Entradas escritas en junio de 2011 ↓

Se ha hecho esperar, pero al fin ya puedo decir que tengo mi primer paper (publicación científica). La revista es el Journal of Applied Physics, que quienes estéis metidos en investigación seguro que la conocéis. [Haced click sobre la imagen para ver el artículo completo en PDF].

Son sólo cinco páginas, y eso que la última apenas contiene unas pocas referencias, pero el proceso hasta llegar aquí no ha sido para nada corto ni fácil. Once meses he tardado en ver mi nombre en un paper desde que, a finales de julio del año pasado, mi profesor me sugirió la idea de mostar al mundo entero mi investigación.

Si tuviera que comparar mi primer boceto con lo que hoy está publicado, me temo que no se parecerían en nada. Al menos en la forma, porque el contenido en sí mismo apenas ha cambiado. Una de las lecciones más importantes que he aprendido es saber cómo contar las cosas dependiendo de la audiencia a la que vayan dirigidas. También, qué sobre-resaltar y qué es mejor obviar o quitarle más importancia de la que debería.

Es un juego en el que el investigador trata de convencer a los editores y revisores que su investigación es realmente merecedora de ser publicada en su revista. Después, a cambio de unos pocos cientos de dólares y la cesión del copyright, accederán a mostrarle al resto de la humanidad tu pequeña contribución al conocimiento científico. Bueno, a todos no, sólo a aquellos que estén suscritos (ellos o su organización/universidad) o paguen a título individual unas pocas decenas de dólares para poder leer tu artículo. [Sin embargo, leyendo la letra pequeña he visto que tengo el derecho a ofrecer el artículo en mi página web personal, así que el enlace de ahí arriba no es ilegal.]

Bueno, dejando la burocracia aparte, y hablando con palabras llanas, voy a ver si intento resumir el artículo.

El silicio es el material base de de los dispositivos electrónicos que normalmente está en los chips forma cristalina, esto es, con los átomos bien ordenados. Sin embargo el silicio en sí mismo no es tan bueno como querríamos, así que tenemos que incluir pequeñas cantidades de otros tipos de átomos (dopantes) para mejorar sus características eléctricas. Estos dopantes, como boro, arsénico o antimonio, los introducimos a la fuerza, lo que produce que los átomos del cristal del silicio se desordenen. Llegado un punto, el desorden es tal que las propiedades cambian súbitamente: se ha amorfizado (del griego a-morphos, perder la forma). Con el tiempo (y un poquito de calor), el silicio vuelve a su estado ordenado, incluyendo a los dopantes dentro de esta estructura cristalina, que es el objetivo final deseado.

La amorfización es, por tanto, necesaria en el proceso de fabricación de un dispositivo electrónico. Saber el momento exacto de la amorfización es importante para poder prever y controlar otros defectos secundarios de la misma. Y aunque parezca mentira, hay muchas teorías de por qué o cuándo se produce la amorfización del silicio. La mía es una más, que básicamente establece que el silicio puede considerarse amorfo cuando el desplazamiento medio de los átomos movidos por los impactos de los dopantes es de 5 Å (media millonésima de milímetro).

Simulando tal comportamiento basándome en unas pocas ecuaciones con sentido físico, compruebo que obtengo resultados parecidos (dentro de un margen del 10%) con un montón de experimentos realizados anteriormente. Esto quiere decir que  mi modelo reproduce bien la realidad, y que puede usarse para prever el comportamiento de la amorfización del silicio. No es un modelo universal ni explica a fondo el por qué de la amorfización, pero es un modelo útil que puede emplearse en unas -limitadas pero amplias- condiciones e incluso podría servir de inspiración o base para teorías futuras.

Cómo llegué a dichas ecuaciones es otra historia que merece la pena ser contada. Tienen que ser 1) físicamente razonables, 2) coherentes, y 3) que además funcionen, aunque no necesariamente el proceso de llegar a ellas ha tenido que ser en este orden…

Ya he probado el aire. Y no sabe a nada, pero me gusta.

