Desarrollo del boom de reabastecimiento: la importancia de probar

El desarrollo del boom de reabastecimiento en vuelo de Airbus requiri simuladores, bancos de software y equipos, adems de un rig de integracin, para identificar problemas antes del vuelo. El simulador permiti evaluar las leyes de control y disear y valorar el sistema de visin del A330 MRTT, mientras la BCU se prob con el entorno exterior simulado. El programa tambin utiliz un foso bajo el A310 y el propio avin en tierra como banco de integracin. Una prueba final anticip un fallo que ser tratado en un prximo artculo.

En los proyectos tecnolgicos complejos existe una tentacin constante: avanzar deprisa hacia el vuelo o la demostracin ante el cliente. El vuelo tiene prestigio. Es visible. Produce imgenes y titulares. Un banco de ensayo, en cambio, suele ser una estructura poco fotognica, llena de cables, equipos y pantallas que nadie enseara en una presentacin comercial.

Sin embargo, buena parte del xito de un programa se decide en tierra, mucho antes de despegar. Durante el desarrollo del boom de Airbus fue necesario crear simuladores, bancos de software, bancos de equipos y un rig de integracin. Todo ello tena un objetivo comn: descubrir los problemas antes de que el avin estuviera en el aire. Porque el vuelo ensea, pero de forma muy cara.

Probar para aprender, no solo para verificar

A menudo se piensa que las pruebas sirven para comprobar que un sistema cumple los requisitos, pero esa es solo una parte de su funcin. En un desarrollo realmente nuevo, las pruebas sirven, sobre todo, para aprender. Permiten descubrir comportamientos que no estaban previstos, cuestionar supuestos, ajustar modelos y entender cmo interactan sistemas que, por separado, parecan correctos.

En el caso del boom, se desarroll un simulador donde el operador poda controlar una representacin virtual del sistema desde una consola similar a la real. Inicialmente se utiliz para evaluar las leyes de control. Ms adelante result tambin esencial para disear y valorar el nuevo sistema de visin del A330 MRTT.

Para la unidad de control del boom se construy un banco de software donde todo el entorno exterior estaba simulado. La BCU (Boom Control Unit) realmente "crea" que estaba volando. Eso permita repetir escenarios, introducir fallos, cambiar condiciones y automatizar pruebas que podan ejecutarse durante la noche. Al da siguiente, el equipo dispona de resultados sin haber consumido una sola hora de vuelo.

Tambin se construyeron bancos especficos para el Hoist y el ERA. Las controladoras accionaban los mecanismos reales mientras motores industriales aplicaban las fuerzas que aquellos sistemas encontraran durante la operacin. Una especie de gimnasio para actuadores.

La diferencia era importante: en el banco poda repetirse una maniobra cientos de veces, aumentar progresivamente la carga, registrar cada variable y detener el ensayo en cuanto apareca un comportamiento extrao. En vuelo, esa libertad no existe.

El foso bajo el avin

Uno de los ejemplos ms llamativos fue tambin uno de los ms simples. El boom deba desplegarse desde la parte trasera del A310 y recorrer toda su envolvente de movimiento. Pero cuando el avin estaba en tierra, la prtiga tocaba el suelo antes de alcanzar su mxima deflexin.

El equipo no quera desplegar el boom por primera vez en vuelo, as que la solucin fue construir un foso. Un agujero en el suelo, que permitiera bajar el boom hasta su posicin extrema sin que chocara con el pavimento.

Un avin lleno de tecnologa avanzada, software crtico, cmaras, sensores, actuadores y electrnica digital necesitaba, para poder probarse correctamente, un agujero en el suelo. No era una solucin sofisticada, pero era imprescindible.

La buena ingeniera no selecciona las herramientas por su elegancia aparente, sino por su capacidad para reducir incertidumbre. A veces hace falta un modelo matemtico avanzado. Otras veces, una cmara climtica. Y en ocasiones, lo que desbloquea el ensayo es una obra civil bsica. El foso permiti desplegar el boom completamente, observar su comportamiento, verificar interferencias y ensayar operaciones que nadie quera descubrir por primera vez en el aire.

