Opciones de empleo en el ámbito de la Ingeniería Aeroespacial

Elegir estudios universitarios es una decisión difícil y, mantenerse en la decisión, también puede llegar a serlo. Qué duda cabe que conocer las posibilidades laborales es clave para decidir con conocimiento de causa, y es por ello que trataremos de dar aquí unas pinceladas sobre las posibilidades laborales en el ámbito de la ingeniería aeroespacial. Espero sean útiles y de interés tanto para aquellos jóvenes que próximamente deban elegir sus estudios universitarios como para aquellos que se encuentran a mitad de sus estudios de Ingeniero Aeroespacial y comienzan a plantearse su futuro profesional.

El carácter multidisciplinar de los estudios de Ingeniería Aeroespacial hace que los titulados puedan trabajar sin problemas en todo tipo de campos, aunque aquí nos centraremos únicamente en aquellos que le son propios. Haremos además una división entre las posibilidades de trabajar para la administración pública y la empresa privada.

El sector público

Dentro de la administración pública española hay fundamentalmente dos opciones:

• Ministerio de Defensa: Un destino muy interesante para todos los ingenieros recién titulados, donde el contacto con equipos y materiales de la máxima tecnología está garantizado. Cabe recordar que por el carácter estratégico de la ingeniería aeroespacial ha estado tradicionalmente muy vinculada con la defensa. Los destinos son fundamentalmente dos, el Cuerpo de Ingenieros del Ejercito del Aire, y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial. En ambas instituciones aparecen regularmente convocatorias para ingenieros (menos frecuentemente con la crisis).
• Ministerio de Fomento: El ministerio de fomento dispone fundamentalmente de dos divisiones o agencias en las que pueden encontrar su lugar los nuevos titulados, la Dirección General de Aviación Civil y la Agencia Estatal de Seguridad Aérea.

La empresa privada

Dentro de la empresa privada las posibilidades de trabajo se multiplican así que haremos una breve clasificación por sectores como breve guía de orientación. Quizás en alguna entrada futura entre en más detalles.

El sector aeroespacial podríamos dividirlo en cinco grandes áreas de actividad, todas ellas con representación en España:

• Diseño, fabricación e ingeniería de aeronaves, equipos y subsistemas de aeronaves y motores. Multitud de empresas realizan trabajos de este tipo en España, empezando por el gigante europeo del sector, EADS, con todas sus subcontratas grandes y pequeñas: Aernova, Aciturri Aeronáutica, Alestis, Safran, Altran, Sener, etc. Y como no, Industria de Turbopropulsores (ITP), el referente español en motores de aviación.
• Espacio. El sector espacial es uno de los grandes desconocidos del tejido industrial español. Diversas empresas ofrecen productos de altísimo componente tecnológico y han logrado posicionarse como empresas de referencia a nivel mundial e sus áreas de especialización. Podríamos citar aquí a la división de espacio de EADS (Astrium), GMV, Indra, INSA, etc.
• Transporte aéreo. Todas las aerolíneas disponen de profesionales de la aeronáutica en sus plantillas, ya que son titulaciones exigidas por la normativa para ciertos puestos como el de Director Técnico.
• Mantenimiento de todo tipo de sistemas y equipos aeronáuticos. Además de grandes servicios de mantenimiento en la propias aerolíneas, caso de Iberia que realiza el mantenimiento de aviones propios y ajenos, hay empresas dedicadas únicamente a tareas de mantenimiento a terceros.  Es uno de los grandes nichos de empleo para los ingenieros Aeroespaciales recién titulados aunque requiere ampliar conocimientos con una formación específica en mantenimiento acreditada por la DGAC.
• Aeropuertos y navegación aérea. En España la gran estrella es AENA, empresa pública (por ahora) de gestión de los aeropuertos y la navegación aérea en España, donde un gran número de ingenieros han encontrado su lugar. Existen además empresas de ingeniería dedicadas a la proyección de las instalaciones como Ineco y otras.

 

Organismos europeos

Existen una serie de organismos europeos con representación española en los que encontrar un buen futuro laboral, destacaremos dos:

• European Aviation Safety Agency (EASA):  Su misión es promover los mas altos niveles comunes de seguridad y de protección del medio ambiente de la aviación civil.
• European Space Agency (ESA): La misión de la ESA consiste en elaborar el programa espacial europeo y llevarlo a cabo, lo cual implica que todos los grandes proyectos europeos que tienen que ver con el espacio son gestionados por ella.

