Tobogán de evacuación

Un tobogán de evacuación es un tobogán inflable que se utiliza para evacuar rápidamente una aeronave . Se requiere un tobogán de escape en todas las aeronaves comerciales (que transportan pasajeros) donde la altura del umbral de la puerta es tal que, en caso de una evacuación, los pasajeros no podrían bajar por la puerta sin sufrir lesiones ( la Administración Federal de Aviación requiere toboganes en todas las puertas de aeronaves donde el piso esté a 6 pies (1,8 m) o más por encima del suelo).

Las rampas de escape se encuentran dentro de la estructura de la puerta, dentro del arista de la rampa , una parte saliente del interior de la puerta de la aeronave que varía según el tamaño de la aeronave, el tamaño de la puerta y la ubicación de la misma. En muchos aviones modernos, para reducir el tiempo de evacuación, las rampas de evacuación se despliegan automáticamente cuando se abre una puerta en estado "armado". Los aviones modernos suelen indicar el estado armado con una luz indicadora.

Las regulaciones de la Administración Federal de Aviación y la EASA requieren un método de escape aprobado en todas las salidas de aeronaves donde el piso esté a 6 pies (1,8 m) o más sobre el suelo). ^[1] También existen requisitos de diseño para que los pasajeros puedan evacuar dentro de ciertos límites de tiempo; típicamente 90 segundos para aeronaves grandes. ^[2] Un tobogán de evacuación es un tobogán inflable que permite que las personas desciendan de manera segura desde la salida y tiene una tasa de uso lo suficientemente alta para cumplir con los tiempos de evacuación. Los toboganes de escape son el medio de referencia para el cumplimiento de la regulación, aunque algunas aeronaves de carga utilizan métodos diferentes.

El primer tobogán de evacuación de aeronaves fue desarrollado y producido por Air Cruisers, fundada por James F. Boyle, inventor del chaleco salvavidas de la Segunda Guerra Mundial, el " Mae West ". ^[3] La patente para el conjunto de conducto de escape inflable fue presentada por Boyle en 1954 y los diseños fueron patentados en 1956 con el número de patente 2.765.131. ^[4] Hoy Air Cruisers es parte de Zodiac Aerospace y en última instancia es propiedad de Safran , que es el proveedor más grande del mundo de toboganes de evacuación. ^[5] Antes de los inflables, algunos aviones de pasajeros utilizaban toboganes de tipo lona que requerían que la tripulación llevara a cabo un extenso procedimiento de aparejo. Los toboganes de tipo lona todavía se encuentran en algunos aviones rusos fuera de producción.

En 1965, la idea se desarrolló aún más combinando el tobogán inflable con una balsa integrada. Anteriormente, las balsas salvavidas se transportaban por separado en la cabina y la tripulación las desplegaba manualmente después de un aterrizaje en el agua. El nuevo diseño del tobogán/balsa fue presentado a la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) por Jack Grant, superintendente de seguridad de operaciones de Qantas . ^[6]

Hay cuatro tipos de ayudas para la evacuación de aeronaves inflables contempladas en la Orden Técnica de la EASA: ^[7]

Los toboganes tipo I y los toboganes/balsas tipo II funcionan de la misma manera en tierra, permitiendo el descenso desde la puerta hasta el suelo. Un tobogán/balsa también funciona como balsa salvavidas en un desembarco en el agua y, por lo tanto, se requiere que incluya características específicas de supervivencia en el mar, como un dosel erigible, ayudas para enderezarse y paquetes de supervivencia que contengan elementos como tapones de fugas, remos y bengalas. ^[8] Incluso cuando solo se instala un tobogán tipo I, tiene suficiente flotabilidad para actuar como ayuda en caso de un desembarco en el agua.

Una rampa inflable Tipo III es una plataforma pequeña que se puede instalar para permitir un fácil acceso desde, por ejemplo, una puerta de salida sobre el ala a un área de la estructura desde donde se puede descender ya sea mediante un tobogán separado o saltando, dependiendo de la altura.