Hoy por fin pude volar, aunque poco ha faltado para que de nuevo me quedara en tierra. La meteorología era buena, apenas viento, sin riesgo de tormenta y con apenas unas pequeñas nubes de algodón lo suficientemente altas como para no estorbar  durante el vuelo. Sin embargo, al llegar al aeropuerto me encuentro con mi Cessna 152 desnuda y con un mecánico metiéndole mano.

El problema era que el motor no se paraba cuando debía pararse, esto es, al quitarle gases (acelerador) y reducir la mezcla para dejar de introducir combustible en el motor. Imagináos al alumno anterior, descubriéndolo durante un vuelo él solo (sin el instructor abordo), sudando a pesar de ese gran ventilador que seguía en marcha justo ahí delante.

Por si acaso conseguían arreglarlo, mi instructora (en adelante, Ana) me ha enviado a la oficina del aeropuerto para ir preparando el plan de vuelo y consultar más a fondo la meteorología. Cuarenta minutos más tarde ya estaba de vuelta con todos los papeles necesarios, había tardado un poco más de lo normal porque me estaba peleando por primera vez yo sólo con estos menesteres. Es la forma de aprender.

A mi vuelta, el bicho ya estaba en condiciones de volar. Después de hacerle unas pruebas cambiándole las ocho bujías (dos por cilindro) parecía que funcionaba. Así me la encontré, bien preparada y lista para irse al aire:

A esas horas, en el Real Aeroclub de España (ese edificio que se ve por detrás en la foto) estaban celebrando un par de comuniones y una boda. Irónicamente, preparando el vuelo antes de irnos al aire, comenzó a sonar la canción de la bomba de King Africa. Por menos de eso te detendría la Guardia Civil en un vuelo con pasajeros, pero esto es un vuelo de instrucción, y ni el instructor ni yo tenemos la más mínima intención de explotar en vuelo, y como somos dos es muy fácil vigilarnos mutuamente, con un ojo puesto en los intrumentos, otro en el exterior y otro más en el que tenemos sentado al lado. Bueno, el ojo de los instrumentos casi que sobra, o debería sobrar, porque según me ha dicho Ana miro demasiado a la instrumentación. Es mejor sentir el avión, aunque echando un vistazo de vez en cuando a los relojitos, al igual que cuando vamos en coche, que puedes saber la velocidad o si es necesario cambiar de marchas sin necesidad de ver ni el velocímetro ni el tacómetro respectivamente.

No quiero aburriros con detalles técnicos en este post, así que perdonad cualquier imprecisión. De todas formas, la zona de comentarios está ahí abajo, donde podemos aclarar cualquier cosa que haga falta. El caso, después de dar una vuelta al avión comprobando que, aparentemente, estaba en buen estado, nos metemos en la estrecha cabina y realizamos unas pocas checklists, para que no se olvide nada.

No mucho tiempo después ya estábamos en el aire. El vuelo fue un poco turbulento pero tranquilo, no hicimos grandes maniobras pero sí tuve tiempo para acostumbrarme a los mandos e ir viendo cómo se maneja un cacharro de estos. Excepto el aterrizaje y las comunicaciones (con la torre o en otras frecuencias), prácticamente era yo el que controlaba los mandos. Fuimos hasta Toledo y dimos un par de pasadas en torno a mi casa, la segunda lo suficientemente baja como para que se asustaran dieran cuenta de que estaba yo ahí arriba, aunque no lo conseguimos. Luego, más o menos una hora y media después de despegar, cerca del atardecer, volvíamos a Cuatro Vientos realizando por el camino algunos movimientos para ir cogiéndole mano al bicho.

Mientras tanto, tuvimos un encuentro cercano con unos ultraligeros volando por el aeródromo de Casarrubios. Cuando vuelasa velocidades de unos 80 nudos (150km/h) es increíble cómo lo que era un punto en el horizonte se se agranda hasta poder leerle la matrícula en cuestión de segundos.  Hay que estar en todo momento muy atento, no todos los que vuelan llevan un equipo de radio (no es obligatorio en ciertas circunstancias), y es imposible que se enteren de tu posición en los informes periódicos que se realizan en la frecuencia de la zona.

