ENGELAMIENTO

1. ENGELAMIENTO
ENGELAMIENTO
Entre los diversos meteoros que afectan a la aviación, se halla el engelamiento o
formación de hielo sobre la estructura del avión y / o en las instalaciones del motor. El
engelamiento se debe al choque y congelación, sobre las superficies del avión, de diminutas
gotas de agua que están en sobrefusión o superenfriadas. El engelamiento puede ocurrir
tanto en tierra como en vuelo, afectando principalmente a las zonas donde se produce el
impacto del aire. Entre éstas, podemos citar:
- Bordes de ataque de las alas y de los estabilizadores
- Tomas de aire del motor
- Hélices
- Parabrisas.
- Tubos pitot, mástiles de antenas, etc.
Para que el agua existente en la atmósfera se congele sobre el avión, es necesario que
las gotas posean una temperatura inferior a 0° C. Estas gotas, en estado de sobrefusión, se
hallan corrientemente constituyendo nubes. También se encuentran gotas de este tipo en la
llamada lluvia helada.
Puede ocurrir también que se origine engelamiento por sublimación, es decir , por paso
directo de vapor de agua a hielo. Esto sucede cuando hay un contenido de humedad muy
grande (próximo al 100%) y existen en la atmósfera gran cantidad de núcleos de
condensación que facilitan el cambio de estado. Este seria un caso de formación de hielo en
aire claro (sin la presencia de nubes) y en el que el movimiento del avión hace de
acelerador del proceso de sublimación de las gotas de agua.
Se ha podido comprobar en múltiples ocasiones que el engelamiento más intenso tiene
lugar con temperaturas comprendidas entre 0° C y –10° C. Con temperaturas entre –10°C y
–20° C, es menos intenso y tiene menor adherencia sobre el avión. Normalmente, por
debajo de lo –20° C, el engelamiento es poco intenso y no tiene mucha consistencia. Ello
ENGELAMIENTO

2. ENGELAMIENTO
no quiere decir que se deba descartar la posibilidad de que se produzca engelamiento con
temperaturas inferiores a –20° C, pues en ocasiones se ha dado en algunos Cb con
temperaturas de –30° C y aún más bajas.
Los peligros que representan la formación de hielo sobre el avión son de muy diversa
índole: aumento de peso, incremento de la resistencia al avance, disminución de la
sustentación, falsas lecturas de algunos instrumentos, pérdida de la visibilidad, disminución
de la potencia de lo motores, reducción de la maniobrabilidad por el agarrotamiento de las
superficies de control, etc.
Por la magnitud de los problemas que encierra el engelamiento, se ve la necesidad de
estar preparados para hacer frente a una eventualidad de este tipo, debiéndose conocer los
factores y condiciones que dan lugar a la formación del hielo, sus efectos sobre el avión, y
medios disponibles para evitarlo o combatirlo. Estoes lo que trataremos de explicar en los
epígrafes siguientes.
COMPORTAMIENTO DE LAS GOTAS DE AGUA EN SOBREFUSIÓN
Ya se menciono en el capitulo VIII la existencia de estas gotas que juegan el papel
definitivo en el engelamiento. Poseen una inercia que las hace permanecer en el estado
liquido pese a hallarse con temperaturas inferiores a 0° C. Se trata de un estado anormal,
con un equilibrio inestable que pueda perderse en el momento de entrar en contacto con los
núcleos de cristalización. Se mantiene en este estado hasta temperaturas que alcanzan los
–20° C, y por debajo de estas tienen tendencia a convertirse en cristales de hielo, aunque
no ocurra siempre así. Cuando entran en contacto con las superficies del avión, éste actúa
en modo semejante al de los núcleos de cristalización, venciendo la inercia que tienen y
transformándolas en hielo.
Supongamos una gota de agua en sobrefusión con una masa de 1 gramo que posee
una temperatura de –40° C. Ya sabemos que se desprenden 80 calorías cuando se congela 1
gramo de agua (ver Pág. 82), siendo la caloría la cantidad de calor necesaria para elevar en
1° C la temperatura de 1 gramo de agua.
Por tanto teóricamente, si toda la gota se congelase al entrar en contacto con la
superficie del avión, y suponiéndose que no hay pérdidas de calor al exterior, su
temperatura pasaría a ser -40° C + 80° C = + 40° C. Esto es una circunstancia
contradictoria con lo que se observa, pues según lo anterior, nunca se podría formar hielo
con –40° C, ya que la temperatura pasaría a ser + 40° C. La realidad es otra: de toda la gota,
sólo se congela una pequeña fracción de su volumen, del orden de 1/ 80: parte del calor
liberado se invierte en elevar la temperatura de la gota hasta alcanzar el punto de
solidificación (0° C) y el resto se distribuye por irradiación al aire y por conducción a la
estructura del avión. La fracción de gota que queda por congelar, lo irá haciendo
progresivamente a medida que se vaya perdiendo calor.

