La Demostración de Impacto Controlado (o coloquialmente el Choque en el Desierto ) fue un proyecto conjunto entre la NASA y la Administración Federal de Aviación (FAA) que estrelló intencionalmente un avión Boeing 720 controlado remotamente para adquirir datos y probar nuevas tecnologías para ayudar a la supervivencia de los pasajeros y la tripulación. El accidente requirió más de cuatro años de preparación por parte del Centro de Investigación Ames de la NASA , el Centro de Investigación Langley , el Centro de Investigación de Vuelo Dryden , la FAA y General Electric . Después de numerosas pruebas, el avión se estrelló el 1 de diciembre de 1984. La prueba transcurrió según lo previsto y se produjo una gran bola de fuego que tardó más de una hora en extinguirse.
La FAA concluyó que aproximadamente una cuarta parte de los pasajeros habrían sobrevivido, que el combustible de prueba de queroseno antivaho no reducía suficientemente el riesgo de incendio y que eran necesarios varios cambios en el equipo en el compartimiento de pasajeros de los aviones. La NASA concluyó que una pantalla frontal y un sistema de aterrizaje por microondas habrían ayudado al piloto a volar el avión de manera más segura.
La NASA y la Administración Federal de Aviación (FAA) llevaron a cabo un programa conjunto para la adquisición, demostración y validación de tecnología para mejorar la capacidad de supervivencia de los ocupantes de aviones de transporte en accidentes utilizando un gran avión de transporte de cuatro motores pilotado remotamente en una demostración de impacto controlado ( CID). El programa CID se llevó a cabo en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden del Centro de Investigación Ames de la NASA (Ames-Dryden), en Edwards, California , utilizando un transporte Boeing 720 controlado remotamente , y se completó a finales de 1984. Los objetivos del programa CID eran demostrar una reducción de los incendios posteriores a un accidente mediante el uso de combustible antivaho, adquirir datos estructurales de accidentes de transporte y demostrar la eficacia de los sistemas estructurales de cabina y de sujeción de asientos mejorados existentes. [2] El Boeing 720 (número de cola N833NA [1] ) fue comprado nuevo por la FAA en 1960 como avión de entrenamiento. [3] Después de más de 20.000 horas y 54.000 ciclos de despegue y aterrizaje, había llegado al final de su vida útil. [3] El avión fue entregado al Centro de Investigación de Vuelo Dryden/Ames de la NASA para el programa CID en 1981. [3]
El aditivo, FM-9 de ICI , un polímero de cadena larga de alto peso molecular , cuando se mezcla con combustible Jet-A , forma queroseno antiempañamiento (AMK). AMK había demostrado la capacidad de inhibir la ignición y la propagación de la llama del combustible liberado en pruebas de impacto simuladas. AMK no se puede introducir directamente en un motor de turbina de gas debido a varios posibles problemas, como la obstrucción de los filtros. El AMK debe restaurarse a casi Jet-A antes de introducirlo en el motor para quemarlo. Esta restauración se llama degradación y se logró en el Boeing 720 utilizando un dispositivo llamado degradador. Cada uno de los cuatro motores Pratt & Whitney JT3C -7 tenía un degradador construido e instalado por General Electric (GE) para descomponer y devolver el AMK a una calidad cercana a Jet-A.
Además de la investigación AMK, el Centro de Investigación Langley de la NASA participó en un experimento de medición de carga estructural, que incluyó el uso de maniquíes de choque instrumentados en los asientos del compartimiento de pasajeros y la cabina. Antes del vuelo final en 1984, se dedicaron más de cuatro años de esfuerzo a intentar establecer las condiciones finales del impacto que la FAA consideraría viables.
Durante una serie de 14 vuelos, General Electric instaló y probó cuatro degradadores (uno en cada motor); La FAA refinó el AMK, mezclándolo, probándolo y alimentando un avión de tamaño completo. Durante los vuelos, la aeronave realizó aproximadamente 69 aproximaciones, a unos 150 pies (46 m) sobre el lugar del accidente preparado, bajo control remoto. Estos vuelos se utilizaron para introducir AMK paso a paso en algunos de los tanques de combustible y motores mientras se monitoreaba el rendimiento de los motores. Durante esos mismos vuelos, el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA también desarrolló las técnicas de pilotaje remoto necesarias para que el Boeing 720 vuele como un avión no tripulado. Un intento inicial de prueba a gran escala fue frustrado a finales de 1983 debido a problemas con la conexión de enlace ascendente al 720; Si el enlace ascendente fallaba, el piloto en tierra ya no tendría el control de la aeronave.
En la mañana del 1 de diciembre de 1984, el avión de prueba despegó de la Base de la Fuerza Aérea Edwards, California , despegó hacia la izquierda y ascendió a una altitud de 700 m (2300 pies). El avión fue pilotado de forma remota por el piloto de investigación de la NASA Fitzhugh Fulton desde la instalación de vehículos controlados remotamente Dryden de la NASA. Todos los tanques de combustible se llenaron con un total de 76.000 libras (34.000 kg) de AMK y todos los motores funcionaron desde el arranque hasta el impacto (el tiempo de vuelo fue de 9 minutos) en el Jet-A modificado. Luego comenzó un descenso para aterrizar a lo largo de la pista de planeo de aproximadamente 3,8 grados hasta una pista especialmente preparada en el lado este de Rogers Dry Lake , con el tren de aterrizaje permaneciendo retraído.
