La disparidad entre el parabrisas de un vehículo y el de una aeronave es monumental. Los aviones de línea se enfrentan a circunstancias mucho más severas que los automóviles y el parabrisas constituye una sección esencial del fuselaje. Esto provoca que estén regulados por normativas sumamente estrictas y necesiten completar una serie de pruebas rigurosas, dado que un error en el diseño o en la fabricación podría desencadenar una tragedia en vuelo.
Carglass, experto en España en la reparación y reemplazo de cristales para vehículos, indica que los parabrisas de los aviones representan un reto a las leyes físicas, puesto que experimentan extraordinarios cambios de temperatura. Por un lado, la variación térmica entre la capa interna (en la cabina) y la externa puede ser superior a 80 grados. Las temperaturas a gran altitud pueden descender hasta los 60 grados bajo cero.
Además, la capa externa también experimenta considerables variaciones térmicas, desde una pista calurosa hasta alcanzar las capas superiores de la atmósfera. Por esta razón, algunos fabricantes de aeronaves utilizan un marco oscuro alrededor de los vidrios que ayuda a equilibrar la temperatura del fuselaje con la del parabrisas.
La disparidad entre el parabrisas de un vehículo y el de una aeronave
Asimismo, soporta presiones significativamente más altas que las de un automóvil. En un lado, la cabina de una aeronave se encuentra presurizada para que los pasajeros respiren sin inconvenientes, lo que genera un gran diferencial de presión entre el interior y el exterior del parabrisas. A esto se le debe agregar la enorme presión aerodinámica que recibe al cortar el aire a velocidades que pueden sobrepasar los 1.000 km/h.
Los parabrisas y sus anclajes también están sujetos a un alto nivel de vibraciones y torsiones provenientes del fuselaje, así como a radiación solar, puesto que a grandes altitudes están muy expuestos a los rayos ultravioleta y a la radiación cósmica.
Del mismo modo, deben ser resistentes químicamente a ciertos compuestos y resultar capaces de soportar descargas eléctricas y granizadas. Un elemento adicional que puede dañarlos es la ceniza volcánica, que se queda en la atmósfera superior y puede provocar abrasiones en la capa externa.
Resistencia a los impactos de aves
A diferencia de los automóviles, el parabrisas de un avión comercial no sufre impactos frecuentes de piedras y grava. Sin embargo, sí deben resistir el impacto de un ave a alta velocidad, un fenómeno que ocurre con bastante regularidad. De acuerdo con la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), entre los años 2008 y 2015, se registraron cerca de 98,000 colisiones entre aves y aeronaves.
La legislación requiere que un avión sea capaz de volar y aterrizar de manera segura tras sufrir un impacto de un ave de 1,8 kg a más de 600 km/h. La probabilidad de colisión con un ave es especialmente elevada en las cercanías de aeropuertos y a altitudes bajas (un 75%), y varía según la temporada del año y las características geográficas. El 25% restante generalmente ocurre durante las migraciones estacionales y en áreas donde se agrupan aves que vuelan a grandes altitudes (como buitres y águilas).
Cómo se fabrican los parabrisas de las aeronaves
El parabrisas de un avión comercial se elabora utilizando diversas capas de vidrio tratado químicamente, polímeros y uretano. Este cristal presenta una excelente relación entre resistencia y peso, gran rigidez, mínima deflexión y una notable calidad óptica. Los polímeros proporcionan fortuna contra impactos. El uretano asegura una adhesión efectiva al vidrio, incrementando así su resistencia a la delaminación, mientras que su flexibilidad a bajas temperaturas minimiza significativamente el riesgo de astillado por frío.
Además, cuentan con capas antirreflejos que disminuyen el deslumbramiento y mejoran la visibilidad, tratamientos hidrorepelentes, así como sistemas de calefacción y antiescarcha, incorporando revestimientos conductores transparentes de grosor nanométrico. Asimismo, contienen sensores que permiten identificar cualquier daño o fisura, así como monitorizar su estado durante el uso.
La estructura convencional incluye una capa externa de cristal reforzado, una lámina térmica, otra lámina gruesa de uretano, una capa adicional de vidrio reforzado, una lámina delgada de PVB (polivinilo butiral) y una última capa de vidrio. El grosor total supera los tres centímetros. Durante el procedimiento de certificación de un parabrisas, se llevan a cabo pruebas que incluyen el lanzamiento de objetos de peso y masa equivalentes a los de un ave de tamaño medio, para verificar su resistencia.
Controles y normativas rigurosas
Todos los elementos de una aeronave están sujetos a un riguroso esquema de supervisión y mantenimiento, y los parabrisas no escapan de este control. El parabrisas de un avión comercial puede ser pulido para eliminar rayones y recibir intervenciones por delaminación o fallos en el sellado, pero no se realizan reparaciones de impactos como sí se hace en un automóvil. Otras tareas de mantenimiento comunes incluyen la reparación de juntas y la aplicación de tratamientos.
Asimismo, se lleva a cabo la reemplazo del parabrisas, una tarea compleja que únicamente puede ser realizada por expertos en el área. El parabrisas suele instalarse desde el interior de la cabina, usando un anclaje diseñado para evitar que pueda despegar y salir volando del avión. El costo de la pieza y de los materiales necesarios, junto con el trabajo de montaje y la posterior certificación, tiene un valor promedio de unos 50.000 euros.
Por otro lado, reemplazar el marco resulta más complicado, ya que forma parte de la estructura del fuselaje. Para llevar a cabo esta tarea, es necesario vaciar la cabina de los pilotos (desmontando todos los instrumentos e indicadores) y quitar varios paneles de revestimiento del fuselaje. Este trabajo arduo dura tres semanas, con equipos operando los siete días de la semana, las 24 horas.
Finalmente, además de los parabrisas, las ventanillas de las aeronaves también son fundamentales. Se fabrican con tres paneles de resina acrílica y sintética, con espacios de separación entre ellos. Los paneles externos y el central son estructurales y están fijados al fuselaje del avión, mientras que el panel interno se instala sobre la pared de la cabina. Su diseño ovalado es necesario, ya que la presión sobre los marcos tiende a acumularse más en las esquinas agudas que en las formas circulares u ovaladas.