Utilizar el propio A310 como rig

El programa necesitaba tambin un rig de integracin donde pudieran conectarse los equipos reales del boom y operarlos desde una consola representativa. Pero construir una rplica completa del avin requera tiempo, y el primer vuelo estaba demasiado cerca. Entonces surgi una solucin poco convencional: utilizar el propio A310 en tierra como banco de integracin.

Se instal sobre el avin la infraestructura de adquisicin de seales, clculo y monitorizacin necesaria para realizar las pruebas. Cuando llegaba el momento de volar, parte de esa instalacin se retiraba. En lugar de reproducir el avin en un laboratorio, se convirti el avin real en laboratorio.

La ejecucin fue compleja, pero era la nica alternativa viable. Haba que superponer sistemas de ensayo a los sistemas reales, mantener la configuracin bajo control y asegurar que todo pudiera desmontarse o adaptarse sin comprometer el vuelo. El equipo poda probar sobre el entorno autntico: el cableado real, los equipos instalados, las interfaces verdaderas y la configuracin concreta que despus volara. La ventaja era enorme.

El vuelo es caro porque requiere avin, combustible, tripulacin, instrumentacin, permisos, espacio areo, mantenimiento y preparacin, pero su coste ms importante no es econmico. Determinados fallos pueden daar el equipo, poner en riesgo la seguridad o cerrar el programa antes de que exista una segunda oportunidad.

El ensayo en tierra ofrece, adems, algo que el aire no concede fcilmente: repetibilidad. Una condicin puede reproducirse, instrumentarse, ralentizarse y analizarse desde mltiples ngulos. En vuelo, la situacin puede aparecer durante unos segundos y desaparecer. Quiz no vuelva a repetirse exactamente igual. Puede dejar datos incompletos y muchas preguntas.

El vuelo es imprescindible, pero el vuelo debe utilizarse para responder aquellas preguntas que solo el vuelo puede responder. Emplearlo para descubrir defectos que podan haberse encontrado en tierra es una forma muy cara y peligrosa de aprender.

Probar tambin crea conocimiento industrial

Los bancos de ensayo no sirven nicamente para desarrollar un programa, adems, dejan una capacidad duradera. Un simulador permite formar operadores y evaluar cambios futuros. Un banco de software facilita probar nuevas versiones. Una instalacin de actuadores permite investigar fallos y validar modificaciones. Un rig de integracin conserva conocimiento sobre cmo interactan los distintos subsistemas.

El producto se entrega y la capacidad de probar permanece. Y esa capacidad es una parte esencial del valor industrial creado. Una organizacin no domina una tecnologa solo porque haya conseguido fabricar una unidad que funciona. La domina cuando puede comprenderla, reproducir sus comportamientos, diagnosticar sus fallos y evolucionarla con seguridad. Por eso, en un proyecto complejo, las instalaciones de ensayo no son un gasto auxiliar. Son parte del producto.

El primer vuelo de despliegue del boom fue un hito extraordinario. Pero pudo realizarse porque antes hubo simuladores, bancos de software, pruebas automatizadas, equipos sometidos a carga y hasta un foso excavado bajo el avin. Faltaban dos semanas para el primer despliegue en vuelo del boom. Tres ingenieros fueron ese sbado a Getafe para realizar una ltima prueba en tierra. El programa avanzaba, pero una duda segua sin dejarlos tranquilos. Podan haberla aceptado y esperar a ver qu ocurra en vuelo. Prefirieron no hacerlo.

No haba avin en vuelo, ni tripulacin, ni clientes observando. Solo un Hoist, un cable de acero, una pesa de cinco kilos y la duda que les persegua.

Pocas horas despus, el equipo de ensayo haba quedado destruido. Fue el peor momento del proyecto. Y, sin embargo, con el