La aproximación a Cuatro Vientos me pareció especialmente complicada en cuanto a la cantidad de cosas que hay que hacer y tener en cuenta. Supongo que será cosa de, no sólo aprender y acostumbrarse, sino también de interiorizar algunos comportamientos y ser capaz de manejar los controles de forma automatizada, como cuando conduces un coche. También manejar el avión en tierra me era algo contraintuitivo, ya que los cuernos (la palanca de control) no se emplea para nada, y se controla la dirección con los pedales, que tienen la doble función de actuar sobre el timón de cola, la dirección de la rueda delantera y los frenos de las ruedas laterales dependiendo de qué forma se pisen.

Llegando de vuelta al lugar de parking, el motor volvía a querer quedarse encendido. Yo creo que el problema no eran las bujías, sino que la avioneta quería vengarse de los que bailaban al ritmo de la bomba a unos pocos metros de ahí (porque os aseguro que las hélices soplan mucho aire). Finalmente, Ana apagó el motor de una forma alternativa, acelerando para conseguir una mezcla aire-gasolina que resultase incombustible. Dejamos el avión con un informe final con el no-go bien marcado, para que antes de poder volar el pájaro tenga que pasar de nuevo por el doctor mecánico. Y yo tengo otro vuelo programado para el lunes por la mañana, a ver si para entonces vuelve a estar lista .

Resumiendo un poco mis impresiones, me he dado cuenta de las muchas cosas que tengo aún por aprender y de que estar ahí arriba es algo que me encanta y me sienta estupendamente. ¿No creéis vosotros que el cielo es algo increíblemente hermoso?.

Mientras tanto, mañana domingo por la mañana toca ir de fotógrafo oficial a las jornadas de apoyo a Japón en el Alcázar de Toledo, y por la tarde a prepararme el vuelo del día siguiente e ir haciendo la maleta, que a partir del martes me voy a pasar unos días al Tartastán.

Durante la mañana del próximo domingo 12 de junio en el Alcázar de Toledo se celebrará una jornada de apoyo a Japón por el terremoto del pasado 11 de marzo. Habrá actividades como artes marciales (koryū, 古流), caligrafía, talleres para niños y algunas conferencias relacionadas con los samurais y objetos guardados en el Museo del Ejército.

Os dejo por aquí el folleto por si alguno quiere más información y se anima a venir.

Hoy hace un mes que hice los exámenes teóricos de la licencia de piloto privado. Mi idea era empezar a volar cuanto antes, incluso sin saber las notas (como en el carnet de conducir, se puede empezar a conducir antes de pasar el teórico). ¿Por qué no he volado hasta ahora?. Os lo explico:

• Primera quincena de Mayo: No tenía hecho aún el cursillo y examen del tipo de avión que voy a volar. Es un requisito interno de la escuela de vuelo. Apenas un día de clase, unos días de estudio en casa, y una tarde de examen.
• 18 de Mayo: El certificado médico no me llegó a tiempo para poder procesar la licencia de alumno piloto. Aviación Civil tardó un mes en hacer el primer documento, y una semana en hacer el segundo. Haciendo cosas con la DGAC (Dirección General de Aviación Civil) todo parecen esperas al más puro estilo funcionariado, aunque también tengo que decir que las veces que he hablado con ellos por teléfono la atención ha sido muy buena.
• 30 de Mayo: Estaba llegando a Madrid, el instructor me avisa de que ya había preparado el plan de vuelo para agilizar trámites (una especie de documento para que sepan quién está en el aire, por si no volvieran ir a buscarlos… ) y salir a volar cuanto antes, ahora iba a comprobar la meteorología, que parecía buena a simple vista, aunque nunca te puedes fiar. Cinco minutos más tarde me llama diciendo que hay un aviso de tormenta, y que con eso no se puede volar.
• 31 de Mayo: El avión entra en revisión periódica. Los aviones de escuela necesitan por ley una revisión cada 50h de vuelo. Adivinad con quién coincidía la hora Nº51, la que no se puede hacer sin antes pasar la revisión, que dura toda una mañana o una tarde. Afortunadamente esta vez me avisaron y no tuve siquiera que desplazarme a Madrid.
• 3 de Junio: Todo parecía ir bien. Papeles en regla, meteorología adecuada, revisión recién hecha. El instructor me enseña a hacer el plan de vuelo, me explica cómo son los despegues y aterrizajes (velocidad, revoluciones del motor, configuración de flaps, etc), y por último hacemos la inspección prevuelo al avión, una especie de revisión por encima de muchos sistemas del mismo. Yo preguntaba y el instructor respondía, aprendí un montón, pero a un precio… cuando nos metemos en la cabina ya es demasiado tarde, nos habíamos entretenido demasiado con los preliminares, el plan de vuelo ha caducado (puedes poner en marcha el avión a la hora prevista ±30 min, y habían pasado 31 min). Fuimos a hacer otro plan de vuelo, lo que implica regresar a la terminal y esperar unos 10 minutos a que te lo acepten. De vuelta en el avión, incluso para hacer un vuelo corto tendríamos que habernos excedido del tiempo programado para mí, algo inaceptable puesto que el chico que venía después tenía un examen de vuelo. Solución, seguir aprendiendo, pero sin encender siquiera el motor.
• 5 de Junio: Hoy. Esta mañana estuve en una exhibición en la base aérea de Getafe. Buen tiempo aunque con nubecitas blancas amenazando con convertirse en tormentas a medida que pasaba el tiempo. No hizo falta ver siquiera el informe metereológico, tres horas antes del vuelo recibo una llamada. Mi instructor está en el hospital, ha tenido una contractura y ya es demasiado tarde (además, es domingo) para asignarme otro instructor.
• 6 de Junio: Aún no ha llegado, es mañana. Tengo programado un vuelo a las 3pm. (==> Por favor, hagan uso de su imaginación para insertar aquí un motivo para quedarse en tierra <==)

Por lo demás, aviso que quizá durante los siguientes días no actualice demasiado el blog. Entre los no-vuelos y algunos viajes tengo las dos próximas semanas bien ocupadas. Aún así, si me sobra un rato trataré de dar señales de vida, para confirmar que los extraterrestres no me han abducido. Después de todo, ya he visto que cualquier cosa puede impedirme tomar cada uno de los otros siete vuelos de instrucción que tengo programados para lo que queda de Junio.

Para conseguir la Licencia de Piloto Privado (PPL en adelante) es necesario superar nueve exámenes teóricos y un examen práctico. Primero te examinas de las asignaturas teóricas, y después de aprobarlas y tras los vuelos en prácticas, un examinador se atreve a montarse contigo en el avión. Se vuelan unas 40-50 horas de prácticas que se pueden ir haciendo incluso antes de sacarse las teóricas, eso sí, mientras tengas el certificado médico en regla. Al final, viene siendo como el carnet de conducir pero con más materia, y con la sutil diferencia de que puedes pilotar aviones a los 17 años, cuando aún no podrías conducir un coche por tí mismo.

Hay multitud de material y libros para prepararse las asignaturas teóricas, sobre todo debido a que se sigue un sylabus (temario) común en toda Europa contenido en la norma JAR-FCL 1. Además, las escuelas de vuelo también ofrecen clases para explicar y prepararse los exámenes. Por mi parte, como tenía el tiempo justo (1 mes) y la escuela de vuelo está algo lejos de casa (70km), decidí comprarme unos buenos libros y estudiármelo por mi cuenta. Tras preguntar a conocidos y especialistas en el tema, la mayoría me confirmaron que los de Oxford eran magníficos, los compré y comprobé que realmente son muy buenos libros.

Luego, para repasar está muy bien el PPL Confuser, un libro de preguntas y respuestas que bien podéis comprar o conseguir fácilmente por los torrentes de internet. Aunque las colecciones de libros para estudiarse las asignaturas teóricas del PPL suelen  estar compuestas por siete libros, las asignaturas existentes son nueve. Ocurre esto porque hay cierto solape entre alguna de las asignaturas. Y ahora os voy a contar de qué vá cada una de las nueve, más o menos en el orden en que me las estudié.