El tipo IV combina rampa y tobogán en una única unidad funcional. Las salidas sobre el ala de los aviones de la serie Airbus A320 , Airbus A380 , Boeing 747 , Boeing 757 , Boeing 767 y Boeing 777 utilizan rampas y toboganes en diversas configuraciones.

Los toboganes pueden ser de uno o dos carriles, dependiendo del ancho de la salida en la que se instalen y, en las pruebas, deben mostrar una tasa nominal de salida de 70 personas por minuto por carril. Un tobogán de dos carriles es uno que puede transportar dos filas paralelas de evacuados y se usa típicamente en las puertas principales de los aviones de fuselaje ancho . Los toboganes y los toboganes/balsas se pueden separar del avión. Esto puede implicar, por ejemplo, levantar la solapa de la barra de sujeción y tirar de la manija de desmontaje. Estos procedimientos suelen estar rotulados en rojo en el tobogán, "Solo para uso en amerizaje". Una vez que se separa el tobogán, permanece unido al avión mediante una cuerda de amarre. Esta cuerda se romperá si el fuselaje se sumerge o se puede desconectar con la manija de desconexión o un cuchillo suministrado.

Otro tipo único de tobogán de evacuación se encuentra en la familia de aviones DC-9 y sus sucesores, el MD-80 y el Boeing 717. Este tipo de tobogán se encuentra en el cono de cola del avión y se despliega después de que el cono de cola se suelta, lo que permite la evacuación a través de la parte trasera del fuselaje. El procedimiento para utilizar esta salida puede implicar la eliminación de un mamparo de presión de tipo tapón o una puerta de tipo batiente que conduce directamente a una pasarela. Al final de la pasarela se encuentra el paquete de tobogán y una manija de expulsión manual del cono de cola para su uso si el cono de cola aún no se ha soltado automáticamente al abrir la entrada de la pasarela.

Uno de los desarrollos más recientes en tecnología de toboganes de evacuación se puede encontrar en el Airbus A380 , que fue desarrollado por Goodrich Aircraft Interior Products. ^[9] Ciertos toboganes a bordo del avión tienen el sistema de inflado Tribrid, que está conectado a un sistema de detección dentro de la puerta. Si la puerta se abre en modo de emergencia en una actitud anormal (por ejemplo, posición de morro arriba debido a la pérdida del tren de aterrizaje), el tobogán se inflará normalmente, pero también inflará varios pies de tobogán adicional para garantizar que el tobogán llegue al suelo. Esto contrasta con el Boeing 747 , ya que las puertas que se encuentran en ese avión no tienen dicho sistema; si el tobogán no llega al suelo, las puertas deben bloquearse para evitar lesiones a los pasajeros.

Las correderas instaladas en las puertas del fuselaje principal se montan en la propia puerta. Este embalaje se encuentra normalmente en el interior de un burlete de corredera , una parte saliente en el interior de la puerta de la aeronave que varía según el tamaño de la aeronave, el tamaño de la puerta y la ubicación de la misma. En las puertas anchas típicas de los aviones grandes, estas serán correderas de "doble carril" capaces de transportar dos filas paralelas de evacuados. ^[1] Para reducir el tiempo de evacuación, las correderas de evacuación se despliegan automáticamente cuando se abre una puerta en estado "armado". Se utilizan varias formas de indicadores, como luces, banderas y alfileres con cintas para indicar que la puerta está armada. ^[10]

Todos los aviones comerciales de gran tamaño tienen rampas de escape en las puertas principales, pero algunos también tienen rampas para salidas sobre las alas. Entre ellos se incluyen los aviones de las series Boeing 767 , Boeing 757 y Airbus A320 . Normalmente, las rampas de evacuación sobre las alas no están diseñadas para su uso en situaciones de amerizaje, ya que no se pueden separar y no funcionan, ya que el sistema se desactiva cuando los aspiradores de la rampa absorben agua. Las aeronaves que no tienen una rampa sobre las alas, como el Embraer 190 , 717 y 737 , no las requieren por normativa porque cuando los flaps están completamente bajados, están lo suficientemente bajos respecto al suelo para cumplir con el requisito.

