Un cañón de pollo o simulador de impacto de vuelo es un cañón de aire comprimido de gran diámetro que se utiliza para disparar cadáveres de aves contra componentes de aeronaves con el fin de simular impactos de aves a alta velocidad durante el vuelo de la aeronave. Los motores a reacción y los parabrisas de las aeronaves son especialmente vulnerables a los daños causados por tales impactos y son el objetivo más común en dichas pruebas. Aunque se utilizan varias especies de aves en las pruebas y la certificación de aeronaves, el dispositivo adquirió el nombre común de "cañón de pollo", ya que los pollos son la "munición" más utilizada debido a su fácil disponibilidad.
Los choques con aves son un riesgo importante para la seguridad de los vuelos , en particular en las proximidades del despegue y el aterrizaje, cuando la carga de trabajo de la tripulación es máxima y hay poco tiempo para recuperarse antes de un posible impacto contra el suelo. Las velocidades involucradas en una colisión entre un avión a reacción y un pájaro pueden ser considerables, a menudo alrededor de 350 km/h (220 mph), lo que da como resultado una gran transferencia de energía cinética. Un pájaro que colisione con el parabrisas de un avión podría penetrarlo o romperlo, hiriendo a la tripulación de vuelo o perjudicando su capacidad de ver. A grandes altitudes, un evento de este tipo podría causar una descompresión incontrolada . Un pájaro ingerido por un motor a reacción puede romper las aspas del compresor del motor, lo que podría causar daños catastróficos. [1]
Se utilizan múltiples medidas para prevenir los choques con aves, como el uso de sistemas de disuasión en los aeropuertos para evitar que las aves se agrupen, el control de la población mediante aves rapaces o armas de fuego y, recientemente, sistemas de radar aviar que rastrean bandadas de aves y dan advertencias a los pilotos y controladores de tráfico aéreo . [2] [3]
A pesar de ello, el riesgo de colisiones con aves es imposible de eliminar y, por lo tanto, la mayoría de las autoridades de certificación gubernamentales, como la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos y la Agencia Europea de Seguridad Aérea, exigen que los motores y fuselajes de las aeronaves sean resistentes a los impactos con aves hasta cierto punto como parte del proceso de certificación de aeronavegabilidad . En general, un motor no debería sufrir una falla no contenida (un evento en el que las piezas giratorias son expulsadas de la carcasa del motor) después del impacto con un ave del tamaño adecuado, y un impacto de un pájaro en el fuselaje de una aeronave no debería impedir "un vuelo seguro continuo [y un] aterrizaje normal". [4]
El primer cañón para disparar pollos del que se tiene registro fue construido en 1942 por la Administración de Aeronáutica Civil de los Estados Unidos en colaboración con la Westinghouse Electric and Manufacturing Company . Construido en el Laboratorio de Alta Potencia de Westinghouse en Pittsburgh , era capaz de disparar cadáveres de aves a una velocidad de hasta 640 km/h (400 millas por hora), aunque la mayoría de las pruebas se llevaron a cabo con velocidades iniciales de alrededor de 430 km/h (270 millas por hora). El cañón utilizaba aire comprimido como propulsor, con un compresor que almacenaba aire en un acumulador hasta que se alcanzaba la presión deseada. Para disparar el cañón, un operador accionaba la apertura de una válvula eléctrica de liberación rápida, que descargaba el aire comprimido en el cañón. Se conseguían distintas velocidades iniciales variando la presión almacenada en el acumulador. [5]
Las pruebas realizadas con este cañón fueron las primeras de su tipo y demostraron que el vidrio utilizado en los parabrisas de los aviones de pasajeros comunes, como el Douglas DC-3, era extremadamente vulnerable a los impactos de aves; los paneles fueron atravesados completamente por un ave de 1,8 kg (4 libras) que viajaba a sólo 121 km/h (75 millas por hora). Pruebas posteriores demostraron que los paneles laminados hechos de vidrio intercalado con cloruro de polivinilo eran mucho más resistentes. [5]
El cañón se utilizó en el High Power Laboratory hasta noviembre de 1943. A principios de 1945, se trasladó a un centro de investigación y desarrollo de la CAA en Indianápolis , llamado Indianapolis Experimental Station, donde se utilizó para probar componentes para varios fabricantes de aviones comerciales, [6] antes de ser retirado en algún momento de 1947. [7] Un cañón similar fue desarrollado de forma independiente por la De Havilland Aircraft Company en el Reino Unido a mediados de la década de 1950. [8] El Royal Aircraft Establishment del Reino Unido construyó un cañón para pollos en 1961, y en 1967 la División de Ingeniería Mecánica del Consejo Nacional de Investigación de Canadá utilizó el diseño del RAE como base para su "Instalación de Simulador de Impacto de Vuelo", un