antes de volver a grabar sobre el contenido antiguo.

Curiosamente las cajas negras no son negras, sino que naranjas, para facilitar su búsqueda. Según un artículo de Wall Street Journal, el término nació de los aviones británicos de la Segunda Guerra Mundial que portaban en cajas negras los primeros dispositivos electrónicos de cabina. El riguroso secretismo sobre lo que contenían hizo que los ingenieros de la época usaran el término en "sentido figurado para referirse a los dispositivos con mecanismos internos que no fueron entendidos inmediatamente por los observadores externos".

Luego, cuando surgieron las primeras cajas negras modernas en aviones comerciales, el término quedó, pese a que un modelo en particular llegó a ser bautizado con más precisión como "el huevo rojo".

Adicionalmente, cada caja negra contiene un sistema llamado Underwater Locator Beacon o baliza de locación subacuática, que se activa al entrar en contacto con el agua. Su función es emitir pulso ultrasónico una vez por segundo que puede ser detectado en un radio de hasta cinco kilómetros en buenas condiciones climáticas. Por reglamentación debe tener, como mínimo, energía para un mes.

En la foto, de izquierda a derecha, se observa la fuente de poder, la unidad de memoria y la baliza de localización. Fuente: Australian Transport Safety Bureau

Este modelo corresponde a las cajas negras más modernas que almacenan la información en una memoria flash, similar a las que usamos en nuestros celulares. Antiguamente se almacenaba en cintas magnéticas, pero su poca capacidad de almacenamiento y pobre resistencia ante altas temperaturas han hecho que la mayoría de las aerolíneas adopten la opción más moderna.

¿Por qué resisten tanto?

Sobrevivir a un impacto aéreo no es poca cosa y hasta las cajas negras sufren graves daños. Por lo general, son sus unidades de memoria lo que los rescatistas encuentran.

Como se puede observar, la fuente de poder está totalmente destruida. La unidad de memoria, gracias al material que lo rodea, sufrió solo daños menores. Fuente: Wired

Esto es posible a sus numerosas protecciones, que, desde la capa interior hacia la exterior, se compone de:

  • Carcasa de aluminio: Hay una fina capa de aluminio alrededor de las tarjetas de memoria.
  • Aislamiento térmico: Este material de sílice seco es de 2,5 centímetros de espesor y ofrece protección térmica de altas temperaturas. Esto es lo que mantiene las placas de memoria seguras durante los incendios posteriores a un accidente.
  • Caja de acero inoxidable: El material de aislamiento térmico está contenido dentro de una caja de de acero fundido inoxidable de aproximadamente 0,6 centímetros de espesor. La caja también puede ser de titanio.

Antes de ser certificadas, estas 3 capas deben proteger la memoria ante las siguientes pruebas:

  • Prueba de impacto: una pistola de gas lanza la caja contra un blanco de aluminio, produciendo una fuerza de hasta 3.500 kilos.
  • Prueba de resistencia a la penetración: se deja caer sobre el aparato una masa de 225 kilos provista de una punta de acero templado desde tres metros de altura.
  • Prueba de inmersión a gran profundidad: debe resistir 24 horas en una cámara de agua marina a presión.
  • Prueba de fuego: se le somete a llamas de 1.100 °C durante una hora.
  • Prueba de inmersión en agua salada: La unidad debe resistir en un tanque de agua salada durante 30 días.

Una vez superadas estas pruebas, son vendidas a las aerolíneas quienes se encargan de instalarlas en sus aviones.

¿Dónde más se usan?

Asociamos a las cajas negras con la aviación, pero su uso es bastante más extendido.

En trenes reciben el nombre de Train Event Recorder (grabador de eventos del tren), su uso es obligatorio en la mayoría de los países con amplias redes ferroviarias, como Gran Bretaña, Estados Unidos y Suiza. Fueron, de hecho, cajas negras las que revelaron las causas detrás del descarrilamiento de un tren en Santiago de Compostela, en 2013.

Los barcos de arqueo bruto igual o superior a 3.000 toneladas también deben hacer uso obligatorio, según la Organización Marítima Internacional, de un Registrador de Datos de la Travesía, cuya función es idéntica al de las cajas negras de un avión. Embarcaciones más pequeñas deben hacer uso de una versión simplificada del registrador.

Si bien no son obligatorias, cada vez es más común que aseguradoras instalen cajas negras en autos e incluso motos. "Permiten deducir responsabilidades a la hora de un accidente e incluso tener control preciso de flotas logísticas y evaluar la forma de conducción de sus chóferes", escribe el diario español El Comercio al respecto.

¿No hay alternativas?

En cada accidente existe la posibilidad de que la caja negra se dañe irreversiblemente o que nunca pueda ser encontrada, como en el caso del vuelo 370 de Malaysia Airlines, desaparecido el 8 de marzo de 2014. Pese a la búsqueda más extensa y cara de la historia, ha pasado un año sin dar con las cajas negras, y por lo tanto, sin información de lo que pudo haber pasado.

Casos como éste han suscitado nuevas propuestas y estudios sobre alternativas más fiables. De hecho, Airbus, una de las empresas aeronáuticas más grandes, en enero consideraba la implementación de cajas negras eyectables, una de las opciones que veremos a continuación.

Cajas negras eyectables:

Desde hace más de 30 años los aviones militares y helicópteros que exploran el Mar del Norte están equipados con cajas negras eyectables. Como lo indica su nombre, son dispositivos que se eyectan cuando los sensores internos detectan que la nave está cerca de estrellarse. En 2009, Peter Connolly, gerente general de la compañía que los fabrica, comentaba a la fundación Flight Safety que, de los 110 accidentes que habían sucedido hasta entonces, en todos se habían encontradolas cajas negras. Estas cajas, además, cuentan con un sistema de flotación que las hace más fáciles de encontrar en el mar abierto.

Pese a sus ventajas, el sistema no es perfecto. Boeing puso objeciones debido a los problemas para evitar su eyección no intencionada en giros verticales bruscos, y el daño que puede ocasionar al caer a tierra.

El consenso actual es que pueden servir como complemento de las cajas negras tradicionales, pero no como reemplazo.

Transmisión de datos en tiempo real:

Según un artículo publicado en la revista Wired, en 2011, el futuro apuntaba al uso de la trasmisión de datos en tiempo real. Cuatro años después estamos más cerca, pero aun no es una alternativa lo suficientemente fiable.

El principal problema tiene que ver con la gran cantidad de información que deben emitir los aviones. Recordemos que se trata de cientos y a veces miles de parámetros actualizados varias veces por segundo, que se multiplican por cada avión en el aire. Esto requiere una gran capacidad de ancho de banda y de servidores que puedan almacenar toda esa información, capacidades que cada año mejoran, pero que no están aun a la altura de ser 100% fiables.

Esto se suma a la dependencia de los satélites. Al estar a una altitud donde no es posible una conexión directa a tierra, se debe hacer uso de satélites cuyo desempeño puede ser afectado por factores climáticos.

En conclusión, se trata de una alternativa en vías de desarrollo que dependerá de los avances en transmisión de datos e infraestructura informática de las propias compañías aéreas.

Mientras tanto, más de 100 mil viajes en avión se realizan cada día. Todo indica que las cajas negras seguirán siendo, al menos en el corto plazo, los únicos testigos ante un eventual desastre.

¿Crees que se debería buscar de forma más activa alternativas a las cajas negras?

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