Aquí no aparecen todas las opciones laborales que existen, pero al menos las más importantes sí están reflejadas. Se admiten todo tipo de comentarios y sugerencias para completar la lista y ayudar a los estudiantes futuros y actuales.

Fallo en el instrumento REMS de Curiosity

Ya se ha producido el primer fallo de uno de los los sensores del rover Curiosity, lamentablemente es el sensor de viento que forma parte del instrumento español REMS.

En primer lugar se deben rechazar todas las afirmaciones catastrofistas y acusaciones infundadas que ya se han reproducido por la prensa nacional. No soy capaz de comprender esa afición tan española por fustigarnos y denostar nuestro trabajo frente al que viene de fuera. En primer lugar, tanto la estacion REMS como la Antena de Alta Ganancia son componentes de altísimo nivel tecnológico que se han diseñado y construido por completo en España en base a las especificaciones planteadas por la NASA. La antena ha funcionado a la perfección y la estación REMS lo hizo durante todo el viaje y no presentó errores hasta despues del aterrizaje, todo lo cual hace suponer que no se trata de un fallo o error durante las fases de diseño o construcción, sino que se apunta a que haya sufrido algún tipo de daño durante la fase de descenso.

Especificaciones del instrumento REMS

Vista en detalle de uno de los sensores de viento durante la fase de desarrollo

Como se aprecia en el video del aterrizaje hecho público (por ejemplo aquí), durante la fase final, cuando se encuentran activos los motores que frenan la nave ya próxima al suelo, se levanta una gran cantidad de polvo y piedras, alguna de las cuales podría haber impactado con el rover con la mala suerte de dañar el instrumento. 

Veamos más de cerca el sensor de viento y su funcionamiento. La estación REMS consiste en dos booms atornillados al mastil principal del robot en los que se integran los instrumentos para monitorizar el tiempo marciano.

Las dos estaciones REMS en el mastil de Curiosity

Concretamente los sensores de viento están constituidos por 6 grupos de 4 dados cada uno, a razón de tres grupos por boom, situados en la superficie con una separación radial de 120º entre grupos. En la siguiente imagen se aprecia la ubicación de uno de estos grupos de cuatro dados, quedando los otros dos grupos ocultos en la cara no visible.

Ubicación de uno de los 3 sesores de viento (el grupo de 4 del zoom superior) en el boom

¿Cuál es su principio de funcionamiento?

Los dados se calientan mediante pequeñas resistencias a una cierta temperatura por encima de aquella del aire en Marte, cuando sopla el viento retira calor de los dados, con lo cual se debe incrementar la cantidad de energía aportada al mismo para así mantener su temperatura. Esto por sí mismo sería sufienciente para conocer la velocidad del aire, ahora bien, basandose en el hecho de que nos dados bloquean el viento a otros, la cantidad de calor evacuado por cada uno de los dados del grupo de forma aislada será diferente. En base a esta diferencia de calores evacuados, es a su vez posible conocer la dirección de la que viene el viento. Esto puede comprenderse mejor en la siguiente gráfica, en la que se aprecia la cantidad de calor evacuado por cada uno de los dados a medida que cambia el ángulo de incidencia.

Variación del calor evacuado con el cambio de dirección del viento

La redundacia de sensores permite que a pesar del daño sufrido por uno de ellos sea posible seguir obteniendo mediciones (como puede comprobarse en la siguiente web en la que informan del tiempo en Marte), ahora bien, esta redundancia no es trivial y esta pensada para poder evitar la influencia del mastil en las mediciones y mejorar la precisión de las medidas, con lo cual se habrá perdido cierta capacidad de medición según la orientación del viento con respecto al rover.

Visto el sensor cabe pensar que es aparentemente muy fragil como para realizar el aterrizaje expuesto a la intemperie, puede ser, pero al fin y al cabo la NASA aceptó el diseño del instrumento sin ponerle pegas al mismo.

Estaremos atentos ante posibles actualizaciones informando de la naturaleza del fallo sufrido.

