1.2: Actividad aeroespacial

Parece ser de común acuerdo que las actividades aeroespaciales (en las que trabajan los ingenieros aeroespaciales) pueden dividirse en siete grupos Franchini et al. [2]:

• la industria, fabricante de productos;
• las aerolíneas, los transportistas de mercancías y personas;
• las fuerzas aéreas militares, demandantes de tecnologías de alto nivel;
• las agencias espaciales, los exploradores del espacio;
• las infraestructuras en la tierra, partidario de las operaciones aéreas;
• las instituciones de investigación, garantes del progreso tecnológico;
• los organismos internacionales, los proveedores de jurisprudencia.

La industria aeroespacial

La industria aeroespacial es considerada como una actividad estratégica dado que se trata de un sector de alta tecnología con un importante impacto económico. El sector aeroespacial es un importante contribuyente al crecimiento económico en todo el mundo. El sector aeroespacial europeo representa un pináculo de la manufactura que empleó a casi medio millón de personas altamente calificadas directamente en 2010 y que continuamente destina tecnología a otros sectores. Alrededor de 2.6 millones de empleos indirectos pueden atribuirse a actividades relacionadas con el transporte aéreo y una contribución de alrededor de 250 mil millones de euros ¹ (alrededor del 2.5%) al producto interno bruto europeo en 2010. Por lo tanto, la industria aeroespacial es un activo importante para Europa económicamente, siendo un sector que invierte fuertemente en Investigación y Desarrollo (I+D) en comparación con otros sectores industriales. El sector aeroespacial es también un polo importante para la innovación.

La industria aeroespacial realiza tres tipos de actividades: aeronáutica (integrada por aeronaves, sistemas de propulsión e infraestructuras y equipos); espacio; y misiles. Grosso modo, la industria aeronáutica constituye alrededor del 80-90% de la actividad total.

Las características fundamentales de la industria aeroespacial son:

• Gran dinamismo en el ciclo investigación-proyecto-fabricación-comercialización.
• Tecnologías específicas en la vanguardia que spin-out a otros sectores.
• Personas altamente calificadas.
• Serie limitada (producción no masiva) y difícil automatización de los procesos de fabricación.
• Desarrollo a largo plazo de nuevos proyectos.
• Necesidad de una gran cantidad de fondos de capital.
• Intervención gubernamental y cooperación internacional.

La vinculación entre investigación y proyecto-fabricación es esencial porque el mercado es muy competitivo y el producto debe cumplir con severos requisitos de seguridad y confiabilidad para poder ser certificado. Por lo tanto, es necesario impulsar continuamente el avance tecnológico para aprovechar en un mercado tan competitivo.

La cantidad de unidades producidas al año es bastante pequeña si la comparamos con otros sectores manufactureros (fabricación de automóviles, por ejemplo). Una fábrica de dirigibles solo produce decenas de unidades al año; en el caso de los vehículos espaciales la práctica común es producir una unidad única. Estos hechos dan una medida cualitativa de las dificultades en la automatización de los procesos de fabricación con el fin de reducir costos variables.

La intervención gubernamental proviene de diferentes fuentes. En primer lugar, participar directamente desde el capital de las empresas (muchas de las industrias en España y Europa son de propiedad estatal). Indirectamente, a lo largo de la investigación disminuye. También, como cliente directo, como es el caso de la aviación militar. El hecho de que muchas empresas no tengan el tamaño crítico para absorber los costos y los riesgos de tales proyectos hace común la creación de alianzas a largo plazo para determinados aviones (Airbus) o motores a reacción (International Aero Engines o Eurojet).

Aerolíneas

Entre los diversos elementos que conforman la industria del transporte aéreo, las aerolíneas representan las más visibles y las más interactivas con el consumidor, es decir, el pasajero. Una aerolínea brinda servicios de transporte aéreo para pasajeros que viajan y/o carga. Las aerolíneas arriendan o son propietarias de sus aeronaves con las que prestar estos servicios y pueden formar asociaciones o alianzas con otras aerolíneas para beneficio mutuo, por ejemplo, Oneworld, Skyteam y Star alliance. Las aerolíneas varían desde aquellas con un solo avión que transporta correo o carga, pasando por aerolíneas internacionales de servicio completo que operan cientos de aviones. Los servicios de las aerolíneas pueden clasificarse como intercontinentales, intracontinentales, nacionales, regionales o internacionales, y pueden operarse como servicios programados o chárters.

Las primeras aerolíneas se basaron en dirigibles. DELAG (Deutsche Luftschiffahrts-Aktiengesellschaft) fue la primera aerolínea del mundo. Fue fundada el 16 de noviembre de 1909, y operaba dirigibles fabricados por la corporación zeppelin. Las cuatro aerolíneas no dirigibles más antiguas que aún existen son KLM de Holanda, Avianca de Colombia, Qantas de Australia y Czech Airlines de la República Checa. Desde esos primeros años, pasando al pasajero de élite de los años cincuenta y en última instancia al actual uso masivo del transporte aéreo, las compañías aéreas mundiales han evolucionado significativamente.

Empresas de bandera	Empresas Low Cost
Operar bujes y radio	Operar punto a punto
Hubs en aeropuertos internacionales primarios	En su mayoría aeropuertos regionales
Tiempos de rotación largos (50 min)	Tiempos de rotación cortos (25 min)
Flotas mixtas	Flotas estandarizadas
Venta: agencias e internet	Venta: internet
Extras incluidos (Business, Louges VIP, catering)	No hay extras incluidos en los boletos

Cuadro 1.1: Comparación entre empresas abanderadas y empresas de bajo costo.

Las aerolíneas tradicionales eran de propiedad estatal. Se les llamaba empresas bandera y solían tener una fuerte influencia estratégica. No fue sino hasta 1978, con la Ley de Desregulación de Estados Unidos, cuando el mercado comenzó a liberalizarse. El propósito principal del acto fue eliminar el control gubernamental sobre tarifas, rutas y entrada al mercado de nuevas aerolíneas en el sector de la aviación comercial. Sobre esa ley, las empresas privadas comenzaron a surgir en los años 80 y 90, especialmente en Estados Unidos. Muy recientemente, en los últimos 10-15 años ha surgido un nuevo fenómeno: las llamadas empresas de bajo costo, que han favorecido el transporte masivo de personas. En el Cuadro 1.1 se presenta una comparación entre empresas de bajo costo y compañías bandera tradicionales. Proporciona una primera comprensión de los principales temas involucrados en los costos operativos directos de una aerolínea, los cuales serán estudiados en el Capítulo 8. La competencia ha sido tan feroz que muchas empresas tradicionales han sido empujadas a crear sus propias empresas filiales de bajo costo, como es el caso de lberia y su filial lberia Express. Ver Figura 1.1.

Figura 1.1: Compañías bandera (e.g. lberia) y compañías de bajo costo (por ejemplo, lberia Express y Ryanair).

Fuerzas Aéreas Militares

Las fuerzas aéreas militares están vinculadas a la defensa de cada país. En ese sentido, desempeñan un papel estratégico en materia de seguridad, dependiendo en gran medida del potencial económico del país y de su situación geopolítica. Históricamente, ha sido un sector alentador para la tecnología y la innovación hacia la supremacía militar. Piense por ejemplo en los avances debidos a la Segunda Guerra Mundial y a la Guerra Fría. Hoy en día, se basa principalmente en la cooperación y alianzas. No obstante, las amenazas inherentes a las naciones aún hacen de este sector un sector estratégico cuya demanda de alta tecnología se mantendrá. Un ejemplo de ello es la tendencia alentadora de Estados Unidos hacia el desarrollo de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) en los últimos 20 años con el fin de mantener la supremacía en el medio oriente minimizando el riesgo de vida de los soldados.

Agencias Espaciales

Figura 1.2: Estación Espacial Internacional (ISS).

Hay muchos organismos gubernamentales que se dedican a actividades relacionadas con la exploración del espacio ultraterrestre. Solo por mencionar algunas, la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA), la Organización India de Investigaciones Espaciales (ISRO), la Agencia Espacial Federal Rusa (RFSA) (sucesora del programa espacial soviético), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). Por su interés, el foco estará en estos dos últimos.

La Agencia Espacial Europea (ESA) se estableció en 1975, es una organización intergubernamental dedicada a la exploración del espacio. Actualmente cuenta con 20 estados miembros: Austria, Bélgica, Check Republic, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Irlanda, Italia, Luxemburgo, Países Bajos, Noruega, Polonia, Portugal, Rumania, España, Suecia, Suiza y Reino Unido. Además, Hungría y Canadá tienen un estatus especial y cooperan en ciertos proyectos.

Además de coordinar las actividades individuales de los estados miembros, el programa de vuelo espacial de la ESA incluye vuelos espaciales humanos, principalmente a través de la participación en el programa de la Estación Espacial Internacional (ISS) (Columbus lab, Node-3, Cupola), el lanzamiento y operación de misiones de exploración no tripuladas a otros planetas, asteroides y la Luna (sonda Giotto para observar el cometa Halley; Cassine-Hyugens, misión conjunta con la NASA, para observar Saturno y sus lunas; Mars Express, para explorar Marte; Rosetta para realizar un estudio detallado del cometa 67P/Churyumov? Gerasimenko), observación de la Tierra (Meteosat), ciencia (Spacelab), telecomunicaciones (Eutelsat), además de mantener un importante puerto espacial, el Centro Espacial Guayana en Kourou, Guayana Francesa, y el diseño de vehículos de lanzamiento (Ariane).

La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) es la agencia del gobierno de Estados Unidos responsable del programa espacial civil y de la investigación aeronáutica y aeroespacial. La NASA fue establecida por la Ley Nacional de Aeronáutica y del Espacio el 29 de julio de 1958, en sustitución de su antecesor, el Comité Consultivo Nacional de Aeronáutica (NACA). La ciencia de la NASA se enfoca en una mejor comprensión de la Tierra a través del Sistema de Observación de la Tierra, avanzar en la heliofísica a través de los esfuerzos del Programa de Investigación de Heliofísica de la Dirección de la Misión Científica, explorando cuerpos en todo el Sistema Solar con misiones robóticas avanzadas como Nuevos investigando temas de astrofísica, como el Big Bang, a través de los Grandes Observatorios y programas asociados.

Los esfuerzos de exploración espacial de Estados Unidos han sido liderados desde 1958 por la NASA, incluyendo las misiones de aterrizaje lunar Apollo, la estación espacial Skylab, el transbordador espacial, un programa de vehículos espaciales reutilizables cuya última misión tuvo lugar en 2011 (ver Figura 2.7), las sondas (Pioner, Viking, etc.) que exploran el exterior espacio. Actualmente, la NASA está apoyando a la ISS, y a la misión no tripulada del Laboratorio de Ciencias de Marte conocida como curiosidad. La NASA no solo se enfoca en el espacio, sino que realiza investigaciones fundamentales en aeronáutica, como aerodinámica, propulsión, materiales o navegación aérea.

Infraestructuras en la tierra

Para realizar operaciones seguras ya sea para aviones, aviones militares o misiones espaciales, se necesita un conjunto de infraestructuras y recursos humanos. Las infraestructuras necesarias en la tierra para asistir a las operaciones de vuelo y misiones espaciales son: aeropuertos y servicios de navegación aérea por un lado (referidos a los vuelos atmosféricos); bases de lanzamiento y centros de control y vigilancia por el otro (refiriéndose a las misiones espaciales).

El aeropuerto es la infraestructura localizada donde salen y aterrizan los vuelos, y también es un nodo multimodal donde se lleva a cabo la interacción entre el transporte aéreo y otros modos de transporte (ferrocarril y carretera). Consiste en una serie de edificios unidos, instalaciones de campo de vuelo y equipos que permiten: el aterrizaje seguro, despegue y movimientos terrestres de aeronaves, junto con la provisión de hangares para estacionamiento, servicio y mantenimiento; la transición multimodal (tierra-aire) de pasajeros, equipaje, y carga.

La navegación aérea es el proceso de dirigir una aeronave en vuelo desde una posición inicial hasta una posición final, siguiendo una ruta determinada y cumpliendo ciertos requisitos de seguridad y eficiencia. La navegación es realizada por cada aeronave de forma independiente, utilizando diversas fuentes externas de información y equipos adecuados a bordo. Los objetivos fundamentales son evitar perderse, evitar colisiones con otras aeronaves u obstáculos, y minimizar la influencia de condiciones meteorológicas adversas. La navegación aérea exige un marco jurídico, organizativo, operativo y técnico para ayudar a las aeronaves en el aire a cumplir con operaciones seguras. Los diferentes Proveedores de Servicios de Navegación Aérea (ANSP) (AENA en España, FAA en USA, Eurocontrol en Europa, etc.) proporcionan estos marcos, que comprenden tres componentes principales:

• Comunicación, Navegación y Vigilancia (CNS).
• Servicios meteorológicos.
• Gestión de Tránsito Aéreo (ATM).
  • Administración del Espacio Aéreo (ASM).
  • Gestión de Flujo de Tránsito Aéreo (ATFM).
  • Servicios de Tránsito Aéreo (ATS) tal control de tránsito e información.

En el Capítulo 10 y en el Capítulo 11 se dará una visión detallada de estos conceptos.

Una base de lanzamiento es una infraestructura basada en la tierra desde donde se lanzan vehículos espaciales al espacio ultraterrestre. La situación de las bases de lanzamiento depende de diferentes factores, entre ellos latitudes cercanas al ecuador, proximidad a zonas habitadas o al mar para evitar peligros en las primeras etapas del lanzamiento, etc. Las bases más conocidas son: Cape Kennedy en Florida (NASA); Kourou en la Guyana Francesa (ESA); Baikonur en Kazajstán (ex programa espacial de la Unión Soviética). Junto con la base de lanzamiento, las diferentes agencias espaciales cuentan con centros de control para monitorear la evolución de los vehículos espaciales, controlar su evolución y comunicarse con la tripulación (en caso de que haya tripulación).

Instituciones de investigación aeroespacial

Las instituciones de investigación cumplen un papel clave dentro de las actividades aeroespaciales debido a que el desarrollo de las misiones aéreas y espaciales se basa en un progreso tecnológico continuo que afecta a una variedad de disciplinas como aerodinámica, propulsión, materiales, aviónica, comunicación, aeropuertos, navegación aérea, etc. La actividad investigadora se realiza fundamentalmente en universidades, empresas aeroespaciales e instituciones públicas.

Algunas instituciones de investigación aeroespacial relevantes son: la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) en los Estados Unidos de América (EE. UU.), el Laboratorio Aeroespacial Francés (ONERA), el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), o el español el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) en Europa; el Japan Aerospace Agencia de Exploración (JAXA) y la Administración Espacial Nacional de China (CNSA)) en Asia; y la Corporación Estatal de Actividades Espaciales (Roscosmos)

Organismos internacionales

Para promover un transporte aéreo confiable, eficiente y seguro, se necesitan muchas regulaciones. Este marco regulatorio surge individualmente en cada país pero siempre bajo el núcleo regulatorio de dos organizaciones supranacionales fundamentales: La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) y la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA).

La OACI fue creada como resultado de la Convención de Chicago. La OACI fue creada como un organismo especializado de las Naciones Unidas encargado de coordinar y regular los viajes aéreos internacionales. El Convenio establece reglas de espacio aéreo, registro y seguridad de aeronaves, y detalla los derechos de los signatarios en relación con los viajes aéreos. En las sucesivas revisiones la OACI ha acordado ciertos criterios sobre la libertad de sobrevolar y aterrizar en los países, para desarrollar el desarrollo seguro y ordenado de la aviación civil en todo el mundo, para incentivar el diseño y uso de técnicas de dirigibles, para estimular el desarrollo de las infraestructuras necesarias para navegación aérea. En general, la OACI ha fomentado la evolución de la aviación civil.

La moderna IATA es la sucesora de la Asociación Internacional de Tráfico Aéreo fundada en La Haya en 1919. La IATA se fundó en La Habana, Cuba, en abril de 1945. Es el vehículo principal para la cooperación entre aerolíneas en la promoción de servicios aéreos seguros, confiables, seguros y económicos. La IATA busca mejorar la comprensión de la industria entre los tomadores de decisiones y aumentar la conciencia sobre los beneficios que la aviación aporta a las economías nacionales y globales. La IATA garantiza que las personas y los bienes puedan moverse por la red global de aerolíneas con la misma facilidad que si estuvieran en una sola aerolínea en un solo país.

Además de las organizaciones citadas, es conveniente mencionar las dos organizaciones más importantes con responsabilidad en las leyes y regulaciones de seguridad, incluyendo el proyecto de dirigible y certificación de dirigible, mano de obra de mantenimiento, capacitación de tripulantes, etc.: La Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) en la Europea Unión y la Administración Federal de Aviación (FAA). España cuenta con la Agencia Estatal de Seguridad AÉrea (AESA), dependiente del ministerio de infraestructuras (fomento). AESA también es responsable de la legislación de seguridad en aviación civil, dirigibles, aeropuertos, navegación aérea, derechos de pasajeros, aviación general, etc.

---

1. mil millones en el presente documento se refiere a 1.000.000.000 unidades monetarias.