¿Cómo funciona el Sistemas antihelio y anticongelantes en el avión? (Anti-Ice and Deice Systems)

Los equipos antihielo están diseñados para prevenir la formación de hielo, mientras que los equipos de deshielo están diseñados para eliminar el hielo una vez que se ha formado. 

Estos sistemas protegen el borde de ataque de las superficies del ala y de la cola, las aberturas de los tubos pitot y de los puertos estáticos, los respiraderos de los depósitos de combustible, los dispositivos de aviso de pérdida, los parabrisas y las palas de las hélices. En algunas aeronaves también se pueden instalar luces de detección de hielo para determinar el alcance de la formación de hielo estructural durante los vuelos nocturnos. 

La mayoría de las aeronaves ligeras sólo disponen de un tubo pitot calentado y no están certificadas para volar con hielo. Estas aeronaves ligeras tienen una capacidad limitada para cruzar el país en los climas más fríos durante el final del otoño, el invierno y el principio de la primavera. Las aeronaves no certificadas deben salir inmediatamente de las condiciones de hielo. Consulte el AFM/POH para más detalles.

Antihielo y deshielo del perfil aerodinámico (Airfoil Anti-Ice and Deice)

Las botas antihielo inflables consisten en una lámina de caucho adherida al borde de ataque del perfil aerodinámico. Cuando el hielo se acumula en el borde de ataque, una bomba neumática accionada por el motor infla las botas de goma. 

Muchos aviones turbohélice desvían el aire de purga del motor hacia el ala para inflar las botas de goma. Al inflarlas, el hielo se agrieta y debería desprenderse del borde de ataque del ala. Las botas de deshielo se controlan desde la cabina de vuelo por medio de un interruptor y pueden funcionar en un solo ciclo o permitirse el ciclo a intervalos automáticos y cronometrados.

En el pasado, se creía que si las botas se utilizaban demasiado pronto después de encontrar el hielo, la capa de hielo se expandía en lugar de romperse, lo que daba lugar a una condición conocida como "puente" de hielo. 

 En consecuencia, los siguientes ciclos de las botas antihielo serían ineficaces para eliminar la acumulación de hielo. Aunque puede quedar algo de hielo residual después de un ciclo de botas, la "formación de capas" no se produce con las botas modernas. Los pilotos pueden ciclar las botas tan pronto como se observe una acumulación de hielo. Consulte el AFM/POH para obtener información sobre el funcionamiento de las botas antihielo en una aeronave.

Muchos sistemas de botas de deshielo utilizan el manómetro de succión del sistema de instrumentos y un manómetro neumático para indicar el funcionamiento correcto de las botas. Estos manómetros tienen marcas de rango que indican los límites de funcionamiento de la bota. Algunos sistemas también pueden incorporar una luz anunciadora para indicar el funcionamiento correcto de la bota. 

El mantenimiento y el cuidado adecuados de las botas de deshielo son importantes para el funcionamiento continuo de este sistema. Deben inspeccionarse cuidadosamente durante el prevuelo. 

ThermaWing

Otro tipo de protección del borde de ataque es el sistema térmico antihielo. El calor es uno de los métodos más eficaces para evitar la acumulación de hielo en un perfil aerodinámico. Los aviones de turbina de alto rendimiento suelen dirigir aire caliente desde la sección del compresor del motor a las superficies del borde de ataque. 

El aire caliente calienta las superficies del borde de ataque lo suficiente como para evitar la formación de hielo. Un tipo más reciente de sistema térmico antihielo denominado ThermaWing utiliza una lámina de grafito calentada eléctricamente que se aplica al borde de ataque del ala y del estabilizador horizontal.

Los sistemas ThermaWing suelen tener dos zonas de aplicación de calor. Una zona en el borde de ataque recibe calor continuo; la segunda zona, situada más atrás, recibe calor en ciclos para desprender el hielo y permitir que las fuerzas aerodinámicas lo eliminen. Los sistemas térmicos antihielo deben activarse antes de entrar en condiciones de hielo.

Weeping-wing

Un tipo alternativo de protección del borde de ataque que no es tan común como las botas térmicas antihielo y de deshielo se conoce como ala drenante (weeping-wing). El diseño de las alas de drenaje utiliza pequeños agujeros situados en el borde de ataque del ala para evitar la formación y acumulación de hielo. 

