Por qué el Boeing 737NG no tiene MCAS

Es famoso entre el público en general, a veces por motivos equivocados. A finales de la década de 2010, dos accidentes con menos de cinco meses de diferencia cobraron 346 vidas y provocaron una inmovilización de 20 meses sin precedentes en todo el mundo. Alguna vez fue un avión que provocó entusiasmo entre los entusiastas y era anónimo para todos los demás pasajeros, pero la reputación del 737 MAX quedó gravemente empañada, posiblemente para siempre. Se determinó que la causa principal de estos accidentes era el MCAS.

MCAS, o Sistema de aumento de características de maniobra, es un sistema de software que utiliza el ajuste del elevador para descender el avión en escenarios de alto ángulo de ataque (AOA). Esto se hizo para garantizar similitudes en el manejo con el 737NG anterior. Sin embargo, el Boeing 737 ha estado en producción durante casi 60 años y ha sido sometido atres rediseños. Entonces, ¿por qué el 737 MAX requería MCAS, pero no el 737NG anterior, ni siquiera el 737 Classic?

¿Por qué se introdujo el MCAS y qué hace?

El Boeing 737 MAX utiliza nuevos turbofans de alto bypass CFM LEAP-1B, que son más grandes que los motores del 737NG. Debido a que el 737 está muy cerca del suelo, no había suficiente distancia al suelo para simplemente colocarlos en lugar de los antiguos CFM56. Por lo tanto, se montaron hacia adelante y hacia arriba en comparación con donde estaban antes los motores. Esto creó una característica de cabeceo notable durante un escenario de alto AOA en comparación con el 737NG.

Debido a la preocupación de que estas diferencias en el manejo requerirían una capacitación en simulador adicional y costosa, Boeing consideró el programa KC-46 como una solución. Este es un avión cisterna basado en Boeing 767 y fue el primer avión que contó con MCAS. Debido a los cambios en el centro de gravedad durante las operaciones de reabastecimiento de combustible, los aviones cisterna pueden resultar difíciles de volar, por lo que Boeing desarrolló el MCAS. Esto ajustaría automáticamente el trimado del estabilizador, haciendo que el avión fuera más fácil de manejar.

En el 737 MAX, el MCAS inclina el estabilizador horizontal hacia abajo en un escenario de AAO alto, imitando el manejo del 737NG. Sin embargo, MCAS originalmente dependía de un sensor y no tenía límites de activación o autoridad. Los cambios en el sistema MCAS después de los dos accidentes significan que ahora el sistema depende de ambos sensores AOA y solo puede activarse una vez en un escenario de AOA alto. Además, su activación ahora es más gradual.

¿Por qué el 737NG no requería MCAS?

Como se mencionó anteriormente, el 737 MAX incluía MCAS debido a las diferencias de manejo causadas por los efectos aerodinámicos de sus nuevos motores. En el caso del 737NG, aunque Boeing revisó el avión a fondo en mucha mayor medida que en el 737 MAX, los motores no cambiaron ni en tamaño ni en forma. La góndola, que es el componente externo que cubre el motor, se dejó prácticamente como está para el 737NG.

Tanto el 737 Classic como el 737NG utilizan una variante del CFM56, el motor turbofan de mayor éxito de todos los tiempos. El 737 Classic utilizó el CFM56-3, derivado del CFM56-2 original (utilizado en DC-8 rediseñados y 707 militares). Debido a la postura baja del 737, varios componentes del motor se movieron desde debajo del motor hacia los lados. Esto permitió instalar un ventilador más pequeño y una entrada de aire no circular, lo que resolvió el problema de la distancia al suelo.

CFM56Variantes	Debut	Aplicaciones
CFM56-2	1982	Boeing E-3 Sentry, Boeing E-6 Mercury, Boeing KC-135, Boeing RC-135, Douglas DC-8 Super 70
CFM56-3	1984	Boeing 737 clásico
CFM56-5A	1988	Airbus A319, Airbus A320
CFM56-5B	1994	Airbus A318, Airbus A319, Airbus A320, Airbus A321
CFM56-5C	1993	Airbus A340-200, Airbus A340-300
CFM56-7	1997	Boeing 737NG

El 737NG utiliza el CFM56-7. Internamente, este motor es casi completamente diferente y comparte mucho más con el CFM56-5 desarrollado para el . Sin embargo, en cuanto a tamaño, era prácticamente el mismo y presentaba el mismo diseño de componentes móviles hacia los lados, con la misma entrada no circular. Por lo tanto, los motores no produjeron un efecto aerodinámico diferente al del 737 Classic.

¿Cómo ha evolucionado el Boeing 737 con el tiempo?

Desde que se lanzó el 737 en la década de 1960, se han desarrollado cuatro generaciones distintas. Los 737-100 y 737-200 originales ahora se denominan 737 Original (o, más humorísticamente, 737 Jurassic), mientras que los 737-300/400/500 ahora se denominan 737 Classic. Los 737-600/700/800/900/900ER forman parte de la serie 737 Next Generation (737NG), mientras que las variantes actuales en producción son el 737 MAX.