cañón neumático con sede junto al aeropuerto de Ottawa . [9] Este cañón se mantuvo en uso frecuente hasta 2016, momento en el que fue donado al Museo de Aviación y Espacio de Canadá y reemplazado por un par de cañones más modernos. Los reemplazos pueden acomodar aves de diferentes tamaños con mayor facilidad mediante el uso de un cañón modular. [10] En la década de 1970, Goodyear Aerospace desarrolló una escopeta para pollos que almacenaba aire comprimido detrás de un diafragma de cerámica y utilizaba un casquillo de cartón para centrar y estabilizar al pollo. Cuando se disparaba, una aguja golpeaba el diafragma, rompiendo el sello y permitiendo que el aire impulsara el proyectil por el cañón. Un anillo de metal en la boca del cañón detenía el casquillo, pero permitía que el pollo escapara del cañón. [11]
La Fuerza Aérea de los Estados Unidos construyó el AEDC Ballistic Range S-3 en el Arnold Engineering Development Complex en 1972 para probar las cubiertas y parabrisas de los aviones militares. Al igual que los rifles de caza anteriores, el S-3 usaba aire comprimido para lanzar sus proyectiles. [12] El arma se utilizó más tarde en el desarrollo y certificación de varios aviones militares estadounidenses, incluidos el F-4 , el F-111 y el A-10 . [13] En 2007, [actualizar]el arma todavía estaba en funcionamiento. [14]
Las pistolas para cazar pollos se utilizan de forma rutinaria en el proceso de demostrar el cumplimiento de las normas de certificación. Dada su complejidad y la experiencia necesaria para operarlas, un fabricante de aeronaves normalmente contratará a una instalación que opere una pistola para realizar una prueba según una norma determinada. [10] [15] El componente que se va a probar se monta de forma segura en un armazón, la pistola dispara un pájaro contra él y los resultados se examinan para comprobar su cumplimiento de las normas pertinentes. [16] La mayoría de las pruebas se realizan con la pistola presurizada a alrededor de 35 psi (2,4 bar), lo que da como resultado que un pájaro de cuatro libras (1,8 kg) sea lanzado a alrededor de 350 millas por hora (560 km/h), aproximadamente la velocidad resultante en una colisión entre un pájaro y una aeronave. [9]
La FAA no especifica qué especies de aves se deben utilizar para las pruebas, pero sí indica que no se deben congelar, ya que esto no reflejaría con precisión la realidad de un impacto. Se utilizan pollos porque son baratos y se consiguen fácilmente. [16]
Se han hecho esfuerzos para desarrollar análogos de aves artificiales para su uso en pruebas de impacto, con el fin de reemplazar el uso de cadáveres. Las motivaciones para esto van desde asegurar que los resultados sean fácilmente reproducibles en toda la industria, el costo y la sensibilidad a las opiniones de los activistas de los derechos de los animales . [17] [18] Sin embargo, algunos ingenieros han expresado inquietudes de que las pruebas con aves artificiales no representan con precisión las fuerzas involucradas en impactos de aves reales, ya que los análogos carecen de huesos. Algunos van más allá y afirman que las aves criadas en granjas que se usan comúnmente en las pruebas también son poco representativas debido a la menor densidad de su tejido muscular. [16] [19]
Durante el desarrollo del Boeing 757 en la década de 1970, el techo de la cabina fue sometido a una prueba de impacto de aves en la que se disparó un pollo de 4 libras (1,8 kg) a 360 nudos (410 mph; 670 km/h) contra una cabina estacionaria. Para sorpresa de los ingenieros de Boeing, el pollo penetró en la piel del avión. Como resultado, la cabina del 757, y la del 767 que compartían el mismo diseño, tuvieron que ser reforzadas. Varios 767 ya estaban en servicio y tuvieron que ser retirados para modernizar los refuerzos. Más adelante en el proceso de desarrollo del 757 se realizó una prueba de impacto de aves en las ventanas del avión, nuevamente disparando un pollo contra ellas. Los requisitos de certificación de la Autoridad de Aviación Civil del Reino Unido en ese momento eran más estrictos que los de la FAA y exigían que el metal alrededor de las ventanas también resistiera un impacto de aves. El 757 no pasó esta prueba, lo que requirió una reingeniería adicional. [20]
Después del desastre del transbordador espacial Columbia en 2003, el cañón anti-gallinas del campo balístico S-3 de AEDC se reutilizó para probar la resistencia de varios componentes del transbordador y de los tanques de combustible de lanzamiento a los impactos de espuma aislante. [21] La intención era descubrir la causa exacta del desastre y establecer si era necesario realizar alguna modificación al transbordador. [22]
La serie de comedia Royal Canadian Air Farce tiene un sketch recurrente en el que se utiliza un "cañón de pollos" para disparar varios objetos, que originalmente incluían un pollo de goma, a una fotografía de una persona conocida, a menudo un político.