3. ENGELAMIENTO
FIG. XIX-1 TIPOS DE FORMACIÓN DE HIELO
De lo dicho también se deduce que cuanto mayor sea la temperatura de la gota,
menor será la fracción de la misma que se congela.
TIPOS DE FORMACIÓN DE HIELO
El engelamiento, se puede presentar, principalmente, en tres formas distintas:
-Hielo claro
-Hielo granulado
- Escarcha
Existen además otras clases de hielo que resultan de la combinación de los
anteriores, ya que las condiciones meteorológicas precisas para la formación de un tipo
principal no se suelen presentar en toda su pureza. Se da el caso de producirse dos tipos
diferentes de hielo
En zonas del avión relativamente próximas.
HIELO CLARO: se denomina también hielo transparente por su apariencia cristalina,
siendo semejante al que se forma sobre la superficie terrestre cuando se produce lluvia
helada.
Se debe al choque, contra la superficie del avión, de grandes gotas de agua
existentes en las nubes de las lluvia helada. Las gotas, a causa de su tamaño, se van
congelando lentamente sin embolsar aire en su interior lo que le da al hielo claro su
condición de transparencia, haciéndolo más denso y adherente al avión que cualquier otro
tipo, por lo que resulta difícil deshacerse de el empleando los métodos de deshielo que
posee el avión.
El tipo clásico de hielo claro posee una superficie lisa; ahora bien, si las grandes
gotas de agua se mezclan con nieve o granizo, aparecerán protuberancias.
Se forma, generalmente, sobre los bordes de ataque de las alas, hélices y conjuntos
de cola, disminuyendo se espesor hacia los bordes de salida como consecuencia de la
dispersión de las gotas que producen las corrientes de aire (Fig. XIX-A).

4. ENGELAMIENTO
Si el engelamiento alcanza grandes proporciones, la distribución irregular del peso
sobre la superficie del avión, origina vibraciones que afectan a la hélices y a las superficies
de los mandos de vuelo.
Las condicione favorables para su formación son:
- Existencia de grandes gotas en sobrefusión o bien de gotas grandes de lluvia helada.
- Temperatura ambiente entre 0° C y –10° C.
- Temperatura del avión ligeramente por debajo de 0° C.
Las nubes propicias para esta formación son las Cu y Cb.
HIELO GRANULADO: E s de apariencia lechosa, granulado, opaco y de superficie
áspera y rugosa. Se debe a la congelación instantánea de pequeñas gotas en sobrefusión
cuando entran en contacto con las superficies frías del avión. Como consecuencia de la
rápida congelación, las gotas de agua embolsan gran cantidad de aire lo que las hace
frágiles y ligeras, no presentando gran adherencia sobre el avión por lo que resulta facil
destruirlas con los medios disponibles.
Por lo general, se adhiere sobre los bordes de ataque de las alas, partes sobresalientes de las
estructura ( antenas, tomas estáticas, etc), orificios de entrada al carburador, etc,
aumentando su espesor hacia la corriente de aire, debido a que al congelarse las gotas
instantáneamente , dicha corriente las fija en la zona de impacto, formando en los bordes de
ataque una protuberancia considerable que afecta en gran manera al perfil aerodinámico
(Fig. XIX-1B).
Las circunstancias favorables para su formación son:
-Existencia de pequeñas gotas en sobrefusión.
- Temperatura ambiente entre 0° C y –40° C, aunque se da con más frecuencia entre
–10° C y –20° C.
- Temperatura del avión ligeramente inferior a 0° C.

