Así funcionan los “descargadores de estática” en las aeronaves

Los descargadores de estáticos o “static dischargers” son los conductores de la energía generada por el roce del avión con las partículas del aire que se encuentran ubicados en la parte posterior de los planos y descargan energía para que esto no afecte los sistemas electrónicos de la aeronave.

Los ruidosos parásitos de las estáticas ordinarias se deben a ondas radio generadas por ratos y tienen corta duración. Las descargas estáticas o parásitos atmosféricos no quedan confinados solamente al vuelo en tormenta, la fricción entre la superficie de la aeronave y la precipitación o las partículas de la nube cargan la capa exterior de la cubierta del avión; está fricción aumenta en el interior de los cumulonimbus donde existen fuertes campos eléctricos.

Cuando la electricidad estática acumulada en la aeronave se descarga al aire, se produce una perturbación del carácter ruido en el radiorreceptor. Esa interferencia se conoce como estática de precipitación, si las descargas eléctricas son suficientemente grande, dan lugar a un efecto corona (Fuego de San Telmo), particularmente desde los extremos de las semialas, antenas, etc.

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Un crecimiento rápido de la intensidad de interferencias estáticas y descargas en corona suele ser un aviso útil de la inminencia de un rayo. La predicción de la frecuencia e intensidad de los rayos con vistas a la operación aeronáutica en tormentas específicas resulta difícil, sin embargo, pueden servir para detectar la presencia de tormentas por localización de fuentes de esos parásitos atmosféricos.

Las descargas procedentes de los rayos se conocen como atmosféricos o sfercis, parte de la energía emitida toma la forma de ondas de radio de baja frecuencia; tienden a seguir la curvatura de la tierra con la poca disminución de intensidad, pudiendo detectarse desde miles de kilómetros. Entre varias estaciones convenientemente separadas, conectadas por teléfono o radio, se obtienen simultáneamente las direcciones de una descarga por rayo; su localización queda determinada por métodos de triangulación.

En los aviones, también existen estos dispositivos, nada más que están ubicados en los bordes de las alas y en general en sitios puntiagudos o con filo, ya que las cargas no se distribuyen uniformemente sobre la superficie de un conductor o de un objeto cargado eléctricamente, sino que tienden a hacerlo con mayor densidad en esas formas geométricas. Durante el vuelo, el avión va pasando por distintos potenciales eléctricos que existen en la atmósfera y así va cargándose y descargándose alternativamente tanto por el cuerpo como por estas “antenitas” o varillas antiestáticas.

De vez en cuando, nos sorprendemos viendo en las noticias, imágenes de aviones comerciales alcanzados por terribles fogonazos de rayos, con el consiguiente comentario “parece un milagro que no haya estallado/se haya partido/se haya desintegrado”… Sin embargo, la cosa es a priori más aparatosa que peligrosa para que la propia aeronave.

Los aviones, al no estar conectados con la tierra, se cargan de electricidad estática en cuelo por el rozamiento con las partículas del aire, con lo cual son blancos perfectos para los rayos. Recordemos que un rayo es una poderosa descarga natural de electricidad estática, producida durante una tormenta eléctrica, acompañada de un reflejo luminoso (que denominamos como relámpago) y de un estampido sónico (que llamamos trueno) en su trayectoria por el aire.

Es imposible evitar que alguno alcance a una aeronave, pero existen medidas muy eficaces para minimizar los riesgos para los ocupantes de los mismos. El fuselaje está construido, al igual que en los automóviles, como una Jaula de Faraday (o sea, que en su interior el campo electromagnético es nulo) y el rayo puede recorrerlo en su superficie sin afectar al interior hasta terminar escapando por la punta de los planos, estabilizadores o el timón de dirección.

Para evitar que se sufran daños, los aviones disponen de descargadores de estática en estas zonas, compuestos por filamentos de carbono y que suelen ser los lugares por donde escapan los rayos. Una vez en tierra, bastará con sustituirlo para que vuelva a estar operativo, aunque será necesario revisar el fuselaje y las semialas, en prevención de los agujeros u otros daños que el rayo pudiera provocar en los mismos.

En relación a este fenómeno existe otro, tan espectacular y hermoso como el anterior, aunque menos agresivo, que se denomina Fuego de San Telmo y durante siglos era un terrorífico y extraño espectáculo para los marinos, espantados al ver como se producían inexplicables llamaradas en los extremos de los mástiles de los buques de vela durante las tormentas en medio del océano, alternando el curso de las brújulas del navío.

En la actualidad, estas llamas, de color azul/violáceo aparecen en los parabrisas de las cabinas de los pilotos y en el ala de los aviones. Sin embargo, el Fuego de San Telmo es también un fenómeno meteorológico, creado también en relación a la electricidad estática que el avión provoca en su movimiento al rozar las partículas de aire.

Es una chispa que realmente no es un fuego, y por supuesto, no tiene capacidad de quemar nada. Este efecto se denomina efecto corona y surge de la siente forma: Si un avión se mete en medio de una tormenta, entra asimismo en un campo eléctrico (de ahí las divergencias inexplicables de las brújulas) que causa la ionización de las moléculas del aire, y que terminan separándose de sus electrones y creándose un plasma conductor.

En ese momento, la tormenta puede descargar brevemente su energía sobre la masa contenida en el campo electrónico, o sea, el fuselaje y las alas del avión, y se produce una descarga eléctrica electroluminiscente, de color azulado/violeta porque el gas predominante de la atmósfera determina el mismo azul por tanto para el nitrógeno y el oxígeno. El brillo aparece, inofensivo, durante unos minutos, y luego vuelve a empezar el proceso.