Sin duda, el 737 MAX es la generación que más se parece a su predecesora. Con el MAX, Boeing solo introdujo nuevos motores, nuevos aletas, un nuevo cono de cola y una cabina renovada, junto con una extensión en forma de . Mientras tanto, el 737NG presentaba motores mejorados, una nueva ala, nuevas longitudes de fuselaje y mayores pesos. El 737 Classic también fue una revisión exhaustiva, con una nueva ubicación del motor, fuselajes de mayor longitud, un ala revisada y nuevos pesos.

Si bien el 737NG parece haber supuesto un cambio importante con respecto al 737 Classic, con su nuevo alerón y su carrocería más larga, los cambios del 737 Original al 737 Classic fueron aún más drásticos. El avión se hizo más grande, se modificó el ala, el diseño del motor y la góndola fueron completamente nuevos, mientras que también se rediseñaron partes importantes como los estabilizadores. Entonces, ¿por qué el Boeing 737 Classic tampoco requería MCAS?

Examinando el manejo del 737 Classic

El 737 Original usadoJT8Dmotores. Estos turbofanes largos y delgados de derivación baja eran comunes en la década de 1960 y estaban montados completamente debajo del ala, sobresaliendo en ambos extremos. Esta es una diferencia drástica en comparación con los CFM56 del 737 Classic. Además, cuando se desarrolló el Classic se produjeron cambios significativos en el diseño básico del 737. Sin embargo, esto es parte de por qué el Classic no requirió un sistema de aumento.

El rediseño incluyó un nuevo empenaje con nuevos estabilizadores. Estos se crearon teniendo en cuenta los motores más potentes, lo que significa que el 737 Classic volaba esencialmente de manera muy similar a los 737 originales. Además, el mayor tamaño también ayudó a contrarrestar la potencia adicional, haciendo así que los dos volaran más parecidos.

737 Generaciones	Variantes	Entrada en servicio
737 originales	737-100, 737-200	1967
737 clásico	737-300, 737-400, 737-500	1984
737NG	737-600, 737-700, 737-800, 737-900, 737-900ER	1998
737 MÁXIMO	737 MÁX. 7, 737 MÁX. 8, 737 MÁX. 200, 737 MÁX. 9, 737 MÁX. 10	2017

Por supuesto, todas las generaciones del 737 tienen características de vuelo sutiles y los pilotos requieren cierta formación para familiarizarse con estos cambios. Para el 737 MAX, la intención era limitar esto a una gama de iPad. Desafortunadamente, el diseño inicial del MCAS terminó arruinando la reputación del 737 MAX y resultó ser mortal.

¿Por qué no funcionarían otras soluciones?

Los motores del 737 MAX no cabrían debajo del ala con la ubicación anterior. El problema es que el Boeing 737 es un diseño protegido y los cambios en el tipo deben realizarse con cuidado para evitar problemas. Por ejemplo, el tren de aterrizaje principal no se podía alargar porque esto requeriría la adición de correderas de salida sobre las alas, una característica costosa y pesada que el 737 actualmente omite debido a su distancia al suelo.

Además, a diferencia de casi todos los demás aviones de pasajeros actualmente en producción, el 737 no vuela "por cable", sino que cables físicos y poleas conectan las superficies de control con la cabina. Con un avión Fly-By-Wire, los cambios en el manejo del avión se pueden ajustar en la computadora de vuelo para garantizar el mismo manejo, pero esto no es realmente posible con el Boeing 737.

La protección del diseño del 737 ha permitido a Boeing invertir una suma relativamente pequeña en el mercado de pasillo único y al mismo tiempo seguir siendo competitivo. El 737 es esencialmente tan eficiente como el A320 y también es más ligero. Sin embargo, Boeing tuvo complicaciones al diseñar el 737 MAX y, en lugar de invertir completamente en una solución, creó un software mal diseñado que luego ocultó a casi todos los ajenos a la empresa.

La conclusión

El Boeing 737 MAX es posiblemente la generación 737 con revisiones menos sustanciales. Sin embargo, el avión aún requirió que Boeing abordara un nuevo problema que antes no había necesitado. Con el 737NG, el avión ya volaba de forma muy similar al 737 Classic, en parte porque se utilizó el mismo diseño de góndola del motor. En el pasado, los grandes cambios realizados en el 737 Classic significaron que los nuevos motores no tuvieron un impacto significativo en el manejo del nuevo avión.

Aunque esto era un problema, no era insuperable. Hoy en día, el sistema MCAS es perfectamente seguro y los reguladores y pilotos son plenamente conscientes de su presencia. El problema no estaba en el sistema, sino en su implementación, junto con el engaño de Boeing. Debido a esto, 346 personas perdieron la vida, y el legado del legendario 737 ahora se define por un error de ingeniería cometido para garantizar que este avión de pasajeros de décadas de antigüedad todavía pudiera ser pilotado por los mismos pilotos que antes.

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Con el tiempo, el 737 desaparecerá, ya que es casi seguro que el reemplazo del MAX será un diseño limpio. Airbus responderá con su propio avión nuevo y, a partir de entonces, las dos compañías se verán envueltas en quizás la batalla más igualada que jamás haya visto esta rivalidad. Hasta entonces, será el moderno A320neo frente a la cuarta versión de un avión de pasajeros de los años 60, renovado una y otra vez para adaptarse al mundo moderno.