5. ENGELAMIENTO
FIG. XIX-2. ZONAS DE ENGELAMIENTO EN UN FRENTE CLÁSICO
Se suele producir con tiempo generalmente estables y nubes estratiformes, aunque
también se puede presentar en las de tipo Cu, cuando existen en su seno pequeñas gotas de
sobrefusión. Si en una nube de esta ultima clase hay dos tamaños diferentes de gotas, se
suelen dar los dos tipos de hielo: claro y granulado o bien una mezcla de ambos.
ESCARCHA: Consiste en una capa delgada de hielo de color blanquecino de estructura
semejante ala de los copos de nieve. Es de la misma naturaleza que el hielo que se forma
sobre el exterior de las ventanas en los días muy fríos.
En tierra se suele formar durante las épocas frías del año cuando la temperatura en
superficie desciende por debajo de 0° C y el aire tiene una humedad relativa muy alta.
En estas condiciones, los aviones aparcados a la intemperie presentan grandes
superficies, lo suficientemente frías, como para que el vapor de agua se sublime sobre el
avión, formándose escarcha.
En vuelo, se presenta cuando el avión pasa una zona muy fría (por debajo de 0° C)
a otra relativamente caliente y de gran contenido de humedad. El aire húmedo se enfría
rápidamente al contacto con la superficie fría del avión y el vapor de agua excedente (a
causa de la menor temperatura adquirida por el aire) se sublima rápidamente.
Las condiciones de engelamiento mencionadas se dan normalmente en los
descensos rápidos y durante las maniobras de aproximación a aterrizaje, o también en los
ascensos cuando existe una inversión de temperatura. Durante estas maniobras, la escarcha
se forma preferentemente sobre el parabrisas y ventanas del avión, produciendo la
consiguiente falta de visibilidad, que puede originar un problema serio. Si existe gran
humedad en el ambiente y el cambio de temperatura es muy brusco, puede incluso formarse
la escarcha sobre la cara interna de los parabrisas.
La escarcha se funde, e incluso se evapora fácilmente, cuando el avión vuela por
zonas de aire caliente.
Pese a su poco peso resulta peligrosa porque interrumpe el flujo normal del aire,
afectando a la relación, sustentación, resistencia. También puede producir agarrotamiento
de las superficies de control (alerones, timón de profundidad, etc) al impedir el libre
movimiento de estos mandos por el engelamiento en el encastre.

6. ENGELAMIENTO
Cuando se forma escarcha sobre el avión durante su permanencia en un
aparcamiento a la intemperie, es necesario quitarla antes de operar con él, teniendo especial
cuidado en no dejar rastro del deshielo, pues puede producirse nuevo engelamiento cuando
la temperatura sea lo suficientemente baja.
VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA CANTIDAD DE HIELO QUE SE FORMA
SOBRE EL AVIÓN
Es fácil comprender que el régimen de acumulación de hielo sobre el avión depende de
muchos y muy diversos factores. Entre ellos, los más importantes son:
- Temperatura del aire y concentración de gotas de agua.
- Tamaño y temperatura de las gotas en sobrefusión.
- Velocidad y temperatura del avión.
- Tipo de avión.
A continuación vamos a ver la forma en que cada uno de estos factores intervienen en
la acumulación de hielo.
Temperatura del aire y concentración de gotas de agua: estos dos factores están
íntimamente relacionados. Según se vio en el capitulo VIII ( Pág. 83), una cierta masa de
aire admite más humedad cuanto mayor sea su temperatura. Por tanto; y siempre que la
temperatura sea menor de 0° C, existiría mayor probabilidad de hallar más concentración
de gotas de agua sobre fundida cuanto mayor sea la temperatura. No hay duda de que con
mayor contenido de gotas de agua, más rápido será el régimen de acumulación de hielo, al
ser mayor el número de gotas que entran en contacto con el avión.
Tamaño y temperatura delas gotas en sobrefusión: Los experimentos han demostrado
que la temperatura a que, de modo instantáneo, se congela una gota tiene relación con el
tamaño de la misma. Según disminuye la temperatura se van congelando en primer lugar
las gotas más grandes y cuando se alcanzan los –40° C, la congelación es en general para
todos los tamaños.
Ya se mencionó que en el momento del impacto con el avión, únicamente se congela
instantáneamente una pequeña parte de la gota, siendo menor esta cantidad cuanto mayor
sea su temperatura. La parte líquida restante , a causa del influjo de las corrientes de aire,
se extiende por la superficie del avión para ir congelándose gradualmente a medida que va
liberándole el calor de solidificación. En cambio, cuando el tamaño de la gota es muy
pequeño, y tiene temperatura muy baja, se congela casi instantáneamente y el hielo queda
localizado en los bordes de ataque, no extendiéndose por la superficie del avión por no
quedar parte liquida sin congelar.

