Los aviones comerciales de hoy pueden cubrir distancias realmente impresionantes sin necesidad de repostar combustible y con una seguridad de operación nunca vista. Esto se debe a dos características que están relacionadas: las certificaciones ETOPS y las variantes de aeronaves LR («Long Range») y ER («Extended Range»). Esta combinación les permite a las aerolíneas satisfacer las necesidades de sus clientes cuando de unir ciudades muy distantes se trata.
Por su parte, la certificación ETOPS de un avión garantiza que pueda volar rutas en las que siempre va a tener a su alcance un aeropuerto en el cual aterrizar, en caso de sufrir un fallo de motor. Hasta la década del ochenta, los vuelos de mayor duración estaban reservados en exclusiva para las aeronaves que contasen con más de dos motores. Después eso cambió.
Boeing, los pioneros del alcance extendido
Desde la década de 1980, el fabricante estadounidense particularmente, se ha dedicado a ofrecer versiones ER de ciertos modelos. El primero que presentó las versiones ER fue el 767, cuyo modelo original, el 767-200, entró en servicio en 1982 con United Airlines y dos años después, en 1984, presentó el -200ER para El Al.
Boeing continuó desarrollando versiones 767 y sus respectivas variantes ER. En el caso del -300, una vez más, transcurrieron sólo dos años entre el lanzamiento de las versiones original (Japan Airlines, 1986) y ER (American Airlines, 1988). El modelo más grande del 767 fue el -400ER para Continental Airlines pero en este caso nunca llegó a venderse la versión estándar -400.
Otros modelos de Boeing también tuvieron versión ER, aunque solo sea en mínimas cantidades. El 747-400, tuvo su variante -400ER cuando Boeing produjo seis unidades para Qantas. El alcance ampliado proporcionó a la aerolínea mayor seguridad en sus rutas sobre el océano Pacífico. Qantas retiró su primer 747-400ER en febrero de 2020, uno de los primeros de una larga serie de retiros de cuatrimotores a lo largo del 2020.
Lo propio ha sucedido con el Triple Siete, que dispone de variantes ER y LR desarrolladas a partir del modelo básico. El -200ER entró en servicio con British Airways en 1997, tres años después de que el -200 original despegara con United en 1994. Mientras tanto, el 777-300LR tuvo su primera entrega a Air France en 2004. Desde entonces es la variante del 777 más vendida.
Pero el éxito de las variantes de alcance extendido no se limita a Boeing, teniendo Airbus sus propias versiones del mismo concepto.
Los aviones de un solo pasillo
Los modelos ER no se limitan únicamente a los diseños de fuselaje ancho y los dos mayores fabricantes de jetliners del mundo han incursionado en ese concepto, incluso con la idea de conseguir un avión que sea capaz de reemplazar al discontinuado 757.
También se pueden encontrar aviones ER en ciertas familias de reactores regionales. Los primeros CRJ100 pronto fueron seguidos por el CRJ100 ER, que aumentó el alcance del avión en un 20%. Esto luego aún se mejoró más con el CRJ100 LR (con un alcance de 1,650 nm o 3,056 km), lo que significaba que el avión volara un 40% más lejos que el CRJ100 original.
La competencia brasileña también se movió en la misma dirección. Un ejemplo de esto es la serie ERJ de Embraer. Los jets de esta familia se dividen en modelos ERJ135, 140 y 145, sin embargo, todos tienen variantes ER y LR. Esto les da a las aerolíneas una ventaja cuando operan rutas regionales largas con niveles de demanda bajos.
Pero, ahora que hemos visto los tipos de aeronaves que pueden tener una versión ER, ¿qué es exactamente lo que los fabricantes le hacen a un avión para certificarlo como «rango extendido»?
Más combustible = Mayor alcance
Quizás la forma más obvia de aumentar el alcance de una aeronave es aumentar en consecuencia su capacidad de transportar combustible. Esto generalmente se logra mediante la instalación de tanques de combustible adicionales y puede tener un impacto significativo en el alcance general de una aeronave.