Las salidas de ventana suelen venir en dos configuraciones:

• Una salida de tipo trampilla sin bisagras , en la que la trampilla se desbloquea desde el interior y se tira hacia la cabina, donde se puede desechar. Algunas aerolíneas recomiendan colocar la trampilla en los asientos adyacentes, mientras que otras pueden recomendar dejarla caer en la siguiente fila de asientos o girar la salida y arrojarla fuera del avión lo más adelante posible. En el marco de la ventana se puede encontrar una manija de inflado manual para la rampa de evacuación, si está equipada. La mayoría de las salidas sobre las alas de los aviones son de este tipo.
• Una trampilla de salida con bisagras y autodesechable que se abre automáticamente hacia afuera mediante un resorte cuando se tira de la manija de salida. Este diseño actualmente solo se encuentra en los aviones de la familia Boeing 737 NG y A320neo .

Las salidas de ventana suelen estar equipadas con líneas de salvamento o de zanja. Estas pueden estar sujetas al marco interior de la salida de ventana o ubicadas en un compartimento de almacenamiento cercano. Un extremo tiene una hebilla para conectarlo a los accesorios de las alas del avión.

Antes de la salida (normalmente antes de que arranque el motor), la tripulación de cabina coloca todas las puertas del avión en modo armado (o automático) . Los métodos de armado varían de un avión a otro, pero en última instancia, la barra de sujeción (una barra de metal unida al extremo de la corredera de la puerta) se fija físicamente a los soportes que se encuentran en el umbral de la puerta o junto a él. En los aviones más antiguos, como el Boeing 737 , esto lo hace físicamente la tripulación de cabina y, en la mayoría de los demás aviones, implica empujar una palanca en la propia puerta que arma la puerta internamente.

Si se requiere una evacuación rápida y las puertas se abren mientras están "armadas", la apertura de la puerta saca el paquete de tobogán del bullicio (porque la barra de sujeción está físicamente unida al piso del avión). Debido al peso tanto de la puerta como del tobogán, se requiere un gran esfuerzo para empujar la puerta para abrirla lo suficiente como para liberar el tobogán del bullicio, por lo que en aviones más grandes se activa una función de "asistencia eléctrica" ​​para ayudar a la apertura, ya sea eléctricamente o con gas comprimido. Una vez que el tobogán está completamente libre, caerá por gravedad y después de viajar una cierta distancia, se sacará un pasador de un detonador que contiene gas comprimido y el tobogán se inflará. Si este sistema falla, la tripulación de cabina puede inflar manualmente el tobogán tirando de una manija de inflado manual en la parte superior del tobogán. Si esto también falla, los procedimientos operativos estándar requieren que la tripulación de cabina envíe a los pasajeros lejos de la puerta y a uno que tenga un tobogán de escape en funcionamiento.

Algunas aeronaves de fabricación rusa, como el Tupolev Tu-154, tienen un proceso muy complicado para activar y desplegar las correderas. Las correderas se almacenan en armarios, normalmente junto a la salida de emergencia del interior del avión. Suelen tener más o menos el mismo ancho y altura que un asiento. Para activar la corredera, hay que tirar de la cubierta frontal hasta un ángulo de 90 grados, luego sacar la corredera para que quede plana sobre el suelo o el umbral de la puerta, abrir la salida de emergencia y patearla o empujarla hacia afuera. La gravedad tirará entonces de la corredera hasta el suelo y se inflará.