7. ENGELAMIENTO
FIG XIX-3 ZONA DE ENGELAMIENTO EN UN FRENTE CALIENTE CLASICO
FIG XIX-4 ENGELAMIENTO DEL CARBURADOR
(Obsérvese el engelamiento de la válvula de mariposa)
De todo esto se puede decir que la acumulación de hielo será mayor con
temperaturas comprendidas entre 0° C y –10}° C, formándose hielo claro en gran superficie
del avión, que será muy consistente debido a su congelación progresiva. Con temperaturas
entre –10° C y –20° C, al quedar solamente las gotas pequeñas, la congelación será
instantánea, apareciendo hielo granulado.
Velocidad y temperatura del avión: Cuando el avión pasa por una zona donde hay cierto
número de gotas en sobrefusión, irá chocando contra ellas a medida que se vaya moviendo.
se incrementa la velocidad del avión aumentará el número de gotas que entran en impacto
en una unidad de tiempo, siendo mayor el régimen de engelamiento. Si se mantiene la
velocidad constante y aumenta la concentración de gotas de agua, se producirá el mismo
efecto que cuando se aumenta la velocidad del avión y se mantiene constante la proporción
de gotas de agua.
También hemos de considerar la temperatura que posee el avión, ya que el
engelamiento depende principalmente de las superficies sobre las que se forma. El hielo no
se podrá fijar sobre superficies caliente (por encima de0° C) ya que éstas deshacen la base
de hielo sobre la que se pueden asentar las gotas de agua helada.
Como consecuencia de la fricción con el aire, el avión sufre un aumento de
temperatura llamado calentamiento cinético. En aire claro y a velocidades pequeñas, el
calentamiento no es muy sensible. Por ejemplo, volando a 100 nudos el incremento de
temperatura viene a ser de 1° C. A medida que se aumenta la velocidad, el calentamiento va
incrementándose en razón del cuadro de la velocidad, de modo que, a 500 nudos, la
elevación de temperatura supone unos 25| C. En condiciones de engelamiento, y
suponiendo que volamos a 500 nudos, el avión pierde gran cantidad de calor debido a la
evaporación de las gotas que hay sobre su superficie, de tal forma que esta perdida de calor
pueda compensar el calentamiento cinético. Se ha comprobado que la perdida de calor por

8. ENGELAMIENTO
evaporación del agua es equivalente al calentamiento cinético que se produce cuando se
vuela a una velocidad de 400 nudos
Si aumentamos la altitud del vuelo el calentamiento cinético será menor al se el
aire menos denso. Pero también, a mayor altitud menor resistencia al avance y, por tanto,
mayor velocidad del avión, con lo que ambos efectos se contrarrestan.
TIPO DE AVIÓN
Los aviones convencionales, debido a sus limitaciones en las performance y a su
construcción, son más susceptibles de que se produzca engelamiento entre ellos, pues
vuelan a altitudes donde el engelamiento res más severo. Los reactores que durante la fase
de crucero vuelan a altitudes comprendidas entre 30.000 y 40.000 pies, tienen menos
posibilidades de encontrar engelamiento pues las condiciones favorables para la formación
de hielo están muy debilitadas. Además el hielo tiene más facilidad para formarse sobre un
avión de una superficie rugosa que sobre los modernos, de fuselaje liso y resbaladizo.
Por otra parte, el efecto del engelamiento queda algo atenuado cuando se vuela a
más velocidad a causa del engelamiento cinético, aunque se captan más gotas de agua
superenfriadas.
La forma de ala influye también en el régimen de acumulación de hielo. Así, vemos
que a mayor espesor de ala, el engelamiento es menor, debido a la mayor deflexión
producida en la corriente de aire que desplaza más gotas de agua fuera del ala . Igual
ocurren con los hélices, antenas, cables, donde el régimen de acumulación será mayor
cuanto menor superficie presenten. Este fenómeno se puede observar en tierra con heladas
o nevadas, donde la nieve o el hielo se acumulan más rápidamente sobre las ramas de los
árboles que sobre los objetos de mayor volumen y de formas suaves y redondeadas.
FIG XIX-5 MEDIOS DE DESHIELO Y ANTIHIELO DEL FOKKER F-27
INTENSIDAD DEL ENGELAMIENTO
De acuerdo con los efectos que el engelamiento produce en el avión, se clasifica en :
LIGERO: No representa ningún peligro para la navegación aunque entorpezca ligeramente
las comunicaciones por radio. Es fácil destruirlo con los medios de deshielo que posee el
avión y no es necesario cambiar el rumbo o la altitud.