Revisión del accidente del Airbus 330, vuelo AF445 (Parte II)

Análisis de los restos y localización de fallos

Una vez recuperadas las cajas negras (recordemos que son dos, una en la que se graban las conversaciones en la cabina y otra con los datos de vuelo), así como los componentes del avión de mayor interés para la investigación, es hora de proceder a su estudio detallado para tratar de esclarecer las causas que finalmente condujeron al accidente.

Un primer paso es comprobar el estado del avión y la tripulación previos al vuelo. Fallos previos en el avión, un incorrecto mantenimiento o la falta de preparación en la tripulación pueden ofrecer indicios sobre las causas del siniestro. El avión,un Airbus A330-203, fue entregado en 2005 por el fabricante a Air France, que había sido la propietaria y operadora del mismo desde esa fecha. A todos los efectos se trataba de un avión muy moderno, que el día del accidente había efectuado 18870 horas de vuelo y 2664 ciclos. En este caso, el análisis de los documentos relativos a tareas previas de mantenimiento, al propio plan de mantenimiento del avión y su aeronavegabilidad no mostraron anomalías de ningún tipo, puede afirmarse que el avión es despacho con todos los equipos en orden. Por otra parte, la tripulación encargada del vuelo estaba compuesta por:

• Capitán, casi 11000 horas de vuelo, de las cuales 1758 habían sido como capitán en un avión del mismo modelo que el siniestrado.
• Copiloto 1, con unas 6500 horas de vuelo.
• Copiloto 2, con unas 2900 horas de vuelo.

Queda así patente que la experiencia de la tripulación era importante. Cabe recordar (véase entrada anterior) que, cuando comenzaron las anomalías, el capitán se encontraba fuera de la cabina, si bien era cumpliendo con su periodo de descanso reglamentario y su entrada de nuevo en la cabina se produce apenas 50 segundos después de que fuera avisado por el copiloto y permanece en la misma hasta el fatal desenlace.

La meteorología resulta también uno de los factores determinantes en los accidentes aéreos, hasta el punto de que una cuarta parte de todos los accidentes aéreos y una tercera parte de los accidentes fatales están relacionados con las condiciones meteorológicas. En este caso cabe señalar que las condiciones climatológicas en la zona eran las habituales para un mes de junio.

En base al estudio de los restos recuperados pueden formularse ciertas afirmaciones que resultan de gran importancia, no tanto por su papel en aclarar las causas del accidente como por su importancia para descartar posibles malfuncionamientos y motivos distintos de los reales. Algunas de las conclusiones más importantes son:

• No se produjo despresurización en vuelo: Las deformaciones que presentaban algunas de las tapas que cubren las mascarillas de oxígeno indican que se encontraban cerradas en su posición habitual, además, en condiciones normales de operación el oxígeno es enviado a la mascarilla cuando el pasajero tira de ella y libera los pines de cierre, varios pines fueron encontrados y se encontraban en su posición de cierre del sistema de oxigeno. Ambas afirmaciones pueden comprobarse en las siguientes imágenes. 

Elementos recuperados del sistema de suministro de oxígeno (Fuente: BEA)

• En el momento del impacto los motores giraban a altas revoluciones, tal como se desprende del análisis visual de los mismos. Esto unido a los parámetros de funcionamiento registrados sugiere un correcto funcionamiento de los mismos durante todo el vuelo

Motor recuperado del fondo del oceano (Fuente: BEA)

• Las deformaciones encontradas en numerosas piezas y elementos del avión indican que estuvieron sometidas a grandes esfuerzos en dos sentidos: de abajo hacia arriba y de delante hacia atrás.

 

 

•  Los flaps estaban retraídos.

Actuadores de los flaps en la cara inferior del ala en su posición de retraidos (Fuente: BEA)

• No se encontraron ningún tipo de evidencias que sugiriesen fuego o explosiones a bordo, lo que permite descartar atentados en los que se emplearan ningún tipo de artefacto explosivo.

• Todo lo anterior permite concluir que el avión impacto intacto contra la superficie del océano. Esta hipótesis es corroborada también por las autopsias realizadas a los cuerpos recuperados, en ellos se identificaron fracturas en la columna espinal, el tórax y la pelvis. Las fracturas por compresión de la columna espinal, asociadas con la fractura de la pelvis observada en pasajeros sentados, son compatibles con el efecto que tendría sobre una persona sentada una fuerte aceleración vertical.