Las fichas de seguridad de la aeronave y las demostraciones de seguridad durante el vuelo muestran a los pasajeros dónde se encuentran las salidas de emergencia más cercanas y cómo utilizar los toboganes de evacuación. Además, los auxiliares de vuelo reciben una amplia formación en seguridad que abarca el uso de los toboganes de evacuación.

En un artículo de la revista Time escrito por Amanda Ripley , con la ayuda del experto en seguridad de la aviación Dan Johnson, se recopilaron algunos consejos sobre cómo evitar lesiones y escapar de un avión en un tobogán inflable. Sus sugerencias incluían planificación, salir del avión y bajarse del tobogán rápidamente, saltar, adoptar la posición corporal correcta y evitar prendas que pudieran causar problemas de seguridad, como tacones de aguja y medias. ^[11]

La apertura involuntaria de la corredera se produce cuando el operador de la puerta del avión intenta abrirla cuando está en posición de armado. Esto le cuesta a la industria millones de dólares en ingresos perdidos cada año, estimados en 20 millones de dólares solo en América del Norte por concepto de tripulación de cabina. ^[12]

Se puede utilizar un dispositivo para evitar este problema. Funciona haciendo sonar una alerta audible (voz) cuando el operador de la puerta, ya sea capacitado o no, está a punto de abrir la puerta en la posición armada. Funciona como un sistema independiente, que no requiere ninguna acción más que armar la puerta según los procedimientos operativos estándar normales. Cuando la puerta se coloca en la posición armada, el dispositivo se arma. Se puede instalar como una unidad independiente o integrarse en los sistemas de la aeronave y alimentarse con la energía de la aeronave.

Tanto los toboganes como los toboganes/balsas utilizan sistemas de inflado con gas inerte no explosivo. La FAA exige la evacuación de todo el avión en 90 segundos utilizando el 50% de las salidas de evacuación disponibles. Para cumplir con este requisito, todas las unidades de evacuación deben desplegarse en menos de 10 segundos. En el caso de aviones grandes y de fuselaje ancho, como los A380 y los B747, un despliegue exitoso se completa en unos cinco a siete segundos, según las condiciones (como la temperatura y los vientos).

El sistema de inflado suele estar formado por un cilindro presurizado, una válvula reguladora, dos mangueras de alta presión y dos aspiradores. El volumen del cilindro puede oscilar entre 100 y 1.000 pulgadas cúbicas (1,6 y 16,4 litros), presurizado a unas 3.000 libras por pulgada cuadrada (200 atmósferas estándar) con nitrógeno gaseoso (N2 ₎ o una mezcla de dióxido de carbono (CO2 ₎ y nitrógeno. La mayoría de los cilindros, que antes estaban hechos de acero, ahora están hechos de núcleos de aluminio o aleación envueltos con fibra de vidrio u otros materiales ligeros que ahorran combustible. El CO2 _se utiliza para reducir la velocidad a la que la válvula expulsa los gases.

La válvula reguladora dosifica mecánicamente el gas a una presión de aproximadamente 300 a 600 libras por pulgada cuadrada (20 a 41 atm) y a un ritmo de aproximadamente 4 pies cúbicos (0,11 m3 ⁾ por minuto. Normalmente hay dos mangueras de alta presión unidas a la válvula, que están conectadas en el otro extremo a aspiradores. Estos suelen ser tubos cilíndricos de aluminio huecos con puertas cilíndricas deslizantes o de aleta internas que se abren cuando se aplica gas a alta presión y se cierran cuando la corriente de gas disminuye y la contrapresión interna de la corredera alcanza aproximadamente 2,8 - 3,7 psi. Funcionan según el principio Venturi y aspiran aire exterior hacia la unidad de evacuación a un ritmo de aproximadamente 500:1. Un cilindro de gas de 750 pulgadas cúbicas (12,3 litros) puede llenar una corredera con aproximadamente 850 pies cúbicos (24 m3 ⁾ de aire a una presión de aproximadamente 3 psi (0,20 atm) en aproximadamente cuatro a seis segundos.