9. ENGELAMIENTO
MODERDO: Da lugar a que los motores comiencen a trepidar ligeramente, la radio pierde
un 50% de sus posibilidades de operación , aparecen errores en las lecturas de los
instrumentos y disminuyen sensiblemente la velocidad del avión (aproximadamente un
10%).su destrucción por medio de los equipos de deshielo presenta alguna dificultad y no
se logra plenamente, aunque no representan peligro inminente para la seguridad de vuelo.
Se empieza a considerar la posibilidad de cambiar el rumbo y/ o la altitud.
FUERTE: Produce fuertes vibraciones en los motores , disminuyendo considerablemente
su potencia.
La velocidad del avión queda reducida a un 75%, estando las comunicaciones
inoperativas. La seguridad del vuelo se hace crítica, pues se producen agarrotamientos en
los mandos de vuelo. Los equipos de deshielo son insuficientes para deshacerlo, por lo que
el engelamiento aumenta progresivamente. Se hace esencial el cambio inmediato del rumbo
y/o la altitud.
Esta clasificación se aplica tanto al hielo claro como al granulado.
En las cartas meteorológicas, la intensidad del engelamiento se representa con los símbolos
siguientes:
 Fuerte
 Moderado
 Ligero
LAS NUBES Y EL ENGELAMIENTO
Ya hemos dicho que el riesgo de que se produzca engelamiento depende del hecho de
encontrar, durante el vuelo, gotas de agua en sobrefusión. Si volamos entre una nube
constituida exclusivamente por cristales de hielo, no hay posibilidad de que estos se
adhieran al avión.
El agua permanece en sobrefusión con temperaturas comprendidas entre 0° C y –40° C; por
tanto, en esta gama de temperaturas siempre existe el problema de encontrar engelamiento.
Únicamente por debajo de los –40° C podremos estar relativamente seguros de que no se
formara hielo.

10. ENGELAMIENTO
Cumulus y cumulo-nimbus: Son las nubes que producen más peligroso, a causa de la
concentración de grandes gotas superenfriadas que poseen. Se debe evitar el vuelo a través
de ellas siempre que sea posible, cambiando de nivel o rodeándolas, o bien, si las
circunstancias lo permiten, efectuando el vuelo por un nivel donde la temperatura sea
mayor de 0° C.
Los Cu, por lo general, están formados por gotas de agua hasta los –25° C. En los Cb, las
grandes gotas están presentes hasta los –15° C , por lo que aquí se dará el engelamiento
más intenso, a base de hielo claro. Desde los –15° C hasta los –30° C, las gotas de agua, de
menor tamaño que las anteriores, están mezcladas con cristales de hielo. Por debajo de los –
40° C, Podemos decir que únicamente hay cristales de hielo.
Stratus y Strato-cumulos: Los stratus están formados exclusivamente por pequeñas gotas
de agua. Los Se, en su mayor parte contienen gotas de agua, en ocasiones, mezcladas con
cristales de hielo, pero siempre predominando las primeras. El riesgo de engelamiento es
ligero, aunque a veces se puede producir hielo granulado en las capas superiores, sobre todo
si el tiempo es frío.
Nimbo- Stratus: La concentración de gotas de agua es pequeña debido a las precipitantes
continuas que caracterizan a estas nubes, por lo que el engelamiento suele ser ligero. Sin
embargo, como consecuencia de su gran extensión, la acumulación de hielo puede llegar a
ser peligrosa si no se toman medidas para salir de ellas.
Alto-cumulus: Predominan las gotas de agua sobre los cristales de hielo, siempre que la
temperatura sea superior a –30° C. Por debajo de ésta, puede haber mayor concentración de
cristales de hielo.
Alto-stratus: Formadas, en su mayor parte, por cristales de hielo.
Nubes de tipo Cirrus: Normalmente constituidas por cristales de hielo, por lo que no hay
lugar al engelamiento.
LOS FRENTES Y EL ENGELAMIENTO
No es nada extraño encontrar engelamiento moderado o fuerte en las grandes nubes
convectivas que constituyen un frente frío (Fig. XIX-2). Debido a la gran altitud que
alcanzan los Cb, no es conveniente ascender para librarnos de la formación de hielo, a no se
que podamos alcanzar rápidamente el nivel de la isoterma de –40° C. Por otra parte, los Cb
tienen la ventaja de no extenderse lateralmente más de algunos Km. Por lo que el tiempo se
tarda en cruzarlos es pequeño. La mejor medida para la seguridad, si las condiciones del
vuelo lo permiten, consiste en rodear las nubes a medida que nos vayamos encontrando con
ellas, o bien, según ya dijimos, volar en zonas que tengan una temperatura superior a 0° C.
También puede suceder que aparezcan muchos Cb distribuidos en gran distancia a
lo largo del frente el peligro aumenta y el vuelo se debe hacer a un rumbo que formen un
Angulo recto con la murallas de nubes, para así cruzarlas en el mejor tiempo posible.