Esos depósitos pueden instalarse usando espacio interno disponible o en alguna de las bodegas de carga disponibles. Esto nos lleva a un aspecto crucial del desarrollo de modelos de mayor alcance y es el aumento del MTOW (Maximun Take Off Weight – Peso máximo de despegue) de la aeronave.
Lograr un mayor MTOW
Hay muchas formas en las que los fabricantes de aeronaves pueden aumentar el MTOW para transportar de manera segura el peso de combustible, la carga y los pasajeros. Pero básicamente todas se reducen al refuerzo de diversas zonas estructurales.
Las principales zonas a reforzar son el fuselaje, alas y el tren de aterrizaje. EN algún caso puede ser necesario usar neumáticos más grandes. Estas alteraciones le permiten soportar con seguridad el peso del combustible adicional y en definitiva aumentar el alcance.
Otras modificaciones
Además de los refuerzos estructurales, las mejoras aerodinámicas, especialmente de las alas, juegan un papel importante en la reducción del consumo de combustible y por tanto en la ampliación del alcance de un avión.
Finalmente, el alcance de un avión también se puede aumentar con una configuración de asientos de menor densidad. Un ejemplo actual es la operación de Singapore Airlines de siete ejemplares del Airbus A350-900ULR («Ultra-Long Range»), que presenta una configuración premium con capacidad para solo 161 pasajeros. Esta medida libera peso para poder transportar combustible adicional. En consecuencia, la aerolínea puede operar el vuelo comercial programado non-stop más largo del mundo: Singapur y New York en poco menos de 18 horas.
ETOPS: Un antes y un después en la industria
Pero este tipo de vuelos de largo alcance sobre los océanos requieren de una certificación especial y se trata de ETOPS, que es el acrónimo en inglés de “Extended-range Twin-engine Operational Perfomance Standards” (Estándares de Alcance Extendido para las Operaciones de Bimotores).
Después de la Segunda Guerra Mundial Como ya no había trimotores en operación en los EE.UU. (el último fue el Ford), lo que impuso la idea de que los aviones intercontinentales debían ser cuatrimotores. Dado que ni los entes reguladores ni la propia la industria veía seguro que los bimotores de transporte comercial de pasajeros pudiesen operar rutas de largo alcance sobre el mar, los polos o zonas deshabitadas, se exigió que todos los planes de vuelo incluyesen siempre alternativas dentro del alcance de la aeronave, donde los aviones pudieran aterrizar en caso de encontrar alguna dificultad.
La regla de los 60 minutos
En 1953 la FAA estadounidense consideró que un bimotor sería capaz de volar de manera segura durante una hora, en el caso de perder una planta propulsora. Por ello ideó la regla de los 60 minutos, lo que permitía a las aerolíneas tener una norma sencilla de entender y cumplir. Básicamente un avión bimotor sólo podría operar aquellas rutas en las que siempre tuviese un alternativo utilizable en un radio máximo de los 60 minutos de vuelo[1].
En Estados Unidos o Europa era bastante fácil trazar rutas con varios aeropuertos alternativos a lo largo del trayecto dentro de los 60 minutos de vuelo. Sin embargo, en otras regiones del mundo con una menor cantidad de aeródromos, los bimotores operaban muy restringidos.
En el caso de aeronaves con más de dos motores, la regla de los 60 minutos se ampliaba hasta los 180 minutos.
Con el paso del tiempo, la llegada de nuevas tecnologías y mejoras técnicas, las aerolíneas no se sentían cómodas con esas regulaciones. Así pues, comenzaron a reclamar que se les permitiese a sus bimotores poder volar las rutas de mayor duración. Finalmente, en 1985 se extendió la primera certificación ETOPS a un bimotor, y fue un Boeing 767-200 de la desaparecida TWA.
El mundo después de ETOPS
Una certificación ETOPS extiende las operaciones de un avión que sufre un fallo de motor, hasta los 120 minutos, o los 180 minutos, de vuelo del aeropuerto alternativo.
Esto significa que un bimotor que obtiene una certificación ETOPS-120, podrá volar cualquier ruta en tanto disponga de un aeropuerto alternativo dentro de las dos horas de vuelo con un solo motor operativo. Si la certificación es ETOPS-180, ocurre lo mismo, pero hasta las tres horas. Es el caso del A220 (ver: Airbus A220: La generalización del ETOPS).
Actualmente existen aeronaves que operan con una certificación ETOPS extendida hasta los 300 minutos de vuelo con un solo motor activo, que incluso puede llegar hasta los 370 minutos en el Airbus A350. En el caso del Boeing 777, dispone de una certificación ETOPS de 330 minutos.
Esto quita las restricciones a la mayoría de los destinos que cubren las aerolíneas actualmente, ya que los alternativos pueden llegar a estar ubicados hasta un máximo de más de 5 horas de vuelo, operando con un solo motor.
La realidad es que con clasificaciones tan altas como esta, la única zona prohibida para aviones bimotores está directamente sobre solo algunas zonas de la Antártida.
Los requerimientos de la certificación
Los requerimientos técnicos para obtener una certificación ETOPS son exigentes, y aumentan considerablemente cuantos más minutos de vuelo se le otorgan al avión.
Lo primero que deben demostrar los fabricantes es que todos los sistemas de seguridad y los elementos vitales del modelo están reforzados. Además, tendrá que probar la aeronave durante innumerables horas de vuelo con un solo motor activo y bajo todo tipo de meteorología.
Dependiendo de los resultados, las agencias de seguridad aérea certificarán el número máximo de minutos que podrá operar con un motor apagado.
Una vez conseguida la certificación, las compañías aéreas deben implementar una serie de trabajos de mantenimiento más estrictos sobre los aviones certificados. Estas aeronaves tienen que pasar controles técnicos y mecánicos de manera más asidua que aquellos no certificados, lo que supone un muy importante desembolso en mantenimiento para las compañías aéreas.
Las aerolíneas además deben de cumplir con un plan de asistencia a los pasajeros en los aeropuertos alternativos. Esto quiere decir que, aunque exista un aeropuerto dentro del alcance ETOPS de la máquina en cuestión, es ineludible que las infraestructuras disponibles puedan ofertar unos servicios mínimos que garanticen el bienestar de los viajeros.
¡ETOPS para todos!
En la actualidad la normativa relativa a la ETOPS afecta tanto a bimotores, como a aviones de más de dos motores, y se conoce como “Extended Operations” (Operaciones Extendidas).
La dimensión del avión no tiene influencia en obtención de la certificación y tanto aeronaves de fuselaje ancho como de un solo pasillo pueden, y deben, certificarse en caso de ser necesario. Es por ello que tienen certificación aviones como el B737, B757, B767, B777, B787, B747 (único cuatrimotor habilitado con ETOPS, exclusivamente el modelo -8), el A220, A300, A310, los A318/319/A320/A321, el A330, A350, y los rusos Tu 204 y Tu 214.
Todos conocemos el final de la historia, el concepto ETOPS se impuso en el mundo y los bimotores coparon la mayor parte de los vuelos intercontinentales. No solo no se planean nuevos cuatrimotores, sino que la construcción de los modelos actuales está llegando a su fin. La producción del A380 finalizará en 2021. El 747-8F permanecerá en producción un poco más. Los nuevos aviones que se están lanzando y planeados para un futuro próximo son todos bimotores con alcance global y bajo las mayores condiciones de seguridad.
NOTA:
[1] Para calcular la distancia máxima a la que deberían estar las alternativas, se utilizaba la velocidad de cada modelo de avión operando con un solo motor, en una atmósfera sin viento. Con esa cifra se conocía cuántos kilómetros podría recorrer la aeronave durante una hora.
Interesantisima explicacion del concepto ETOPS. Gracias