Con toda la información y evidencias recopiladas a partir los restos de la aeronave y, fundamentalmente, de las cajas negras, es posible determinar que el accidente se produjo como consecuencia de la siguiente sucesión de acontecimientos:

• Se produce una inconsistencia entre las velocidades medidas, muy probablemente como consecuencia de la formación de cristales de hielo en las sondas Pitot, que tiene como consecuencia la desconexión del piloto automático y la reconfiguración de la ley de vuelo a modo alternativo.

Sonda Pitot como la equipada por el A330 (Fuente: BEA)

• El piloto introduce consignas de control inapropiadas que ocasionan una desestabilización en la trayectoria del vuelo.
• La tripulación no es capaz de relacionar la pérdida de indicaciones de velocidad con el procedimiento adecuado a seguir.
• El copiloto tarda en identificar la desviación en la trayectoria que no es suficientemente corregida por el piloto.
• La tripulación no se percata de que se acercan a unas condiciones de entrada en pérdida y que se están saliendo de la envolvente de vuelo de la aeronave.
• La tripulación falla al tratar de identificar la situación de perdida en que se encuentra la aeronave y, en consecuencia, hay una ausencia de acciones destinadas a una recuperación de la misma.

Como en todos los accidentes de aviación una acumulación de errores y circunstancias adversas es la responsable del fatal desenlace. Así las condiciones meteorológicas favorecieron la formación de hielo en el tubo Pitot con la consiguiente obstrucción del mismo, esto ocasiona errores en el cálculo de la velocidad de la aeronave, que desactiva el piloto automático y, finalmente, la tripulación no aplica los procedimientos correctos para solventar la situación.

Conocer en detalle las causas de cualquier accidente aéreo resulta vital para evitar que estas se repitan, así el organismo francés responsable de la investigación (BEA - Bureau d’Enquêtes et d’Analyses pour la sécurité de l’aviation civile) ha emitido 41 recomendaciones de seguridad para introducir mejoras en el entrenamiento de la tripulación, en los procedimientos de vuelo ante perdidas en la lectura de velocidad, etc. Esperemos que todos los errores o deficiencias se subsanen y no vuelvan a concurrir en ningún accidente.

Queda la sección de comentarios para debate, dudas o sugerencias.

Revisión del accidente del Airbus 330, vuelo AF445 (Parte I)

¿Cuántas cosas tienen que salir mal para que un moderno avión como el de la foto, en vuelo de crucero, acabe en el fondo del Océano Atlántico? Trataremos de darle respuesta.