11. ENGELAMIENTO
Las corrientes turbulentas que transportan las gotas de agua por toda la nube,
amplían la posibilidad de engelamiento a niveles muy altos. Los peligros de las nubes
convectivas se ven extraordinariamente acentuados en la línea de turbonada ( Pág. 126) y
en lo Cb de los ciclones tropicales, debido a la gran profundidad de la capa nubosa,
turbulencia existente y concentración de gotas de agua.
La nubosidad que produce un frente caliente no alcanza la extensión vertical que la
debida a un frente frío; en cambio, su extensión horizontal es muy amplia. En un frente
caliente, las nubes se extienden desde cerca del suelo hasta un máximo de 10.000 pies,
aunque ya sabemos que si el aire caliente es inestable también pueden darse Cb, ampliando
la zona de engelamiento.
Volando a lo largo de un frente caliente en una gama de temperaturas comprendidas
entre 0° C y –15° C, hay serias posibilidades de hallar engelamiento fuerte ( Fig. XIX-3),
por lo que se deben tomar las medidas apropiadas. Para un avión de poco techo, convendría
buscar niveles por debajo de la isoterma de 0° C. Para un avión moderno, la medida más
segura seria ganar altitud hasta tener temperaturas exteriores más bajas de –15° C.
Quizás, el peligro mayor de los frentes calientes sea el hecho de producirse lluvia
helada que origina un rápido y fuerte engelamiento sobre el avión. Este tipo de lluvia ocurre
por debajo de al superficie frontal y cerca de ésta. Como necesariamente encontraremos una
capa de aire caliente encima del frente, podremos ascender a esa capa para evitar la lluvia
helada, ello siempre que se sepa exactamente la situación meteorológica, es decir, que se
conozca la altitud a que se encuentra la capa de aire caliente y el tipo de nubes que hay por
encima de al superficie frontal.
Las condiciones de engelamiento en los frentes ocluidos serán intermedias ente los
fríos y calientes y en los frentes estacionarios serán parecidos a la de los calientes.
FIG XIX-6 DETERMINACIÓN DEL ISOCERO