Al pasar la altura de decisión de 150 pies (46 m) sobre el nivel del suelo (AGL), la aeronave giró ligeramente hacia la derecha de la trayectoria deseada. El avión entró en una situación conocida como balanceo holandés . Ligeramente por encima del punto de decisión en el que el piloto debía ejecutar una " vuelta al aire ", parecía haber suficiente altitud para maniobrar de regreso a la línea central de la pista. La aeronave estaba por debajo de la senda de planeo y por debajo de la velocidad deseada. Se habían activado los sistemas de adquisición de datos y la aeronave estaba preparada para impactar.
La aeronave contactó con el suelo, con el ala izquierda baja, a toda velocidad y con el morro apuntando a la izquierda de la línea central. Se había planeado que el avión aterrizaría al nivel de las alas, con los aceleradores en ralentí y exactamente en la línea central durante el CID, permitiendo así que el fuselaje permaneciera intacto cuando las alas fueron cortadas por ocho postes cementados en el pista (llamada "Rhinos" por la forma de los "cuernos" soldados a los postes). El Boeing 720 aterrizó torcido. Uno de los Rhinos atravesó el motor número 3, detrás de la lata del quemador, dejando el motor en el pilón del ala, lo que no suele ocurrir en un impacto de este tipo. El mismo rinoceronte luego atravesó el fuselaje, provocando un incendio en la cabina cuando el combustible quemado pudo ingresar al fuselaje.
El corte del motor número 3 y la situación de aceleración máxima fueron importantes, ya que estaban fuera del ámbito de prueba. El motor número 3 continuó funcionando durante aproximadamente 1/3 de rotación, [4] degradando el combustible y encendiéndolo después del impacto, proporcionando una importante fuente de calor. El fuego y el humo tardaron más de una hora en extinguirse. El impacto del CID fue espectacular con una gran bola de fuego creada por el motor número 3 en el lado derecho, envolviendo y quemando la aeronave. Desde el punto de vista de AMK, la prueba fue un gran revés. Para la NASA Langley, los datos recopilados sobre la resistencia a los accidentes se consideraron exitosos e igualmente importantes.
El impacto real demostró que el aditivo antivaho probado no fue suficiente para prevenir un incendio posterior al accidente en todas las circunstancias, aunque la intensidad reducida del incendio inicial se atribuyó al efecto del AMK. [5] [6]
Los investigadores de la FAA estimaron que entre el 23% y el 25% de la dotación completa de 113 personas del avión podrían haber sobrevivido al accidente. El tiempo desde el deslizamiento hasta el oscurecimiento completo del humo para la cabina delantera fue de 5 segundos; para la cabina de popa, fueron 20 segundos. El tiempo total para evacuar fue de 15 y 33 segundos respectivamente, lo que representa el tiempo necesario para alcanzar y abrir las puertas y operar el tobogán. Los investigadores calificaron su estimación de la capacidad de escapar a través del denso humo como "altamente especulativa". [7]
Como resultado del análisis del accidente, la FAA instituyó nuevos estándares de inflamabilidad para los cojines de los asientos que requerían el uso de capas bloqueadoras de fuego, lo que dio como resultado asientos que tuvieron un mejor rendimiento que los de la prueba. [8] También implementó una norma que exige que las luces de proximidad del piso se fijen mecánicamente, debido al aparente desprendimiento de dos tipos de luces de emergencia adheridas con adhesivo durante el impacto. [9] Se encontró que las regulaciones federales de aviación para las tasas de muestreo de los registradores de datos de vuelo para cabeceo, balanceo y aceleración eran insuficientes. [10]
La NASA concluyó que la tarea de pilotaje de impacto requería una carga de trabajo inusualmente alta, que podría haberse reducido mediante el uso de una pantalla frontal , la automatización de más tareas y un monitor de mayor resolución. También recomendó el uso de un sistema de aterrizaje por microondas para mejorar la precisión del seguimiento con respecto al sistema de aterrizaje por instrumentos estándar . En la práctica, el sistema de aumento de área amplia basado en el sistema de posicionamiento global llegó a cumplir esta función. [11]
Esta fue la primera vez que un avión a reacción de cuatro motores (Boeing 720) fue pilotado con éxito por control remoto. También fue la primera vez que un avión voló únicamente y con éxito con combustible de queroseno antiempañamiento (AMK).
Los objetivos del programa CID fueron (1) demostrar una reducción de los incendios posteriores a un accidente mediante el uso de combustible antivaho (Klueg, 1985), (2) adquirir datos estructurales de accidentes de transporte (Hayduk y Alfaro-Bou, 1985), y ( 3) demostrar la eficacia de los sistemas estructurales de cabina y de sujeción de asientos mejorados existentes (Hayduk y Alfaro-Bou, 1985).