Metorology: Decidí estudiarla al comienzo por ser la más independiente, que apenas requiere conocimientos de las otras para comprenderla en su totalidad. Una asignatura preciosa en la que se estudia la atmósfera, efectos de la presión, humedad, vientos, etc. en el vuelo además de la formación de fenómenos meteorológicos preciosos como las tormentas y terribles como las nubes redonditas junto a las montañas. También los diferentes tipos de reportes meteorológicos destinados a la aviación, como son los METAR, TAF, SIGMET, entre otros.

Aircraft General Knowledge: Es una asignatura interesante, estudiándola te das cuenta de que vas a volar con una instrumentación que emplea tecnología de hace medio siglo. Dice ser conocimiento general, pero se le da un repaso más o menos profundo a muchos de los sistemas y subsistemas de esos cacharros con alas. Comienzan explicándote qué es un ala; siguen con el motor, tanto los de pistón como los diésel, centrándose en los pormenores del carburador como detalles de las diferentes técnicas posibles para alimentarlo con la cantidad justa de combustible; después se analiza el funcionamiento interno de cada instrumento como el altímetro, anemómetro, horizonte artificial, giróscopos de dirección, etc; y se acaba con el sistema eléctrico del que hacen uso menos dispositivos de los que en un primer momento pensaríais.

Navigation: Para muchos la más complicada, sobre todo para aquellos que son de letras. Comienza relatando la necesidad de, a pesar del GPS, saber navegar como lo hacían aquellos grandes héroes de la aviación: Charles Lindberg, Amelia Earhart, Alcock & Brown y Charles Kingsford-Smith, pero al ser Oxfor una editorial anglosajona mis libros se olvidaron de otros muy grandes navegantes como el español Mariano Barberán o el francés Antoine de Saint-Exupéry (sí, el mismo de El Principito). A lo que iba, en la asignatura se explica todo lo relacionado con la cartografía y la planificación de los vuelos (tiempos, combustible), los dispositivos de ayuda a la navegación (VOR, radiobalizas, DME), y lo malo malísimo que es el GPS. También se estudian otros procedimientos más interesantes como qué hacer cuando te pierdes o saber calcular el movimiento respecto al terreno en presencia de viento, algo que al final se resume en trigonometría y es la parte de la que más preguntas caen en el examen.

Air Law: Para mí es la asignatura más aburrida, aunque no sólo incluye legislación y en realidad sea tan útil como las demás para poder volar con cierta seguridad. Los temas son tan variados que van desde una explicación de la documentación que hay que llevar a bordo con su validez legal y otras parafernalias, hasta la definición de cómo tienen que ser las luces de un aeropuerto o las distintas clasificaciones existentes del espacio aéreo. En principio hay una legislación internacional, pero sólo es aplicable en tierra de nadie. El resto de países siguen una normativa más o menos parecida pero con sus peculiaridades. Por tanto, aunque no es lo más recomendable, es posible estudiar (y aprobar el examen en España) mediante un libro como el de la editorial Oxford de UK siempre que se tengan claras las diferencias entre países.

Human Performance and Limitations: Es la asignatura más fácil, esa de la que el 50% ya lo hemos estudiado en alguna etapa de nuestras vidas, posiblemente en el colegio. Básicamente explica los sistemas fisiológicos (visión, oído, sistemas respiratorio y cardíaco, etc) y cómo le afectan las condiciones de vuelo. También algo de psicología en cuanto a procesamiento de la información y toma de decisiones. Cosas que no entran dentro de esta asignatura son la negociación con secuestradores, la prueba de acceso al Mile High Club o un curso de primeros auxilios a los pájaros que se cruzan por el camino.

Principles of Flight: La física que hace volar a los aviones. En esta asignatura (casi) todo son energías y fuerzas. Un intercambio de energía cinética, potencial, quiímica y térmica por medio de las cuatro fuerzas que actúan sobre cualquier cacharro en vuelo: gravedad (abajo), sustentación (arriba), rozamiento (atrás) y empuje (adelante). Y además, las características aerodinámicas de las hélices, la influencia de las condiciones atmosféricas en el vuelo, las superficies de control (timón, alerones, etc) e hipersustentadoras (flaps, etc) y los efectos de las mismas al vuelo que pueden producir desde un bonito viraje a una espantosa caída en barrena.

Flight Performance and Planning: Asignatura importante aunque a veces contraintuitiva, pero por ello mismo muy entretenida. Se divide en dos partes: la primera, Carga y Centrado, sirve para saber cómo distribuir la carga dentro de un avión, y cómo le afecta al rendimiento y estabilidad la posición del centro de gravedad respecto al centro de presión; la segunda parte, Rendimiento, emplea conceptos físicos para explicar razonablemente cuáles son los mejores parámetros de vuelo durante el ascenso, crucero o descenso, asimismo como en los despegues y aterrizajes. Se aprenden cosas tan curiosas como que yendo más rápido no siempre se llega más lejos (mayor consumo de combustible por unidad de longitud recorrida, y por tanto menor rango alcanzable), que la mejor velocidad de planeo es diferente de la velocidad que permite estar en el aire el máximo tiempo posible, o cómo en vuelo recto y nivelado se consiguen tanto la máxima como la mínima velocidad únicamente con el motor trabajando a máxima potencia.

Operational Procedures: Casi diría que es una asignatura comodín en la que se introduce un poco de todo, y la que más usa de conocimientos del resto de asignaturas. Por ejemplo, la preparación del vuelo (Air Law + Meteorology + Navigation), aterrizajes de emergencia (Airplane General Knowledge + Principles of Flight + Flight Performance), señales en los aeropuertos e indicaciones de los señaleros, etc. Aunque en el examen te puedes encontrar cosas tan inverosímiles como que te pregunten qué atrae más a los pájaros a un aeropuerto: a) canalizaciones de agua, b) extensiones de hierba, c) vertederos en las inmediaciones, d) colmenas de abejas en la terminal.

Communication: Es la única asignatura de la que te puedes examinar íntegramente en inglés (en las demás, sólo hay disponible una mediocre traducción de las preguntas). En mi caso me examiné en castellano porque los de la escuela me matricularon así. El temario son las comunicaciones por instrumentos (balizas, radar) y fraseología a emplear en cada una de las situaciones radio. También situaciones excepcionales como qué hacer cuando la radio deja de funcionar o cómo comunicar adecuadamente las alertas y emergencias en vuelo. Curiosamente, el aprobar esta asignatura no te permite usar la radio una vez conseguida la licencia PPL, para ello hay que sacarse además la licencia de radiotelefonista, un artificio legal establecido hace pocos meses, bastante útil para, por ejemplo, poder cobrar más tasas de examen .

De cada asignatura hay un examen tipo test de 15-30 preguntas y con una duración de 30-90 minutos. Las preguntas falladas no restan puntos, pero es necesario conseguir un 75% de aciertos para aprobar. En mi caso conseguí superar 8 de 9 asignaturas (adivinad cuál es la que fallé…) con las siguientes calificaciones:

• Air Law: 68%
• Airplane General Knowledge: 85%
• Flight Performance and Planning: 84%
• Human Performance and limitations: 85%
• Meteorology: 100%
• Navigation: 83%
• Operational Procedures: 80%
• Principles of Flight: 89%
• Communications: 86%

De modo que me toca volver a estudiar Derecho Aéreo para septiembre. Curiosamente la primera asignatura de la que me examiné, y la que demuestra que hice bien al estudiar una Ingeniería de Telecomunicaciones y no una Licenciatura en Derecho. Tengo una memoria muy mala para este tipo de datos, y el corto tiempo que dispuse para estudiarlo tampoco ayudo en absoluto.

Pero bueno, de momento ya puedo empezar las prácticas. De hecho ya debería haberlas empezado, pero se ha ido retrasando la fecha de inicio por unos u otros motivos: primero porque el certificado médico tardó demasiado tiempo en llegar, después por mala metereología (con alerta de tormenta no se vuela), y por último porque la Cessna 152 ha entrado en una revisión periódica. Se supone que el próximo día que tengo programado un vuelo es este viernes a mediodía, pero quién sabe si los astros se alinearán de nuevo para dejarme en tierra una vez más. Esperemos que no, y que pueda de una vez por todas cumplir el refrán de Madrid al cielo.