12. ENGELAMIENTO
FIG XIX –7 DETERMINACIÓN DE ISOCEROS EN EL CASO DE UNA INVERSIÓN TERMICA.
EFECTOS QUE PRODUCE EL ENGELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA EN
LAS PERFORMANCE DEL AVIÓN.
Efectos aerodinámicos: Son consecuencia de las distorsiones que se producen en el flujo
de aire al acumularse hielo sobre las alas y conjunto de cola.
Ya sabemos que las zonas más propicias para que se forme hielo son los bordes de
ataque ; sin embargo, no se debe descartar la posibilidad de que se presente sobre las
superficies del ala y en los bordes de salida, esto último por la congelación posterior del
agua que no se ha solidificado instantáneamente y que se desplaza hacia el borde de la
salida por el flujo de aire.
El hielo acumulado hace que se deforme el perfil aerodinámico, originando
remolinos en la corriente normal de aire y, si la acumulación es considerable, se puede
interrumpir totalmente el flujo.
Estas circunstancias implican: Disminución de la sustentación, aumento de la
resistencia al avance, elevación del valor de la velocidad de pérdida, etc. Para que sirva de
idea, un espesor de 1 cm de hielo puede hacer que la sustentación disminuya en un 50%.
En el conjunto de cola, pueden formarse corrientes extrañas de aire que producen
“bataneo”, pudiendo ocasionar daños a la estructura del avión.
Perdida de control: Esta circunstancia es particularmente probable cuando el avión ha
atravesado una región de lluvias o de elevada humedad con temperaturas superiores a 0° C
y pasa a volar en un ambiente con temperaturas por debajo del punto de congelación. Si el
agua o la nieve fundida han penetrado en las articulaciones de las superficies de control,
éstas pueden quedar bloqueadas cuando las gotas se congelen.
El hielo que se acumula sobre el borde delantero del ala puede obstruir la ranura de
los flaps de borde de ataque, dejándolos inoperativos.
Cuando el piloto recibe anticipadamente condiciones de temperaturas bajas
( inferiores a 0° C ) para el vuelo y el avión ha estado a la intemperie, expuesto a lluvias o

13. ENGELAMIENTO
nevadas, se pude procurar sacar las articulaciones de las superficies de control utilizando
aire comprimido.
En tierra, cuando el engelamiento es fuerte, se puede llegar a producir, incluso, el
agarrotamiento del tren de aterrizaje y también el de los cables de las superficies de control.
Efectos varios: Los efectos que a continuación se mencionan no tienen el carácter
fundamental de los anteriores; sin embargo, también inducen problemas de cierta
importancia.
- Peso del hielo: En conjunto, podemos decir que este factor no tiene gran influencia,
sobre todo si es hielo se encuentra distribuido de manera uniforme.
- Interferencias en las comunicaciones. La acumulación de hielo sobre las antenas
produce interferencias, llegando a dejar inoperativo el equipo de radio si el
engelamiento es fuerte. En casos extremos, el hielo actúa como conductor entre la
antena y el fuselaje, por lo que la antena pierde su aislamiento al formar masa con la
estructura del avión.
- Errores en las indicaciones de algunos instrumentos. Algunos instrumentos de
navegación, tales como anemómetros, altímetros, variómetros, etc, se basan en la
presión del aire en el exterior (estática y dinámica). Esta presión se mide por medio
de los tubos pitot o tomas de estática. El engelamiento de estos elementos desvirtúa
de tal forma los valores de la presión que las lecturas de los instrumentos son
completamente erróneas.
- El porcentaje de anormalidad de estas lecturas podrá ayudar al piloto a hacerse una
idea del régimen de acumulación de hielo sobre las distintas partes de avión.
- Pérdida de visibilidad. Producida por engelamiento sobre el parabrisas, suele
ocurrir casi siempre en los despegues y aterrizajes. En crucero, no es tan frecuente y
no reviste mucha importancia para los aviones volando en IFR. En caso de
engelamiento fuerte, puede llegar a formarse hielo en las ventanillas de la cabina de
pasajeros.
EFECTOS QUE PRODUCE EL ENGELAMIENTO DE LAS INSTALACIONES
DEL MOTOR
Además de los peligros que supone la formación de hielo sobre la estructura del
avión, hay que considerar los que se producen como consecuencia del engelamiento en las
instalaciones del motor. Estudiamos, por separado, los problemas que se genera sobre los
motores convencionales y sobre los de reacción.
Motores convencionales: El engelamiento en los elementos de estos motores presentan la
particularidad de que puede producirse con temperaturas del aire por encima de los 0° C.
Se forma hielo, al igual que el estructural anteriormente mencionado, cuando las gotas de