Sucesión de acontecimientos

• El sábado 31 de mayo de 2009, el Airbus A330-203 matrícula F-GZCP operado por Air France despega a las 22:29 en el vuelo AF-447 entre Rio de Janeiro y París.
• A la 1:45, el avión entra en una zona de turbulencias suaves sobre el océano atlántico, las turbulencias cesan a la 1:52.
• A las 2:08 la aeronave vuela en la capa de nubes. que presenta un gran desarrollo vertical. Los pilotos deciden encender los sistemas anti-hielo de los motores, reducir la velocidad a Mach 0.8 y desviar ligeramente el rumbo para evitar la peor zona.
• A las 2:10:05 el piloto automático desconecta el control automático de empuje. El piloto asume el control al mismo tiempo que salta la alarma de entrada en pérdida y la velocidad medida cae abruptamente de 275 nudos a 60.
• A las 2:10:16 el copiloto indica que se han perdido las indicaciones de velocidad al tiempo que el piloto incrementa el ángulo de cabeceo hasta los 11º. A los pocos segundos enciende el sistema anti-hielo de las alas.
• A las 2:10:36 la velocidad mostrada vuelve a ser correcta y de valor 223 nudos, 50 menos que al empezar las incidencias, la medición de velocidad fue incorrecta durante 29 segundos.
• A las 2:10:50 el copiloto llama reiteradamente al capitán para que regrese a la cabina.
• A las 2:10:51 el aviso de entrada en perdida suena de nuevo. Los pilotos sitúan los motores en potencia máxima (Take Off/Go Around) y levantan el morro de la aeronave. El ángulo de ataque, de 6º al inicio del aviso de perdida, comienza a crecer. En este momento la velocidad mostrada en cabina es válida de nuevo, con valor de 185 nudos, el piloto continúa incrementando el cabeceo de tal manera que el ángulo de ataque alcanza los 16º.
• A las 2:11:42 el capitán regresa a la cabina. Durante los siguientes segundos todas las velocidades mostradas en cabina se volvieron no válidas. La alarma de entrada en pérdida deja de sonar tras 54 segundos de funcionamiento ininterrumpido. La altitud en ese momento es de 35000 pies, el ángulo de ataque supera los 40 grados y la velocidad vertical es de aproximadamente -10000 pies/minuto. En ángulo de cabeceo no excedió los 15 grados, los motores estaban al 100% de revoluciones y la aeronave estaba sujeta a alabeos de hasta 40º. El piloto mueve los controles hacia la izquierda y buscando levantar el morro durante 30 segundos.
• A las 2:12:02 piloto y copiloto señalan de nuevo que no disponen de indicaciones de velocidad. Los motores se encuentran al 55%. 15 segundos después el piloto intenta bajar el morro del avión. En los siguientes segundos el ángulo de ataque disminuye, las indicaciones de velocidad se hacen nuevamente validas y el aviso de pérdida se activa de nuevo.
• A las 2:13:32 el piloto indica que se aproximan al nivel de vuelo 100. El ángulo de ataque, cuando fue válido, se mantuvo siempre por encima de los 35 grados.
• A las 2:14:17 suena la alarma del sistema de aviso de proximidad a tierra
• A las 2:14:28 se detienen las grabaciones. Ningún mensaje de emergencia fue transmitido por la tripulación.

Las consecuencias de estos acontecimientos son ya conocidas:

• Daños personales: 

 

• Daños al avión: Totalmente destruido

Comienza la búsqueda de las cajas negras, la auténtica aguja en el pajar

Cuando se produce un accidente aéreo, tras la búsqueda de heridos y posibles desaparecidos, la localización de las cajas negras se convierte en una tarea prioritaria, ya que la información que contienen resulta fundamental para reconstruir los hechos. 

Esto, que es básico en cualquier accidente, lo es todavía más en el caso de caer sobre el océano, cuando el acceso a los restos del avión y su posterior interpretación son mucho más difíciles. Conscientes de la importancia de conseguir las cajas negras, la BEA (la agencia civil francesa para la seguridad aérea) planteó una operación de localización y recuperación como pocas veces se ha visto. La gran distancia entre el continente y la zona del accidente, así como la irregular topografía del fondo marino, obliga a desplegar una gran diversidad de medios en la zona, incluyendo barcos, helicópteros y submarinos. La tarea era ciertamente titánica, y las posibilidades de éxito remotas si no se conseguían localizar durante los primeros días.

La primera fase estuvo orientada a la localización de las cajas negras mediante las señales acústicas emitidas por sus localizadores, se trataba de una operación a contrarreloj, ya que la duración de dichas emisiones vendría limitada por las baterías internas. Este primer intento finalizó sin éxito.

La segunda, y tercera fase incluyeron el uso de vehículos submarinos y sonar de precisión. Estos modernos instrumentos no permitieron la localización de los restos, aunque con ellos se pudo elaborar un mapa con gran precisión de 6300km² del fondo submarino, que sería importante para la cuarta fase de búsqueda. 

La cuarta fase de operaciones se desarrollo entre el 25 de marzo y el 9 de abril de 2011 utilizando el vehículo autónomo submarino REMUS 6000. Los restos pudieron ser finalmente encontrados el 2 de abril de 2011 gracias a una exploración SONAR a 120 kHz y 700 metros de alcance.

Submarino autónomo REMUS 6000 (Fuente: BEA)

Una quinta fase fue necesaria para la localización y recuperación de las cajas negras y ciertos componentes de la aeronave. Para esta tarea fue necesario recurrir nuevamente a los vehículos submarinos no tripulados, en este caso el REMORA III. El submarino fue capaz de localizar y subir a bordo del buque nodriza ambas cajas negras, en aparente buen estado como puede comprobarse en las imágenes.