Se bombea una solución anticongelante hacia el borde de ataque y sale por los agujeros. Además, el ala de drenaje es capaz de descongelar una aeronave. Cuando el hielo se ha acumulado en los bordes de ataque, la aplicación de la solución anticongelante rompe químicamente la unión entre el hielo y el fuselaje, permitiendo que las fuerzas aerodinámicas eliminen el hielo.

Antihielo para parabrisas (Windscreen Anti-Ice)

Existen dos tipos principales de sistemas antihielo para parabrisas. El primer sistema dirige un flujo de alcohol al parabrisas. Si se utiliza con suficiente antelación, el alcohol evita que se forme hielo en el parabrisas. El caudal de alcohol puede controlarse mediante un dial en la cabina de vuelo según los procedimientos recomendados por el fabricante del avión.

Calentamiento eléctrico (electric heating method)

Otro método eficaz de equipamiento antihielo es el método de calentamiento eléctrico. En el parabrisas se incrustan pequeños cables u otro material conductor. El calentador se puede encender mediante un interruptor en la cabina de vuelo, haciendo que pase una corriente eléctrica a través del parabrisas a través de los cables para proporcionar el calor suficiente para evitar la formación de hielo en el parabrisas. 

El parabrisas calentado sólo debe utilizarse durante el vuelo. No lo deje encendido durante las operaciones en tierra, ya que puede sobrecalentarse y causar daños en el parabrisas. Advertencia: la corriente eléctrica puede provocar errores de desviación de la brújula de hasta 40°.

Antihielo de las hélices (Propeller Anti-Ice)

Las hélices se protegen de la formación de hielo mediante el uso de elementos calentados con alcohol o electricidad. Algunas hélices están equipadas con una boquilla de descarga que apunta hacia la raíz de la pala. El alcohol se descarga desde las boquillas, y la fuerza centrífuga impulsa el alcohol hacia el borde de ataque de la pala. Las botas también están ranuradas para ayudar a dirigir el flujo de alcohol. Esto evita que se forme hielo en el borde de ataque de la hélice. Las hélices también pueden estar equipadas con botas antihielo.

La bota de la hélice se divide en dos secciones: la interior y la exterior. Las botas están incrustadas con cables eléctricos que llevan la corriente para calentar la hélice. El sistema antihielo de la hélice se puede controlar para que funcione correctamente controlando el amperímetro antihielo de la hélice. 

Durante la inspección previa al vuelo, compruebe que las botas de la hélice funcionan correctamente. Si una bota no calienta una de las palas, puede producirse una carga desigual de las palas y puede causar una fuerte vibración de la hélice. 

Otros sistemas antihielo y anticongelantes 

Sistemas Los puertos Pitot y estáticos, los respiraderos de combustible, los sensores de aviso de pérdida y otros equipos opcionales pueden calentarse mediante elementos eléctricos. Las comprobaciones de funcionamiento de los sistemas calefactados eléctricamente deben realizarse de acuerdo con el AFM /POH.

El funcionamiento de los sistemas antihielo y de deshielo de las aeronaves debe comprobarse antes de encontrarse con condiciones de hielo. Los encuentros con el hielo estructural requieren una acción inmediata. Los equipos anticongelantes y de deshielo no están pensados para mantener el vuelo a largo plazo en condiciones de hielo.

Para tener en cuenta...

Todas las aeronaves necesitan sistemas esenciales como el motor, la hélice, la inducción y los sistemas de encendido, así como los sistemas de combustible, lubricación, refrigeración, eléctricos, del tren de aterrizaje y de control ambiental para apoyar el vuelo. Comprender los sistemas de la aeronave que se está volando es fundamental para su funcionamiento seguro y su mantenimiento adecuado. Consulte el AFM/ POH para obtener información específica relativa a la aeronave que está volando.

Advertencia: Los artículos publicados en este sitio web deben ser utilizados únicamente con fines educativos (instrucción). 

No los utilice para operar una aeronave, volar, ni hacer procedimientos de mantenimiento. Tenga en cuenta que "Aprendamos Aviación" no está afiliado de ninguna manera con ninguna compañía fabricante de aeronaves. 

Verificar y confirmar la información con personal aeronáutico certificado y documentación certificada.

Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.