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Boeing 737 MAX
Maximiliano Bonnin
Universidad Católica “Nuestra Señora de la Asunción”
Facultad de Ciencias y Tecnologı́a
Departamento de Electrónica e Informática
Asunción-Paraguay
2020
maximilianobonnin@gmail.com
Resumen El Boeing 737 MAX, la última generación de una de las ae-
ronaves más vendidas de toda la historia, sufrió dos accidentes aéreos
fatales (Indonesia y Etiopı́a) ocasionando la muerte de 346 personas.
La causa de estos desastres aeronáuticos está dada por la inclusión del
MCAS1 que compensa el costo aerodinámico de los nuevos motores, sien-
do estos esenciales para competir con el consumo energético eficiente del
renovado modelo de Airbus; además la falta de capacitación de los pilotos
a cargo fue crucial, sumado a que el proceso de certificación fue errático
por parte de la FAA2 . Se realiza un recorrido por toda la historia del
737 hasta llegar a la inclusión del MCAS y el impacto económico de los
accidentes del 737 MAX para Boeing.
Keywords: Boeing · control automático · error de software · sensores ·
737 MAX · accidente aeronáutico · simuladores · certificaciones · compe-
tencia · duopolio · Airbus · FAA.
1. Introducción
Se estima que a nivel mundial diariamente se realizan cerca de 120.000 vuelos
con 12 millones de personas viajando alrededor del mundo, generando 1.260
millones de USD en la industria aeronáutica por dı́a, siendo que la mayorı́a de
estos vuelos son realizados en aviones diseñados por Boeing y Airbus, los cuales
son acaparados en una proporción importante por aeronaves de los modelos
737 y A320. Hablando exclusivamente del Boeing 737, se estima que hay un
promedio de 1.250 en vuelo en todo momento, con dos unidades despegando o
aterrizando en algún lugar del mundo cada cinco segundos. El duopolio que se
manifiesta entre las empresas es comparable con el de Pepsi y Coca-Cola, Visa
y Mastercard, Android y iOS, entre otros.
1
MCAS: Sistema de Aumento de Caracterı́sticas de Maniobra.
2
FAA: es la entidad gubernamental responsable de la regulación de todos los aspectos
de la aviación civil en los Estados Unidos.
2. Boeing
The Boeing Company es una empresa aeroespacial estadounidense, lı́der en la
fabricación de aviones comerciales, siendo a la vez el segundo contratista de
defensa del mundo. En los últimos años generó anualmente ingresos cercanos
a los 90.000 millones de USD, siendo de esta manera el mayor exportador de
Estados Unidos. [10] [11]
Figura 1. Logo de Boeing
La compañı́a está compuesta por tres unidades de negocio:
Aviones comerciales
Defensa, Espacio y Seguridad
Boeing Global Services
Emplea a más de 153.000 personas en Estados Unidos y en 65 paı́ses más, siendo
llamativa la principal fábrica de la empresa ubicada en Washington, denomina-
da “Fábrica Boeing de Everett”dado que es el edificio más grande del mundo
por volumen con 13.300.000 m3 con 10.000 trabajadores en cada turno. Para
dimensionar el tamaño de la misma se puede ver en la Figura 2 cuántos estadios
olı́mpicos caben en la misma superficie. [26]
También resulta interesante que no cuenta con un sistema de refrigeración por
más que posee cerca de 1.000.000 de bombillas de luz (con el aumento de tem-
peratura que esto implica) debido a que al nivel del suelo la temperatura se
mantiene estable en 20◦ C gracias a la gran altura del edificio, siendo que se pue-
de controlar el valor de la misma abriendo y cerrando las grandes compuertas
que posee. En la Figura 3 se puede apreciar la dimensión del edificio por dentro.
[28]
Figura 2. Comparación del tamaño de la fábrica con estadios olı́mpicos
Figura 3. Interior de un sector de la Fábrica Boeing de Everett
Cabe mencionar que los modelos de fuselaje3 ancho 747, 767, 777 y 787 Dreamli-
ner se producen en esta fábrica. El 737 sin embargo se produce en la “Fábrica de
Boeing Renton”, ubicada también en Washington. Más adelante se mencionarán
en profundidad las diferencias entre los modelos, con especial enfoque en el 737.
[12]
Boeing a lo largo del tiempo tiene entregadas 18.727 unidades, siendo que ac-
tualmente tiene 5.160 pedidos de distintas aerolı́neas pendientes de entrega. [11]
2.1. Breve reseña histórica
El 15 de julio de 1916, William Boeing fundó la empresa, originalmente bajo
el nombre de Pacific Aero Products Co., para luego pasar a llamarse Boeing
Airplane Company. William Boeing es considerado un pionero de la aviación,
era hijo de emigrantes alemanes y realizó sus estudios en la Universidad de Yale.
Vivió hasta el año 1956. [10]
Es importante resaltar el contexto mundial en 1916 (año que se constituye la
empresa) dado que la Primera Guerra Mundial era una realidad, y un año más
tarde Estados Unidos entrarı́a a la misma. Esto propició que la empresa se
desarrolle gracias a la oportunidad de vender hidroaviones a las fuerzas militares
de su paı́s. Se diseñó el modelo C, siendo que a los altos cargos de la marina les
atrajo el modelo y solicitaron la fabricación de 50 unidades más. [34]
Figura 4. Primera fábrica de Boeing en 1917
3
Fuselaje: Es uno de los elementos estructurales principales de un avión; en su interior
se sitúan la cabina de mando, la cabina de pasajeros y las bodegas de carga, además
de diversos sistemas y equipos que sirven para dirigir el avión. [30]
Luego de la guerra hubo una gran cantidad de aviones militares usados en el
mercado, por lo que se buscaron nuevas alternativas de producción. En 1925 se
construyó otro avión, el modelo 40, diseñado para ser usado en el servicio postal
norteamericano. Pasaron los años sin grandes cambios, pero recién con el inicio
de la Segunda Guerra Mundial la empresa realmente se fortaleció construyendo
bombarderos, logrando el récord de ventas de las empresas contratistas. En 1944
la producción habı́a llegado a un pico de producción donde se construı́an 350
aviones cada mes. [10]
Terminada la guerra fueron produciéndose varios modelos más de aeronaves,
pero los avances significativos tecnológicos de los años 50 y el contexto mundial
post-guerra (Guerra Frı́a) llevaron a que Boeing se centre mayormente en el
desarrollo de aviones comerciales y de pasajeros, apareciendo el histórico Boeing
707, el primer avión a reacción4 de pasajeros de Estados Unidos. [47]
En los años 60 Boeing se involucró en el diseño y fabricación del cohete Saturn V
usado en los programas Apollo y Skylab de la NASA, conjugado con un recorte
en el gasto militar aeronáutico estadounidense, lo que significó una gran crisis
para la empresa. Pasaron un par de años, apareció el 737 en el 67’ revolucionando
la industria aeronáutica y luego en el 69’ el 747, con el que Boeing se afianzó
como empresa productora de aviones comerciales. [47]
La actualidad de la empresa será revisada en los ı́tems posteriores.
2.2. Modelos
Antes de hablar especı́ficamente de los modelos, resulta importante mencionar
que solo se realizará un enfoque en los aviones comerciales a reacción de Boeing,
por eso cada uno de estos modelos en cuestión empiezan con el número 7. Con
la siguiente lista quedará en evidencia el porqué:
Serie 100 – Helicópteros
Serie 200 – Primeros aviones de antes de la guerra
Serie 300 – Aviones civiles posteriores a la Segunda Guerra Mundial
Serie 400 – Bombarderos
Serie 500 – Turbinas
Serie 600 – Misiles y cohetes
Serie 700 – Aviones comerciales a reacción
Serie 900 – Modelos experimentales
El 7 al final del modelo es solo por marketing, ya que mencionan que “sonaba
mejor”para los encargados comerciales de la empresa. [44]
4
Avión con motores de reacción: funciona generando un chorro de gases hacia atrás,
empujando el avión hacia delante, según las Leyes de Newton. [8]
En el Cuadro 1 se pueden observar los modelos vigentes de aviones comerciales
de Boeing, con ciertos datos relacionados. Claramente se observa que el 737 en
sus distintas generaciones a lo largo del tiempo es el más producido y vendido.
[11]
Cuadro 1. Tabla comparativa de aviones comerciales de Boeing vigentes.
Aeronave Cantidad Producida Versiones Pasajeros
737 Classic 1988 3 108-159
737 Next-Generation 6658 3 149-220
737 Max 387 4 172-230
747 1542 4 416-529
747-8 124 1 410
767 1106 3 181-375
777 1534 2 317-396
777X 0 2 384-426
787 636 3 248-336
Vale la pena mencionar que el número de 777X producidos es 0 debido a que
todavı́a se está desarrollando, pero ya existen más de 326 encargos del mismo.
Se espera que esté terminado para principios del 2021. [11]
2.3. Competencia
A nivel mundial, en el 2016 se estimaba que existı́an alrededor de 19.583 aviones
operativos de más de cien pasajeros, siendo que se proyectaba para el 2025 la
existencia de 39.819. Con datos actuales, se puede apreciar que esta proyección
ya fue alcanzada, con cerca de 40.000 unidades en actividad. [20] [1]
Pero, ¿cómo se distribuyen estos números?, cuando se habla de empresas que
fabrican aviones el duopolio es claro; Boeing y Airbus (fabricante europeo, con
sede en Francia) dominan el mercado con un 98 % de participación. Como es
de esperarse, es una intensa competencia comparable con Coca-Cola/Pepsi, Vi-
sa/Mastercard, Android/iOS, entre tantas otras. La discusión involucra a los
propios gobiernos con acusaciones bidireccionales de recibir ayuda estatal injus-
ta. [20]
Es importante señalar lo que dice Carlos Gutiérrez Hita para el medio español
RTVE: “el duopolio no corre peligro porque hay lo que hay, Airbus y Boeing
tienen un par de decenios por delante porque las cosas en el sector aeronáutico
van muy lentas y, antes del primer vuelo de un posible competidor, hay muchas
pruebas”. [20]
En la Figura 5 se puede ver la enorme cantidad de pasajeros que vuelan por
año, y la proyección para el 2036. Esto nos ayuda a dimensionar el tamaño del
mercado.
Figura 5. Cantidad de pasajeros a nivel mundial por año Figura 6. Comparación por año de pedidos y entregas de aviones de Airbus y Boeing
Determinar quién tiene mayor incidencia en el mercado resulta realmente engo-
rroso dado que los medios se contradicen, por ende no es información confiable,
pero analizarlo a través de los aviones entregados por cada empresa es un ca-
mino viable; en la Figura 6 se puede ver a la izquierda que Airbus posee hace
varios años una relativa mayor cantidad de pedidos, pero sorpresivamente, a la
derecha se observa que desde el 2012, Boeing tiene una mayor cantidad de uni-
dades entregadas, pero la diferencia es realmente pequeña. Lo más resaltante de
estas gráficas es la magnitud de cada empresa y la competencia intensa que se
desprende del duopolio, un factor clave en el eje del trabajo, el 737 MAX. [19]
Cabe mencionar que en el 2019 esta tendencia se invirtió dado que Boeing solo
entregó alrededor de 400 aviones, en cambio Airbus concretó la venta de aproxi-
madamente 863 aeronaves. El motivo nuevamente es claro, el caso del 737 MAX,
que será desarrollado más adelante. [5]
El duopolio es absoluto en los aviones de media y larga trayectoria, pero en los
de corta trayectoria aparecen empresas importantes pero más pequeñas como
Embraer (brasileña), Bombardier (canadiense) y COMAC (china). Por un lado,
Airbus y Bombardier desde el 2018 formaron una alianza, que ayudó a explotar
el A220 de Bombardier a nombre de Airbus, pero desde inicios del 2020 esta
última empresa terminó absorbiendo a la canadiense por problemas financieros.