Cajas negras del vuelo AF445 recuperadas tras casi 2 años en el fondo del oceano (Fuente: BEA)

Memoria del dispositivo de grabación de datos de vuelo (Fuente: BEA)

Los restos localizados en el fondo del mar estaban dispersos en un área importante. En la imagen se aprecian algunas de las piezas de mayor tamaño y aquellos elementos que fueron llevados a la superficie para su posterior análisis y examen están señalados con etiquetas.

Restos del avión localizados en el fondo del Oceano Atlántico (Fuente: BEA)

El total de partes recuperadas de la aeronave se indica en la siguiente imagen, la práctica totalidad se corresponde con aquellos componentes que quedaron a flote tras el accidente y que por tanto fueron recuperados en los primeros días posteriores al mismo.

Elementos de la estructura del avión recuperados tras el accidente (Fuente: BEA)

Puede comprobarse el estado en que quedaron alguno de los restos recuperados:

Motor recuperado del fondo del oceano (Fuente: BEA)

Elemento estructural recuperado tras el accidente y deformado por el golpe(Fuente: BEA)

Estabilizador vertical recuperado tras el accidente (Fuente: BEA)

Continuará...

Curiosity, próxima parada: Marte

 Ya está cerca,  en menos de cinco días el rover Curiosity, lanzado por la NASA en noviembre de de 2011, llegará a Marte. Será el próximo 6 de agosto a las 7:31 hora española y vamos a tener que madrugar un poco si queremos verlo en un falso directo, ya que el retardo de 13 minutos en las comunicaciones Tierra-Marte ocasionará que, cuando recibamos la señal de que la nave ha iniciado la maniobra de aterrizaje, en realidad ya llevará 6 minutos en la superficie de Marte, ya sea de una pieza o en el fondo de un nuevo y humeante crater.

El sistema de aterrizaje elegido asusta, y no es para menos, con una duración de sólo 7 minutos, la NASA -los mayores expertos en divulgación y promoción del mundo- los han bautizado como los 7 minutos del terror. Con un vistazo al video sobran las palabras:

El coste global de la nave ronda los 2.400 millones de dolares, y es que llevar 75 kg de instrumentación científica a Marte no es sencillo ni barato, para empezar porque es necesario ponerlos en el un rover con una masa de 800 kg y el tamaño de un coche pequeño, todo un gigante de la exploración espacial.

Con la proximidad a la fecha de aterrizaje la red se ha llenado de material relativo a la misión, así que me limitaré a recordar los aspectos más importantes relacionados con España y la misión (la aportación total de España a la misión ronda los 24 millones de €):

• REMS (Rover Environmental Monitoring Station), es la estación ambiental con sello español , fabricado en España por la empresa Crisa bajo supervisión del Centro de Astrobiología, centro compartido entre el INTA y el CSIC. Esta situado en el mástil del rover y tomará mediciones de temperatura, presión, humedad y velocidad del viento cada cinco minutos. También será el primer instrumento en Marte capaz de medir de forma directa la radiación ultravioleta. Puedes encontrar una muy completa descripción del instrumento (así como de otros aspectos de la misión) en la siguiente publicación del CAB haciendo click aquí.

Las dos estaciones REMS ya colocadas en el mastil de Curiosity (Fuente NASA)

• Comunicaciones con la Tierra mediante antena de alta ganancia: fabricada por Astrium España (la también española SENER se encarga del sistema de apuntamiento) tiene una forma hexagonal y 30 centímetros de diámetro, gracias a ella Curiosity puede comunicarse directamente con la Tierra, concretamente con alguna de las tres estaciones de la Deep Space Network de la NASA, y transmitir datos en banda X (7-8 GHz).

Antena orientable de alta ganancia (Fuente Astrium)

• Recepción de datos en la Tierra: La estación de seguimiento en Robledo de Chavela (Madrid), conocida oficialmente como Madrid Deep Space Communications Complex dispone de antenas de gran tamaño capaces de realizar la recepción de las señales enviadas por aquellas naves espaciales que se encuentran a una gran distancia de la Tierra.

Una de las antenas de seguimiento en Robledo de Chavela

Más información y curiosidades sobre la misión:

10 curiosidades del Curiosity (Blog Eureka)

10 claves sobre Curiosity (Diario ABC)

Ubicación actual del rover: