Esta semana un nuevo vídeo captado en el lugar y momento exacto muetra el impacto de un rayo en un Boeing 777 de KLM que despegaba de Amsterdam hacia Lima con número de vuelo KL743, pero ¿puede un rayo provocar un accidente aéreo?
Te invito a leer el especial sobre Miedo a Volar en relación al temor que imágenes de rayos impactando aviones está generando en estos días.
La respuesta rápida es: NO y esto es por un simple motivo, los aviones actúan como una Jaula de Faraday.
¿Qué es una Jaula de Faraday?
La jaula de Faraday es una caja metálica protectora de los campos eléctricos estáticos, en su interior el campo eléctrico es nulo y se utiliza en la protección de descargas eléctricas, se emplea en laboratorios biomédicos, cámaras de reverberación, en telecomunicaciones, entre otros.
Tomado de Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.
Pero en términos simples esto quiere decir qué un avión, componentes, tanques de combustible, etc. son una caja metálica por los componentes con los que están creados y en su interior el campo eléctrico es nulo, por lo que un rayo cuando impacta el fuselaje este no ingresa y la carga pasa a través de la aeronave y continúa su viaje. Para que exista una interacción eléctrica se necesita que 2 puntos tengan diferente potencial eléctrico, como el avión está en el aire, y es impactado tiene un solo potencial eléctrico, el otro es la tierra hacia donde el rayo se dirige y descarga su energía.
En otras palabras el avión actúa sólo como conductor de la energía eléctrica, la cual pasa a través de su estructura y se dirige a descargarse en la tierra. Es similar a cuando un pájaro descansa sobre una línea de alta tensión. No se muere porque tiene un solo potencial eléctrico. Sería diferente si la otra pata del pájaro toca la tierra.
¿Qué pasa cuando un rayo impacta un avión?
En muy pocas oportunidades un rayo puede generar pequeños problemas en un vuelo. Por ejemplo dañar el radar meteorológico, generar pequeños “golpes” o indicar alguna alarma en la cabina de los pilotos y esto generará que el vuelo deba regresar a su aeropuerto de salida o a uno alterno, pero generar un accidente, NO.
Sin embargo, cuando una aeronave es impactada por un rayo, esta es sometida a un chequeo de lightning strike, donde se revisa la coloración o cambio de color y el estado de los remaches. En el caso de existir cambios, se revisará la conductividad de la aeronave, se revisa el estado de las antes de estática y se repara la zona afectada.
En la mayoría de casos, cuando un rayo impacta un avión, ni los pasajeros ni los pilotos se enteran del evento. Se dice que un avión es impactado por 1 rayo cada 1000 horas de vuelo y es un evento más común de lo que se cree, pero que jamás pone en riesgo la operación de un avión. Por este mismo motivo es que los aviones son inspeccionados regularmente en busca de fallas, donde el impacto de un rayo que no fue detectado por la tripulación pueda ser inspeccionado debidamente.
Cabe indicar que una descarga de un rayo libera entre 1.000 y 10.000 millones de julios de energía, con una corriente de hasta 200.000 amperios y 100 millones de voltios.
Con respecto al tema de la Jaula de Faraday, existe un error conceptual común al intentar explicar el fenómeno de descargas atmosféricas en aviones (o automoviles). El concepto de campo eléctrico nulo en el interior de una “cáscara” metálica solo es aplicable en ELECTROSTÁTICA (Sin cargas en movimiento). Cuando existen corrientes circulantes y, más aún, variables en el tiempo, el campo eléctrico en el interior no es nulo. Esto se demuestra matemáticamente a partir de las ecuaciones de Maxwell. Un ejemplo de esto se da justamente con un rayo que posee corrientes (vos lo mencionas) extremadamente altas y con duracion muy corta. Por otro lado, no es para nada cierto que, por el simple hecho de que la corriente circule por “la cáscara” metálica sea completamente segura la situación. La circulación de corriente por un conductor tiene limitaciones obvias que dependen de la capacidad de este para soportar la circulación de corriente. Esto está relacionado con las zonas de mayor resistencia que pueden sobrecalentarse o presentar caídas de tensión elevadas generando chispas INTERNAS. Este es el caso de uniones de partes de la “cáscara” que pueden ser remachadas (en la mayoría de los casos) o soldadas. Si las superficies unidas tienen pintura en la superficie la cuestión se complica más aún por el incremento de la resistencia de contacto. A esto sin dudas debe sumarse el hecho de que si alguna rama de corriente abarca algún circuito de por ejemplo, comunicación, o bien, el mismo campo electromagnetico induce corrientes en este. En ese caso, se afectaría equipamiento de navegación o comunicación. Si bien el tema resulta complejo es muy interesante y no creo que amerite análisis poco profundos. Por cualquier duda o consulta, a disposición. Saludos cordiales.
Muy buena explicación, muchas gracias por tu gran aporte.