Por su parte Boeing trató de crear una joint venture5 con los brasileños de Em-
braer, siendo esta última una empresa pública, todo esto tratando de no quedar
relegados por la alianza de su principal competidor, sin embargo el acuerdo ac-
tualmente está caı́do debido a que por un lado Embraer acusa a Boeing de no
poder hacer frente al acuerdo por la pandemia del COVID-19 y por el otro lado,
Boeing acusa a los brasileños de no cumplir satisfactoriamente las condiciones
para seguir con el acuerdo. [21] [27]
3. El icónico Boeing 737
Es un avión con motores de reacción, de fuselaje estrecho, de una velocidad
máxima en promedio de 840 km/h, con un alcance de 5.700 km, con una cabina
de 2 clases incluyendo 12 asientos en Ejecutiva y entre 162 y 215 en Económi-
ca, con una tripulación de un piloto, un copiloto y cuatro auxiliares de vuelo
generalmente. [14]
Se empezó a desarrollar en 1964 en busca de no perder peso en el mercado, en ese
entonces frente a empresas como Fokker (neerlandés), Douglas (estadouniden-
se) y la British Aircraf Corporation (británica). Dentro de Boeing, se buscaba
reemplazar al 707 (modelo utilizado por LAP6 ) y al 727. Por la desesperación
5
Joint Venture: es aplicada cuando dos o más empresas toman la decisión de in-
troducirse en un nuevo mercado o desarrollar un negocio durante un determinado
tiempo. El propósito será el de obtener las mayores ganancias posibles de esta unión
o asociación. [29]
6
Lı́neas Aéreas Paraguayas: fue la aerolı́nea de bandera nacional de Paraguay que
prestó sus servicios entre 1960 y 1990. [37]
Figura 7. El primer 737 volando, de la aerolı́nea alemana Lufthansa
y el apuro de lanzar el 737 utilizaron el 60 % de los componentes del 727, pero
introdujeron interesantes innovaciones para la época dado que los motores por
primera vez se encontraban totalmente por debajo de las alas, buscando mejo-
rar el mantenimiento y aumentar la ligereza; hoy en dı́a esto se mantiene en la
mayorı́a de los aviones modernos.[35]
Se realizó el primer vuelo del 737 en 1967, entrando oficialmente en servicio en
1968 con Lufthansa7 , en la Figura 7 se puede apreciar cómo se veı́a esta primera
versión del 737 en el aire. En la actualidad, la competencia está claramente dada
entre el A320 de Airbus y el Boeing 737, los aviones más exitosos de la historia
de la aviación, observar la Figura 8. [13]
Para dimensionar lo que significa el 737 en el mundo es válido mencionar que a
junio del 2020, existı́an más de 10.580 unidades entregadas a un número inmenso
de aerolı́neas alrededor del mundo, que se puede encontrar en la referencia de
este párrafo. El costo actual de los 737 va desde los (en millones de USD) 89,1
hasta 134,9. [3] [4]
Un estudio revela que: “se estima que hay un promedio de 1.250 Boeing 737 en
vuelo en todo momento, con dos unidades despegando o aterrizando en algún
lugar del mundo cada cinco segundos. Es el modelo más usado en los vuelos
nacionales en Estados Unidos”, aunque sean datos estadı́sticos, muestra la mag-
nitud del modelo para Boeing y el mundo. [13]
Existen cuatro generaciones de este exitoso modelo. La primera generación de-
nominada “Boeing 737 Original” con los 737-100 y 737-200, con motores Pratt
& Whitney JT8D (debajo de cada ala); ambos modelos ya no se encuentran
activos en ninguna aerolı́nea. La segunda generación lleva el nombre de “Boeing
737 Classic” incluyendo a los 737-300, 737-400 y 737-500 cuyas caracterı́sticas
principales son:
7
Lufthansa: Aerolı́nea alemana con sede en Colonia.
Figura 8. Aeronaves más utilizadas en el mundo hasta el 2016
Nuevos motores turbofan CFM-56, que son un 20 % más eficientes que los
JT8D, empleados en la original.
Ala rediseñada, mejoras en la aerodinámica.
Mejoras en la cabina del piloto, con opción del agregado del sistema EFIS
(Sistema de Instrumentación en Vuelo Electrónica, por sus siglas en inglés).
Cabina de pasajeros similar a la utilizada en el Boeing 757.
Luego aparece la tercera generación, la más utilizada en la actualidad alrededor
del mundo, la “Boeing 737 Next Generation” con los modelos 737-600, 737-
700, 737-800 y el 737-900, con las siguientes mejoras con respecto a la anterior
generación:
Actualización de los motores CFM-56-7, siendo 7 % más efectiva que la serie
utilizada en la lı́nea clásica.
Ala rediseñada completamente, incrementado su ancho y área.Incremento de la capacidad de almacenamiento de combustible, y también
incremento en el peso máximo al despegue.
Cabina del piloto rediseñada.
Mejoras en la cabina de pasajeros, siendo similar a la encontrada en los
Boeing 777 junto con los del Boeing 757-300.
Alcance aumentado y optimizado para viajes internacionales.
Por último aparece la cuarta generación, denominada “Boeing 737 MAX”, que
incluye el 737 MAX 7, el 737 MAX 8, el 737 MAX 9 y el 737 MAX 10. Esta
generación será desarrollada a continuación. [13]
Finalmente, es también importante mencionar que el Boeing 737 es el avión con
más accidentes a lo largo del tiempo, relacionado a que es el avión comercial más
vendido de la historia; un total de 370 accidentes aproximadamente incluyen a
los modelos del Boeing 737, con alrededor de 5.000 muertes. [13]
4. Boeing 737 MAX
La cuarta generación de la familia de los 737 de Boeing se denomina 737 MAX,
que con la segunda generación de este avión, son los que más modificaciones
ofrecieron con respecto a su antecesora. Existen cuatro versiones, cuyas variacio-
nes entre ellas están basadas en el tamaño del fuselaje, por ende, en la cantidad
de pasajeros que puede llevar; está el 737 MAX 7, el 737 MAX 8, el 737-8-200,
el 737 MAX 9 y el 737 MAX 10, con un número de asientos que va desde 172
hasta 230, siendo que en promedio tiene un rango de vuelo de 6.500 km. [7] [15]
Es también de interés el coste unitario de cada una de las versiones.
Boeing 737 MAX 7: 90,2 millones de USD.
Boeing 737 MAX 8: 110 millones de USD.
Boeing 737 MAX 9: 112,9 millones de USD.
Boeing 737 MAX 7: 116,6 millones de USD.
Boeing trabajó para este modelo con varios proveedores tales como Spirit Ae-
rosystems (estadounidense), Commercial Aircraft Corporation of China Ltd (chino),
Electroimpact (multinacional), entre otras. Las partes proveı́das se dividen en:
aeroestructura, es decir el fuselaje y las alas (entre 10-12 millones de USD por
unidad), el motor (entre 7-9 millones de USD por unidad), los sistemas inte-
riores (entre 5-6 millones de USD por unidad) y por último toda la electrónica
del avión, denominado en inglés avionics, (entre 1,5-2 millones de USD por
unidad), dando un total aproximado de 28,5-30 millones de USD por unidad en
partes proveı́das. [15]
Originalmente el costo del programa de desarrollo fue de 1-1,8 billones de USD;
si se incluye el desarrollo del motor ronda entre los 2-3 billones de USD.[15]Figura 9. Varios Boeing 737 MAX en el aire El primer vuelo de esta generación se dio el 29 de enero de 2016, siendo que oficialmente, con pasajeros a bordo, se dio el 22 de mayo de 2017 con la aerolı́nea malaya Malindo Air (Lion Air es la principal accionista de la misma). La ruta fue Kuala Lumpur - Singapur - Kuala Lumpur. [24] Un dato importante para el análisis de esta generación es que fueron ordenadas hasta la fecha aproximadamente 4.741 unidades, de las cuales solo 387 fueron entregadas. Cabe mencionar que si ya no se ordenaran 737s, la producción del mismo estarı́a asegurada hasta el 2027 para cubrir la cantidad solicitada hasta el momento. El número de aerolı́neas que ordenaron este modelo desde el 2011 es realmente importante, como ası́ también el de las operadoras de esta aeronave, de igual manera, a continuación se muestra una lista reducida de las principales, ordenadas por cantidades adquiridas. [18] 1. Southwest Airlines 2. American Airlines 3. Air Canada 4. China Southern Airlines 5. Air China 6. United Airlines
7. Flydubai 8. Norwegian Air Sweden 9. Lion Air 10. Gol Transportes Aéreos 11. Aeromexico 12. Copa Airlines 13. Aerolı́neas Argentinas 14. Ethiopian Airlines 15. Ryanair 16. Air Europa 4.1. Contexto competitivo Aproximadamente desde 2006, The Boeing Company venı́a desarrollando lo que serı́a el programa Y1, que buscaba crear la nueva generación de 737s, acom- pañado del 787 Dreamliner. Por razones inciertas se pospuso hasta el 2011, pero el motivo de que se haya activado en ese año especı́fico es claro: su principal competidor, Airbus, lanzó el A320neo con nuevos motores y una mayor eficien- cia energética (es necesario recordar que el 737 y el A320 son los aviones más vendidos de la historia). Al principio Boeing no vio esto como un desafı́o a su posición en el mercado, pero como American Airlines, uno de los clientes exclu- sivos de la empresa americana, solicitó 130 unidades del A320neo, se confirmó el inicio del programa de desarrollo del nuevo 737 el 30 de agosto de 2011. Se esperaba que diseñar el 737 MAX sea una tarea de 6 años, pero luego de tres meses ya estuvo listo a un ritmo frenético de diseño y producción, todo en busca de que el A320neo no acapare todo el mercado. Al principio las aerolı́neas tuvie- ron una fuerte repulsión a financiar (comprar) este modelo, pero luego con las mejoras que proponı́an cedieron. Entre las mejoras se destaca un 16 % menos de consumo de combustible que el A320 y un 4 % menos que el A320neo. [15] [7] Cabe mencionar que a la fecha (octubre del 2020), el A320neo tiene 7.445 órdenes y 1.347 unidades entregadas, en contraposición a las 4.741 y 387 del 737 MAX expresadas anteriormente. [39] 4.2. Diferencias en relación a la anterior generación La mejora principal que propuso esta última generación del 737 es el motor LEAP-1B de la ya bien conocida empresa CFM (es una joint venture entre empresas norteamericanas y francesas), la cual habı́a diseñado los motores de las dos generaciones anteriores del 737. La novedad principal de este nuevo motor es la reducción de consumo de combustible, se estima un 13 % menos que los utilizados en los aclamados 737 NG (CFM56). [7]
Como menciona John Hamilton, ingeniero jefe para el 737 MAX: “los costes de
combustible representan casi el 30 % de los costes operativos de una aerolı́nea,
por lo que este nuevo motor asegura una ventaja competitiva”. El precio de
esta ventaja se vio reflejado en el lugar para colocarlos en la aeronave, debido a
que eran más grandes se tuvo que ubicarlos al borde del ataque del ala y a la
vez rediseñar el tren de aterrizaje para cumplir los estándares de seguridad que
indican una separación mı́nima con respecto al suelo. El diámetro del ventilador
del LEAP-1B es 20 centı́metros mayor que del CFM56. Esta diferencia se puede
apreciar en la Figura 10. [7]
Figura 10. Diferencias aerodinámicas entre el 737 NG y el 737 MAX
También el nuevo motor permitió una disminución importante del ruido del mis-
mo, inspirado en sistemas que propuso el 787. Esto se logró gracias al sistema
que Boeing denomina “chevrons”, que básicamente hace que el aire que atra-
viesa el motor lo haga en diferentes tiempos, lográndose ası́ una reducción del
ruido gracias a la forma de “diente de sierra”, permitiendo que este avión pueda
operar en aeropuertos con restricciones de polución sonora por ejemplo. En la
Figura 11 se puede notar como se ve el chevron desde afuera. Esto se logró con
una alianza entre Boeing, la NASA y General Electric. [38]
La última mejora significativa aerodinámica que se presenta son los “winglets”,
las aletas verticales en los extremos de las alas, que permiten reducir la resistencia
al paso del aire, un factor que ya estaba disponible como mejora de los 737 NGFigura 11. Terminación dentellada del LEAP-1B del Boeing 737 MAX
por 500.000 USD aproximadamente. También se puede apreciar en la Figura 10
esta mejora. [38]
Los cambios relacionados a la fı́sica del nuevo motor trajeron como consecuencia
lo que se denomina “pitch-up tendency”, que no es más que una tendencia mayor
a que se eleve la nariz del avión bajo ciertas circunstancias. Para mitigar este
problema se buscaron nuevos cambios estructurales aerodinámicos pero no se
lograron resultados favorables, por lo que finalmente se introdujo una solución a
través del control automático, es decir, sensores interpretados por software para
luego producir el esfuerzo de control por medio de actuadores. [45]
MCAS (Manoeuvring Characteristics Augmentation System), es decir,
el sistema de aumento de caracterı́sticas de maniobra, fue la solución que propuso
Boeing para la pitch-up tendency que, en palabras sencillas, si no se solucionaba
podrı́a ocasionar que el avión pueda desplomarse debido a pérdidas de velocidad
de sustentación en el despegue especialmente. Este sistema de control solo está
implementado en los Boeing 737 MAX 8 y en los 737 MAX 9. [46]
Básicamente el MCAS es un software que controla los estabilizadores horizontales
traseros del avión cuando la inclinación del avión no es la adecuada, o cuando
ocurren giros bruscos o luego del despegue cuando los flaps8 se cierran. El sistema
8
Flaps: sirven para variar la superficie y forma del ala con el fin de aumentar la
sustentación a bajas velocidadesde control consta de dos sensores de AOA (angle of attack) que, como dice su
nombre, mide el ángulo del ataque siendo que este es la relación entre la dirección
del ala y el flujo del viento relativo, ası́ como se puede observar en la Figura 12.
Este concepto es fundamental ya que con esta información se debe regular el
aire que fluye por arriba y abajo del ala para que produzca sustentación, y de
esta manera no perturbar el flujo ni producir pérdidas de estabilidad. En pocas
palabras, el control del ángulo de ataque influye en todo el movimiento del avión.
[6]
Figura 12. Gráfico explicativo de la acción del sensor AOA
El MCAS recibe información de solo uno de estos sensores AOA por vuelo, que
luego pasa por un ADIRU (Air Data Inertia Reference Unit) que codifica la
información de los sensores, para luego ejecutar el algoritmo de control en el mi-
croprocesador, el FCC (Flight Control Computer) para de esta forma actuar en
el estabilizador horizontal trasero, siendo que este último también está conecta-
do a un sistema de control manual por poleas. Este esquema de funcionamiento
se puede apreciar en la Figura 13. [23]
Este sistema fue aprobado por la FAA recibiendo la certificación “hazardous
failure”que indica que si ocurre una falla implicará una gran reducción de los
márgenes de seguridad, por ende estos sistemas deben tener una probabilidad
de error de 1 en 10 millones. [23]
Se diseñó el MCAS para que sea transparente al piloto, es decir, que funcione
automáticamente, pero al actuar se activa el “stick shaker”(vibración y sonido
fuerte del cuerno, “el volante”del avión), indicando que el MCAS actuará porFigura 13. Gráfico del funcionamiento del MCAS un ángulo de ataque indebido. El MCAS corrige 2,5◦ en 10 segundos por cada actuación, luego una pausa de 5 segundos y se repite la acción si las condiciones (ángulo de ataque alto, flaps arriba y autopiloto desactivado) se cumplen. Para desactivar se debe cambiar el interruptor STAB TRIM a CUT OUT en la consola central. [23] Un dato interesante es que las computadoras utilizadas en el 737 MAX, y que manejan el MCAS, son las mismas que las del 737 NG (Collins Aerospace FCC- 730) ya que se buscó mantener los costos bajos y aprovechar que esa generación es considerada la más segura de fuselaje estrecho, a pesar de que son computadoras poco espectaculares, con la misma potencia de procesamiento que un Super Nintendo. Se diseñó con dos de estas computadoras de un núcleo y procesadores de 16 bits operando independientemente, reduciendo la potencia de computo pero agregando redundancia para que en el caso de que un procesador falle no todo el sistema se vea afectado. [22] 4.3. Caracterı́sticas opcionales Boeing ofrecı́a una versión estándar de cada uno de los modelos del 737 MAX ası́ como también una opción más costosa con algunas caracterı́sticas de segu- ridad adicionales, siendo una de ellas un indicador que muestra la lectura de ambos sensores AOA en la pantalla principal de vuelo y la otra una luz de desacuerdo entre las mediciones de ambos sensores. La empresa explica la razón de estas dos versiones: “Algunas aerolı́neas tienen sus propios requisitos de formación personalizados y han solicitado que también proporcionemos infor- mación sobre AOA en la pantalla de vuelo principal, por lo que hemos ofrecido la capacidad opcional de proporcionar dicha información. Sin embargo, no todos los clientes desean incluir esta caracterı́stica en su pantalla de vuelo principal,
por lo que se ofrece como opción seleccionada por el cliente”. Ciertos medios añaden además que para tener un extintor dentro de la cabina habrı́a que com- prar la versión más costosa. A pesar de que se realizó una búsqueda exhaustiva, no se pudo determinar la diferencia de precio entre las dos versiones para cada modelo, pero se menciona en reiteradas ocasiones que era considerable. [11] 4.4. Capacitación para los pilotos de las anteriores versiones del 737 Las aerolı́neas, como cualquier empresa, cada dı́a buscan reducir costos por lo que la capacitación, entrenamiento y actualización de sus pilotos y co-pilotos forman parte de lo que que se busca minimizar en lo posible. Es importante saber que los pilotos reciben certificaciones para volar modelos especı́ficos de aviones, por lo que al momento de adquirir nuevas aeronaves las operadoras buscan que exista la mayor similitud posible con las unidades que se tienen en la flota para ası́ tener capacitaciones breves y menos costosas para la empresa; por esto y sumado a que el A320neo de Airbus cada vez pisaba más fuerte, Boeing trató de atraer a las aerolı́neas no solo con su mayor eficiencia energética sino que también con un menor costo de capacitación de los pilotos, pasando solo por un curso online de un par de horas para los que ya volaban los 737NG. En la Figura 14 se observa un flyer de la empresa promocionando esta ventaja competitiva. [25] Figura 14. Flyer real de Boeing promocionando el poco entrenamiento que necesitaban los pilotos de los 737NG/MAX Lo importante para Boeing y las aerolı́neas era evitar que los pilotos tengan que pasar por el simulador si ya eran pilotos del 737NG por el costo que implica
la fabricación del mismo, ası́ como también el precio del entrenamiento “en tierra”propiamente dicho. Esto se logró gracias a que, a pesar de los numerosos cambios fı́sicos y de la inclusión del MCAS, la FAA certificó que no existı́an cambios sustanciales en la operación de las aeronaves, por lo que la mayorı́a de los pilotos se actualizaron desde un iPad. [25] El MCAS no fue mencionado ni una sola vez en el entrenamiento online a través de medios audiovisuales por lo que los pilotos no sabı́an ni siquiera que existı́a este nuevo sistema de control en la nueva generación. En el manual de vuelo solo aparecı́a una vez dentro de las 1.600 páginas del mismo y encima en la sección de “Abreviaciones”, siendo que varios medios suponen que esto fue ası́ para que la FAA apruebe el modelo sin hacer obligatorio el entrenamiento en simuladores. [40] Es necesario exponer que inicialmente el MCAS fue diseñado para contrarrestar la sustentación no lineal generada por el nuevo motor (LEAP-1B) a un AOA alto, situación algo inusual pero que debı́a ser tomada en cuenta indudablemente en el diseño; sin embargo como consecuencia del mismo, se lograba que el vuelo del 737 MAX sea similar al del 737NG y al ser automatizado propició a que Boeing quiera utilizarlo a su favor, como se mencionó anteriormente, evitando el entrenamiento en simuladores. [2] 5. Accidentes del 737 MAX-8 5.1. Lion Air 610 El vuelo 610 de Lion Air, una aerolı́nea indonesa low-cost, cubrı́a la ruta entre Yakarta y Pangkal Pinang, hasta que el 29 de octubre de 2018 ocurrió el accidente aéreo 13 minutos luego del despegue. El avión cayó en el mar Java, cobrándose la vida de todos los pasajeros y la tripulación, 189 personas. Se supo que alrededor de 20 veces el sistema de MCAS se activó por una mala lectura de los sensores gracias a los datos extraı́dos de la caja negra del vuelo. La aeronave contaba con aproximadamente 800 horas en servicio, siendo que fue adquirida por Lion Air el 13 de agosto de 2018. [23] Es realmente importante mencionar que un dı́a antes del accidente, se habı́a ins- talado un sensor AOA defectuoso con 21◦ de error, una calibración inaceptable. Lo que aún es más llamativo es que el mismo avión, luego del cambio de sensor, cubrió la ruta Denpasar a Yakarta con otra tripulación, que se pudo comprobar que tuvo problemas con el MCAS también solo que gracias a la acción de un miembro entrenado de la tripulación, pero que estaba fuera de servicio, se logró cortar la energı́a de la parte trasera del avión, recuperando el control de la aero- nave, y de esta manera pudo terminar su recorrido sin mayores inconvenientes, solo un pequeño retraso. Si se seguı́an los protocolos estándares de la aviación, la tripulación tenı́a que haber reportado este incidente a la tripulación en tierra para que se repare el sensor, cosa que no se hizo; seis horas después ocurrió el accidente en el siguiente vuelo. Existen versiones que dicen que el piloto lo
reportó pero no encontraron ninguna falla, de igual manera, el resultado es el
mismo. [41]
Cabe mencionar que la inexperiencia demostrada por el co-piloto fue un fac-
tor contribuyente ya que se tardó mucho tiempo en buscar las soluciones en el
Quick Reference Handbook, donde estarı́an las acciones a seguir cuando ocurren
problemas inusuales. [41]
Luego de este accidente la FAA y Boeing emitieron comunicados expresando
que se lanzarı́an advertencias y avisos de capacitación a todos los operadores
de la serie 737 MAX para evitar que ocurran situaciones similares a las de este
accidente fatal. [49]
5.2. Ethiopian Airlines 302
El vuelo 302 de Ethiopian Airlines, una aerolı́nea etı́ope, cubrı́a la ruta inter-
nacional entre Adı́s Abeba (Etiopı́a) y Nairobi (Kenia), hasta que cinco meses
después del primer accidente del 737 MAX 8 en Indonesia y seis minutos después
de iniciar el despegue, el 10 de marzo de 2019 se estrelló a 62 km del aeropuerto.
Se cobró la vida de todos los pasajeros y la tripulación, en total 157 personas,
siendo de esta manera el accidente aeronáutico más importante del 2019 y el
peor de toda la historia de Etiopı́a. [48]
El stick shaker se activó rápidamente luego del despegue, indicando que la alti-
tud y el ángulo de ataque eran peligrosos; cuando el co-piloto subió los flaps la
aeronave automáticamente se inclinó hacia abajo, saltando las alarmas de proxi-
midad al suelo; se solicitó a la torre de control volver al aeropuerto, pero luego de
5 segundos se volvió a activar el software como era de esperarse. La tripulación
luego ejecutó el STAB TRIM CUT-OUT para desactivar el MCAS y controlar
el avión con las poleas manuales, pero estando más allá de la lı́nea roja de alti-
tud y velocidad del viento los controles manuales son difı́ciles de manipular; los
pilotos unos tres minutos después de desactivar el MCAS lo volvieron a activar
pensando que era la única forma de poner al avión de nuevo en la posición co-
rrecta. Después de unos 15 segundos se estrelló, a una altı́sima velocidad, contra
el suelo. [23]
Figura 15. Referencia de cómo se dieron los dos accidentes5.3. La relación entre los accidentes La relación es clara, el MCAS, pero se pueden mostrar ciertos hechos innegables que contribuyeron al fracaso y a los desastres de los accidentes, cobrándose la vida de 346 personas. La falta de capacitación de los pilotos resultó ser clave, dado que ni se men- cionó al MCAS en el entrenamiento y encima este tuvo una duración de tan solo entre 56 minutos y 3 horas auto-administrados. Si los pilotos conocı́an en profundidad el modelo iban a poder desactivar el MCAS cambiando los perillas del STAB TRIM a CUT OUT, cortando la energı́a eléctrica de la parte trasera del avión oportunamente y ası́ controlar manualmente el esta- bilizador. En el caso del vuelo de Ethiopian se realizó esta acción pero muy tarde, ya habiendo cruzado la lı́nea roja de velocidad y altitud dado que se tardó en determinar cuál era el problema. Pudieron saber igualmente que esa era la falla gracias a que luego del primer accidente Boeing emitió un boletı́n explicando cómo funciona el MCAS y los pasos a seguir en caso de falla. [36] Se comprobó que ambos vuelos tenı́an la “versión económica”del 737 MAX 8, lógico para Lion Air al ser una aerolı́nea low-cost. Esto resulta de interés porque esta opción no tenı́a los indicadores del AOA ni la luz de discrepancia entre los sensores; se considera que pudo haber sido extremadamente útil pa- ra determinar el problema por parte de los pilotos y actuar en consecuencia. [11] El grado de riesgo que se le asignó al MCAS por la FAA implicaba un grado de redundancia importante, pero a ciencia cierta, no se aplicó. El MCAS solo recogı́a información de uno de los dos sensores que disponı́a, por lo que no podı́a probar el estado del sensor comparándolo con el segundo, o cambiar de sensor en caso de mal-funcionamiento. Directamente el sistema usa la información que le provee el sensor, causa clave de los dos accidentes. [23] Otro hecho increı́ble es que el 737 indica con una luz los problemas, haciendo que los pilotos deban revisar las fallas en el Quick Reference Handbook (clave en el primer accidente), siendo que versiones más modernas de Boeing de otros aviones ya despliegan en las pantallas las medidas recomendadas para resolverlas. [33] El 737 MAX es el único avión moderno de Boeing que sigue incluyendo el timón manual, ya que a gran velocidad, es difı́cil mover el mismo, ası́ como ocurrió en el accidente de Ethiopian Airlines. La respuesta al fallo del MCAS era un método ineficiente bajo ciertas circunstancias. [33] La FAA falló en la certificación claramente, pero resulta increı́ble que Boeing en los modelos que llevó a certificar indicaba que el MCAS solo corregı́a 0,6◦ por actuación, lo que fue aprobado, pero al final corregı́a 2,5◦ siendo que este cambio ya no fue re-certificado por el apuro inmenso en lanzarlo al mercado. [41]
6. Repercusión de los accidentes Inmediatamente después del accidente en Etiopı́a, muchos paı́ses como China, Indonesia, Etiopı́a, Alemania, Australia, Reino Unido, etc. tomaron la decisión de dejar en tierra los Boeing 737 MAX y prohibir el paso del mismo por su espacio aéreo. Luego de dos dı́as, tras recibir información de la relación entre los dos accidentes la FAA determinó también dejar en tierra los 737 MAX en Estados Unidos, un hecho vergonzoso y grave para la misma FAA (entidad que certificó el avión) y para todo el paı́s. Desde el 18 de marzo de 2019 hasta la fecha (octubre 2020), todas las 387 unidades operativas del Boeing 737 MAX están fuera de servicio, siendo que cubrı́an 8.600 rutas para 59 aerolı́neas alrededor del mundo, con un mayor flujo en China y Estados Unidos. [16] Luego de la prohibición de vuelo del 737 MAX, hasta la fecha se encontraron dos errores más de software. El primero de estos problemas que confirmó Boeing fue uno que tenı́a relación con el proceso de encendido de las computadoras de vuelo del avión, problema suficientemente serio como para suspender un vuelo de prueba importante en busca de una posible re-certificación. El segundo problema tuvo que ver con la luz de aviso que indica a los pilotos que el estabilizador horizontal trasero no estaba funcionando correctamente, esta luz se quedaba más tiempo prendido que el deseado. [42] 6.1. Legal En lo jurı́dico, Boeing tiene muchos asuntos pendientes. Primeramente tiene demandas de los pilotos exclusivos del 737 MAX, que culpan a la empresa por dejarlos sin trabajo por la suspensión de la aeronave alrededor del mundo, asegu- ran que perdieron en total unos 100 millones de USD, esperando que Boeing los compense por ese valor. Por otro lado están las vı́ctimas de los accidentes, Boeing tiene alrededor de 100 casos pendientes en la Corte de Chicago con familiares de los fallecidos. Se estima que cada uno de los acuerdos que está logrando la em- presa con las familias rondan por los 1,2 millones de USD. Resulta llamativo de igual manera, que hoy en dı́a la batalla legal más importante se da con Airbus, es decir, entre la Unión Europea y Estados Unidos, ya que se acusan de recibir ayuda estatal ilegal mutuamente violando reglas del comercio internacional. [17] 6.2. Económico Las consecuencias monetarias pueden ser vistas como un efecto dominó que va afectando a toda la cadena de producción y al mundo aeronáutico en general. Como primera instancia es importante mencionar que la producción del Boeing 737 MAX se paró totalmente desde el 17 de diciembre del 2019, siendo que se tenı́an aproximadamente 4.500 órdenes pendientes y aproximadamente 400 aviones listos para entregar en las fábricas respectivas. El 27 de mayo del 2020 se volvió a iniciar la producción pero a un ritmo mucho más lento, tratando de cumplir con los contratos con proveedores. [16]
El 12 de marzo de 2019, luego del segundo accidente y cuando empezaron a
aparecer las prohibiciones de vuelo para el 737 MAX, Boeing tuvo una caı́da en
el mercado bursátil de un valor aproximado de 26.600 millones de USD, mientras
que su principal competidor, Airbus, subió un 2 % en ese momento. Luego del
anuncio oficial de Boeing de que pararı́a la producción en diciembre de 2019,
cayó nuevamente un 4 %. Para el primer cuatrimestre del 2020 esto significó una
caı́da del 0,5 % del PIB de Estados Unidos. [17]
La cadena de producción contaba con cerca de 8.000 proveedores, siendo que
todos sufrieron las consecuencias de la interrupción debido a que estos no tenı́an
la misma capacidad que Boeing tuvo para poder sostener los salarios de sus
trabajadores sin poder realizar su labor. [17]
Para finales del 2019, Boeing estimaba una pérdida de alrededor de 18.400 mi-
llones de USD, y reportó alrededor de 183 pedidos suspendidos del MAX, como
se puede ver en la Figura 16. Hasta la fecha, se reportan alrededor de 836 nuevas
órdenes suspendidas. No se volvió a entregar ningún 737 MAX. Cabe resaltar que
producto de la pandemia del nuevo coronavirus la compañı́a recibió un estı́mulo
de 17.000 millones de USD. [17]
Figura 16. Tabla acumulativa de órdenes y entregas del Boeing 737 MAX
Si Boeing consigue vender todas las unidades que tiene ordenadas hasta la fecha
recibirı́a aproximadamente 600.000 millones de USD, pero cada dı́a hay más
suspensiones de órdenes, que encima van relacionadas con nuevas ventas para
Airbus. [16]
Las aerolı́neas que tenı́an una mayor flota operativa de 737 MAX se vieron
relativamente afectadas por la prohibición, siendo que las norteamericanas como
Southwest Airlines y American Airlines calculaban pérdidas de 350 millones
de USD cada una, pero Boeing diseño un presupuesto acorde con la ley para
compensar a todas las aerolı́neas afectadas por la prohibición de vuelo del 737
MAX. [16]7. El 737 MAX en América Latina En Latinoamérica, hasta la fecha de elaboración de este trabajo, las aerolı́neas Gol Linhas Aéreas (Brasil), Aeromexico (México), Aerolı́neas Argentinas (Ar- gentina) y Copa Airlines (Panamá) son las que tienen en su flota los Boeing 737 MAX 8 y 9, pero desde marzo de 2019 todas las unidades pertenecientes a las mismas están en tierra voluntariamente. [32] Cabe mencionar que no se cubren rutas regularmente con los 737 MAX a Asun- ción, solamente lo han hecho por motivos particulares una vez Aerolı́neas Argen- tinas y otra Gol. Actualmente están suspendidas las operaciones de aeronaves 737 MAX 8 y 737 MAX 9 en Paraguay, determinado por la entidad a cargo, la DINAC. [32] Normalmente, en Paraguay son utilizadas aeronaves 737NG para cubrir las rutas Buenos Aires-Asunción con los Boeing 737-700/800 por Aerolı́neas Ar- gentinas, GOL entre Sao Paulo-Asunción con 737-700/800, Copa Airlines hace Ciudad de Panamá-Asunción con Boeing 737-800, y por su parte, la low-cost Flybondi, Buenos Aires-Asunción con 737-800. [32] 8. Re-certificación Boeing está volcando todos sus esfuerzos en busca de la re-certificación de la generación en cuestión, la 737 MAX. Como primer paso se hizo obligatoria la formación y actualización de los pilotos con simuladores y no solo con una tutorı́a online. Actualmente hay 34 simuladores de vuelo Max certificados en todo el mundo. Las aerolı́neas también pueden usar los más de 200 simuladores 737NG para realizar la capacitación, aunque aún no está claro si eso es posible. [15] [25] Boeing también anunció que los clientes no tendrán que pagar más por el aviso de conflicto de AOA o por seleccionar la opción de indicador del AOA, ya vendrá por defecto en todas las unidades. [11] La empresa americana también declaró que el MCAS se basará en los dos sensores AOA y no solo en uno como era anteriormente, y si las lecturas de ambos sensores tienen diferencias de 5,5◦ o más los pilotos serán alertados y no se activará el MCAS; inclusive si se activa en las condiciones esperadas solo lo harı́a una vez (lo necesario en la mayorı́a de los casos), sumado a que el sistema no estabilizará más de lo que los pilotos puedan contrarrestar al estirar el mando. Se mantendrá la opción de desactivar el MCAS y utilizar el timón manual. [31] En junio del 2020 se concretó el programa de vuelos de re-certificación por parte de la FAA, donde se llevaron a cabo tres dı́as de vuelo y pruebas de todo tipo, actualmente se están revisando todos los datos y videos de los vuelos, con un especial énfasis en todo lo relacionado al MCAS. En septiembre del 2020, la agencia europea de seguridad aérea, EASA, llevó a cabo también una serie de vuelos de prueba. Se espera la resolución de ambas entidades hasta la fecha. [15]
9. Otros errores de software actuales en el mundo
aeronáutico
La FAA detectó que si el Boeing 787 Dreamliner permanecı́a encendido por
más de 248 dı́as (8 meses aproximadamente) podrı́a hacer que el sistema
eléctrico falle por un bug de desbordamiento de entero, provocando la pérdida
de control de la aeronave. Esto ocurre debido a que las unidades de control
del generador entrarı́an en modo a prueba de fallas. Esto se sumó a problemas
iniciales que tuvo el modelo con la baterı́a, que una vez se incendió parado
en el aeropuerto de Boston en el 2013. En el año 2012, expertos en seguridad
descubrieron además que existı́an graves vulnerabilidades en el sistema hasta
el punto de poder piratear los aviones de forma remota. [43]
Airbus con el A350 tuvo un problema similar al bug de desbordamiento,
pero solo que luego de 149 horas ya habrı́a que reiniciar el sistema para
evitar que el sistema eléctrico se apague por error. Es normal que los aviones
se mantengan encendidos mientras están en el aeropuerto ya que de esta
manera los técnicos realizan los trabajos de mantenimiento y chequeo de los
sistemas, por eso resulta relevante el bug. Muchas aerolı́neas optaron por no
actualizar el sistema a pesar de que Airbus lo recomendaba porque requerı́a
que las aeronaves estén mucho tiempo en tierra. [9]
10. Conclusiones
La historia del 737 MAX se basa mayormente en lo que no pasó. Difı́cilmente se
pueda juzgar desde la óptica de errores intencionados sino más bien desde una
crı́tica fuerte a la lucha entre el negocio competitivo al extremo, la tecnologı́a y
la seguridad. La FAA se vio apurada por el ritmo frenético que quiso imponer
Boeing para la certificación, para no perder la competencia frente a Airbus (sien-
do que ni aunque quisiera iba a poder cubrir toda la demanda), pero es innegable
que es uno de los principales responsables del hecho, sumado al descrédito que
le ocasionó al mundo aeronáutico. Económicamente, hasta el 2018, le funcionó a
Boeing su programa de mejoras ya que el 737 MAX fue el avión que más rápido
se vendió en la historia de la empresa, pero en la actualidad, como se mencionó
anteriormente, las pérdidas son inmensas.
Otro dilema relacionado a lo tecnológico que se plantea es hasta qué punto se
deben automatizar los controles, ası́ como también si valı́a la pena que el input
humano casi no tenga incidencia en el MCAS. Lo cierto es que claramente faltó
redundancia en el control y capacitación en los pilotos, elementos inaceptables
en un sistema automatizado del que dependen las vidas de los pasajeros y tripu-
lantes. El software siempre puede fallar y los negocios competitivos no pueden
marcar la hoja de ruta en materia de seguridad.Referencias
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[45] Por qué Boeing llegó a fabricar el peligroso B737 Max. 2019. url: https:
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el-peligroso-b737-max-290179.html (visitado 13-10-2020).[46] Sistema de Aumento de Caracterı́sticas de Maniobra. 2020. url: https://
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de_Maniobra (visitado 13-10-2020).
[47] Titanes de la aviación - Historia de BOEING. url: https://easbcn.com/
titanes-de-la-aviacion-historia-de-boeing/ (visitado 30-09-2020).
[48] Vuelo 302 de Ethiopian Airlines. 2020. url: https : / / es . wikipedia .
org/wiki/Vuelo_302_de_Ethiopian_Airlines (visitado 13-10-2020).
[49] Vuelo 610 de Lion Air. 2020. url: https://es.wikipedia.org/wiki/
Vuelo_610_de_Lion_Air (visitado 13-10-2020).También puede leer
