Los parabrisas de los aviones comerciales están expuestos a condiciones mucho más extremas que los de los automóviles y son una parte estructural del fuselaje.
Los parabrisas de los aviones suponen un desafío a las leyes de la física. Para empezar, sufren enormes contrastes de temperatura. Por un lado, el diferencial de temperatura entre su capa interna (que está a la temperatura de la cabina) y la externa (que puede bajar a -60º a elevada altitud) puede ser mayor de 80 grados. Por otro lado, la propia capa externa también soporta grandes cambios de temperatura desde una pista calurosa hasta que alcanza capas altas de la atmósfera. Por este motivo, algunos fabricantes de aviones usan un marco negro alrededor de los vidrios que contribuye a armonizar la temperatura del fuselaje con la del parabrisas.
También soporta unas presiones mucho mayores que las que Carglass ha registrado en un coche. Por un lado, la cabina de un avión está presurizada para que los pasajeros puedan respirar sin dificultad, lo que genera un enorme diferencial de presión entre el exterior y el interior del parabrisas. Y a esto hay que sumarle la gigantesca presión aerodinámica que recibe al cortar el aire a velocidades que pueden superar los 1.000 km/h.
El parabrisas y sus anclajes también reciben un elevado nivel de vibraciones y torsiones procedentes del fuselaje; y también de radiación solar, pues a elevadas altitudes están muy expuestos a los rayos ultravioleta (UV) y a la radiación cósmica. También tienen tener resistencia química a ciertos elementos y ser capaces de soportar descargas eléctricas y una granizada. Otro elemento que puede dañarlos es la ceniza volcánica, que permanece en la atmósfera superior y puede causar abrasiones en la capa externa.
Resistencia contra los impactos
Los parabrisas de los aviones comerciales no reciben impactos frecuentes de piedras y gravilla, como los coches. Pero tienen que ser capaces de soportar el impacto de un ave a gran velocidad, algo que sucede con relativa frecuencia: entre 2008 y 2015 se notificaron casi 98.000 choques de aves con aviones según datos de la OACI. El riesgo de colisión con un ave es especialmente alto cerca de aeropuertos y a baja altitud (un 75%); y depende de la época del año y de las condiciones geográficas. El otro 25% suele producirse en las migraciones estacionales y en zonas de concentración de aves que vuelan a mucha altitud (buitres y águilas).
La normativa exige que el avión pueda volar y aterrizar de forma segura después de soportar un impacto de un pájaro de 1,8 kg a más de 600 km/h.
¿Cómo están construidos?
El parabrisas de un avión comercial está construido con diferentes capas de vidrio templado químicamente, polímeros y uretano. El cristal tiene una buena relación resistencia-peso, mucha rigidez, una menor deflexión y una gran calidad óptica. Los polímetros aportan resistencia frente a los impactos. El uretano proporciona adhesión al vidrio para una mayor resistencia a la delaminación y su elasticidad a bajas temperaturas reduce drásticamente el potencial de astillado en frío.
También tienen recubrimientos antirreflejos, que reducen el deslumbramiento y mejoran la visibilidad; tratamientos hidrófugos y sistemas de calefactado y antihielo, con revestimientos conductores transparentes de espesor nanométrico. Además, integran sensores que permiten detectar cualquier daño o grieta, y hacer un seguimiento de sus condiciones de uso.
Su construcción típica es una capa exterior de vidrio reforzado, una lámina calefactada, otra lámina gruesa de uretano, otra capa de vidrio reforzado, una lámina más fina de PVB (polivinilo butiral) y una tercera capa de vidrio. El espesor total supera los tres centímetros. Durante el proceso de certificación de un parabrisas se efectúan pruebas como el lanzamiento de objetos de peso y masa similares al de un ave de tamaño medio, para comprobar su resistencia.
¿Cómo se sustituyen? ¿Se pueden reparar?
Todos los componentes de un avión tienen un estricto programa de control y mantenimiento, con revisiones y test de fatiga en un determinado número de horas de vuelo. El parabrisas de un avión comercial si se puede pulir para eliminar arañazos y recibir reparaciones por delaminación o fallos de sellado. Pero no recibe reparaciones de impactos como las que Carglass realiza en un coche y que devuelven la resistencia original al parabrisas. Otras tareas típicas de mantenimiento son la reparación de juntas y la aplicación de tratamientos.
La sustitución es un trabajo complicado, realizado por especialistas en la materia. El parabrisas suele montarse desde dentro de la cabina, con un anclaje diseñado para evitar que pueda desprenderse y volar hacia fuera del avión. El coste de la pieza y de los materiales necesarios, más el trabajo de ensamblaje y la posterior certificación, tiene un coste medio de 50.000 euros. Más complicado es sustituir el marco, que forma parte de la estructura del fuselaje. Para realizarlo hay que vaciar la cabina de los pilotos (con todos los nados e indicadores) y retirar varios paneles de revestimiento del fuselaje (con más de 3.000 remaches y pernos). Un trabajo así lleva tres semanas, con equipos trabajando los siete días 24 horas.
¿Y las ventanillas?
Las ventanas de los pasajeros están compuestas de tres paneles realizados en resina acrílica y sintética, con espacios vacíos de separación entre ellos. Los paneles externos y el central son estructurales y están unidos al fuselaje del avión, mientras que el panel interno se monta sobre la pared de la cabina. Sus formas son ovaladas porque la presión sobre los marcos tiende a acumularse más en las esquinas agudas que en las de forma circular u ovalada.