Para que la corredera se despliegue correctamente, se empaqueta de manera que los aspiradores queden directamente debajo de la cubierta exterior. El paquete de corredera completo y autónomo tiene aproximadamente 3 pies (0,91 m) de ancho, 2,5 pies (0,76 m) de largo y aproximadamente 1 pie (0,30 m) de alto, según el tipo de aeronave. En la parte delantera central del paquete, se deja colgando una pieza de varias capas de tejido pesado de uretano o neopreno/nailon, llamada correa, a una longitud de aproximadamente 2 pies (0,61 m). Cuando se instala en la aeronave, se coloca una barra de correa a través del extremo exterior central de la correa y se fija al piso interior, justo dentro y delante de la puerta de salida. En la cara de la correa hay instrucciones en letras rojas grandes y un asa con la palabra "PULL" (tirar) en ella.

Sin embargo, esto rara vez se utiliza, porque el cordón unido al mango pasa por la correa hasta la válvula, que es varios centímetros más corta cuando la correa está completamente extendida. Cuando la corredera está en la posición armada y la puerta está abierta, el paquete de corredera cae libre del arpón de la puerta (un contenedor exterior semirrígido) y el peso y el impulso de la corredera tiran del cordón de la válvula, iniciando el flujo de gas. Casi al mismo tiempo, también se tira de un pasador de metal que mantiene cerrado el centro de la maleta, liberando una cadena de margaritas y las dos mitades de la cubierta. Cuando se suelta la cubierta y se activa el sistema de inflado, los dos aspiradores salen disparados del paquete, tragando grandes cantidades de aire y restringidos solo por los tubos de tela a los que están sujetos de forma segura.

Para compensar el viento, las nuevas rampas de evacuación contienen deflectores internos que hacen que los extremos más cercanos al avión se inflen primero, y están construidos para que sobresalgan como cuatro codos y presionen contra el fuselaje del avión hacia los lados delantero y trasero de la puerta de salida. También hay sujeciones de medio amarre que evitan que la rampa de inflado se hunda o se vuele debajo del avión. Estas sujeciones están construidas de modo que cuando la rampa se vuelve bastante rígida, a alrededor de 1,5 a 2 psi (0,10 a 0,14 atm), se desprendan muy rápidamente (normalmente hay dos) y, dado que los tubos colectores ya están contra el fuselaje, la rampa se levanta casi horizontalmente de la puerta y luego cae con relativa suavidad al suelo. Las pruebas con vientos cruzados de 25 nudos (46 km/h) han demostrado que estos sistemas de despliegue son muy eficaces.

Independientemente del sistema de inflado, todos los toboganes están equipados con al menos un dispositivo de alivio de presión por cada cámara de inflado. Esto protege la cámara de fallas catastróficas debido a una sobrepresión. (Normalmente, los toboganes modernos están hechos de al menos dos cámaras de inflado y deberían poder evacuar una aeronave incluso cuando una de las cámaras pierde toda la presión).

Todos los toboganes de evacuación nuevos se prueban en una maqueta de la puerta de salida de una aeronave y se filman antes de certificar su aptitud para volar y entregarlos a un cliente. Además, las unidades nuevas suelen estar construidas con materiales de uretano e impregnadas o recubiertas con un revestimiento aluminizado para que el tobogán sobreviva durante un breve período incluso si hay fuego cerca. Los toboganes más antiguos son amarillos y están hechos de tela de neopreno/nailon.

Aviones como la familia Embraer ERJ , la familia Fokker 50 , la familia Antonov An-148 , la familia ATR y la familia Bombardier CRJ no tienen toboganes de escape porque todas las salidas están a una distancia del suelo (menos de 6 pies (1,8 m)), por debajo de la cual los dispositivos de asistencia de evacuación no son requeridos por las regulaciones. ^[13] En la puerta de entrada principal, 1L, algunos de estos aviones tienen escaleras que están conectadas a la puerta o se despliegan.

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