Aunque no lo parezca, los parabrisas y ventanas de los aviones comerciales representan un desafío técnico mucho más complejo que los de los automóviles. Aunque ambos cumplen con la función de permitir la visibilidad y proteger a los ocupantes, las condiciones extremas a las que están sometidos las aeronaves exigen que estos componentes sean mucho más resistentes y avanzados tecnológicamente.
Una de las diferencias más notables entre los parabrisas de los aviones y los automóviles es la variedad de condiciones extremas que deben soportar. Mientras que un parabrisas de automóvil se enfrenta principalmente a impactos de pequeñas piedras y cambios de temperatura moderados, los parabrisas de los aviones están expuestos a una serie de desafíos que son únicos en la aviación.
Para empezar, los parabrisas de los aviones deben soportar cambios de temperatura extremos. A gran altitud, las temperaturas externas pueden descender hasta (-60°C), mientras que la temperatura interna de la cabina se mantiene en un nivel confortable para los pasajeros.
Esta diferencia de temperatura puede superar los 80 grados, lo que genera tensiones significativas en el material del parabrisas. Además, al despegar, los parabrisas también deben manejar el calor intenso de la pista, lo que representa un desafío adicional.
Presión, aerodinámica, resistencia a las vibraciones y radiación
Además de las diferencias de temperatura, los parabrisas de los aviones están sometidos a una presión mucho mayor que los de los autos. De inicio, la cabina de un avión está presurizada para garantizar que los pasajeros puedan respirar con facilidad a grandes altitudes. Esta presurización crea una diferencia significativa entre la presión interna y la presión externa, lo que genera una fuerza considerable sobre el parabrisas.
A esta presión interna se le suma la presión aerodinámica, que es el resultado de la alta velocidad a la que viajan los aviones. A velocidades que pueden superar 600 mph (1000 km/h), la resistencia del aire ejerce una enorme presión sobre el parabrisas, lo que requiere que esté diseñado y construido para soportar fuerzas que están muy por encima de lo que un parabrisas de automóvil necesita manejar.
Otro aspecto crucial es la resistencia a las vibraciones y a la radiación. Todos los parabrisas de los aviones están sujetos a vibraciones constantes, tanto del fuselaje como de los motores, lo que puede debilitar el material con el tiempo.
A esto hay que sumar que a una gran altitud, los parabrisas están expuestos a niveles elevados de radiación ultravioleta (UV) y radiación cósmica. Estas radiaciones no solo pueden afectar la durabilidad del material, sino también la visibilidad a través del parabrisas. Por lo tanto, los parabrisas de los aviones están diseñados con recubrimientos especiales que ayudan a mitigar estos efectos.
Impacto, seguridad, construcción y materiales
Aunque los parabrisas de los automóviles están diseñados para soportar impactos de piedras y otros objetos pequeños, los de los aviones deben estar preparados para algo mucho más peligroso: impactos con aves.
Una de las grandes preocupaciones de la aviación, son los choques con aves, especialmente durante el despegue y el aterrizaje. Según datos de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), entre 2008 y 2015 se registraron casi 98,000 incidentes de choques con aves.
Así que para garantizar la seguridad, las regulaciones exigen que los aviones puedan continuar volando y aterrizar de manera segura incluso después de un impacto con un ave de 1.8 kg a más de 600 km/h.
Por esta razón, la construcción de un parabrisas de avión es considerablemente más compleja que la de un automóvil. En su composición, los parabrisas de los aviones llevan múltiples capas de vidrio templado químicamente, polímeros y uretano.
Cada capa tiene una función específica: el vidrio proporciona resistencia y rigidez, mientras que los polímeros y el uretano ofrecen resistencia a los impactos y flexibilidad. De igual manera, los parabrisas están equipados con recubrimientos antirreflejos para reducir el deslumbramiento, tratamientos hidrófugos y sistemas de calefacción que evitan la formación de hielo a grandes altitudes.
Un detalle interesante es que estos parabrisas también integran sensores que permiten detectar cualquier daño o grieta, lo que es fundamental para la seguridad en vuelo. Estos sensores envían datos en tiempo real para que los ingenieros puedan monitorear las condiciones del parabrisas y realizar reparaciones o reemplazos cuando sea necesario.
Parabrisas de los aviones: Mantenimiento y reemplazo
Algo que también llama la atención es que el mantenimiento de los parabrisas de los aviones es un proceso riguroso y especializado. A diferencia de los automóviles, donde un parabrisas dañado puede ser reparado con relativa facilidad, los parabrisas de los aviones requieren una supervisión constante.
Si bien es posible realizar reparaciones menores, como eliminar arañazos o tratar problemas de delaminación, las reparaciones de impactos importantes no son viables. Cuando un parabrisas de avión debe ser reemplazado, el proceso es complejo y costoso, con un costo medio de 50,000 dólares.
De paso, el reemplazo del marco del parabrisas es aún más complicado, ya que forma parte integral de la estructura del fuselaje del avión. Este tipo de trabajo puede llevar semanas y requiere la coordinación de un equipo de especialistas, lo que subraya la importancia de la integridad estructural en el diseño de los aviones.
Ventanas de los aviones
Además de los parabrisas, las ventanas de los aviones también presentan características únicas. Están compuestas por tres paneles de resina acrílica, con espacios vacíos entre ellos. Dos de estos paneles son estructurales y están unidos al fuselaje, mientras que el panel interior se encuentra dentro de la cabina. Las ventanas tienen una forma ovalada para distribuir de manera uniforme la presión, evitando puntos de estrés que podrían causar daños.
Aunque los parabrisas y ventanas de los automóviles y aviones comparten ciertas similitudes en su propósito, las exigencias que enfrentan en la aviación son mucho más extremas.
Estas piezas no solo son cruciales para la seguridad y el rendimiento del avión, sino que también forman parte integral de la estructura del fuselaje. Así que la próxima vez que se esté en un avión, vale la pena recordar todo el trabajo de ingeniería que se esconde detrás de esas ventanas que permiten disfrutar de la vista desde las alturas.