14. ENGELAMIENTO
agua en sobrefusión entran en impacto con las tomas de aire del motor y penetran en el
sistema colector y distribuidor de aire. Si no se toman las medidas preventivas adecuadas,
el hielo se irá acumulando en las tomas de aire, paredes de las tuberías, paredes del
carburador, válvula de mariposa ,etc.
El hielo formado en las tomas de aire hará disminuir la presión de admisión de aire,
con que se reduce la potencia. Por otra parte, la acumulación de hielo en los elementos del
carburador, dará como resultado otra pérdida de potencia, al no poder suministrar al motor
la mezcla correcta aire/ gasolina. Si el engelamiento es muy fuerte, es muy posible que el
motor quede inutilizado.
Merece especial consideración el engelamiento producido en el interior del
carburador. No tiene nada que ver con el impacto de las gotas de agua en sobrefusión y
puede presentarse con temperaturas del aire comprendidas entre –10° C y 25 ° C.
La formación de hielo en el carburador se debe al enfriamiento que se produce por
la evaporación del combustible, combinado con el que se genera por la expansión delo aire
que esta pasando por el carburador.
Estos dos procesos, producen un enfriamiento sobre las paredes y conducciones del
carburador. Si hay humedad en el aire del carburador, el enfriamiento mencionado puede
hacer descender la temperatura a 0° C, con lo que el agua se congelara sobre los conductos,
válvulas de mariposa y sobre el venturi ( figura XIX-4). De los dos procesos que producen
el enfriamiento, el más intenso es debido a la evaporación del combustible que
normalmente hace descender la temperatura a unos 20° C.
Hélices: Dado que el diseño del perfil de las hélices es muy crítico, una pequeña cantidad
de hielo sobre ellas puede inducir problemas de desequilibrio en las mismas,
produciéndose vibraciones que afectarán al motor y a la propia hélice. También, al estar
modificado el perfil, aparecerá una disminución en la tracción que redundará en una
perdida de velocidad.
Por otra parte, el hielo que se desprende de la hélice puede originar daños al motor.
Motores de reacción: Debido a su construcción, la formación de hielo en estos motores
está reducida, principalmente, a las tomas de aire y a la zonas de las primeras etapas del
compresor. Como el combustible se introduce directamente al la cámara de combustión, no
hay posibilidad de que se forme hielo a causa de la evaporación de aquél.
El hielo que se acumula en la toma de aire reduce la presión total de entrada en el
compresor, razón por la cual disminuye la potencia, aumenta el consumo específico de
combustible y se eleva la temperatura en la turbina. Las gotas de agua en sobrefusión que
penetran mezcladas con el aire, son separadas de éste a causa del movimiento circular de
los álabes guía, congelándose y acumulándose sobre los mismos álabes o sobre las paredes
del motor, produciendo una pérdida de empuje, llegando a un fallo total si las condiciones
son más críticas.

15. ENGELAMIENTO
Además pueden producirse daños internos en el motor como consecuencia del
desprendimiento de trozos de hielo acumulados en la entrada del compresor.
También conviene apuntar que puede haber formación de hielo en los conductos de
las tomas de aire, debido a que en ellos se producen fuertes reducciones en la presión del
aire de entrada, lo que resulta en una expansión de aire y el consiguiente enfriamiento. Por
tanto, si la humedad relativa es alta y hay una temperatura exterior no mayor de 10° C, el
enfriamiento que se produce en los conductos, puede hacer descender la temperatura del
aire hasta su punto de solidificación, congelándose el agua sobre las paredes.
El combustible utilizado para los aviones de reacción absorbe cierta cantidad de
agua, proporción que puede alcanzar altos valores cuando la humedad relativa es alta o
existen precipitaciones. Cuando se vuela en condiciones favorables al engelamiento y si no
se han tomado las precaucione necesarias, las gotas de agua mezcladas con el combustible
se puede helar, obstruyendo así los filtros de combustible.
PROTECCIÓN CONTRA EL ENGELAMIENTO
Todos los aviones modernos llevan instalado un sistema para combatir los problemas
del encelamiento, existiendo dos métodos para solucionarlos:
- De deshielo: aplicable una vez que se ha formado el hielo.
- De antihielo: que se aplica con carácter preventivo, tan pronto como se supongan
condiciones de engelamiento.
El medio utilizado generalmente en estos sistemas es el suministro de calor a las zonas
susceptibles de formarse hielo, aunque también se emplean medios mecánicos y medios
químicos.
Suministro de calor: Este es el método más moderno y el que emplean la mayoría de los
aviones actuales. Consiste en calentar directa o indirectamente las partes
afectadas por el hielo.
En el calentamiento directo, se suele emplear aire caliente procedente del motor
( gases de escape o sangrado) que se distribuye a las zonas de mayor extensión del avión
(alas, conjunto de cola, superficies de control, etc).
Para completar la defensa contra el hielo, también se utilizan resistencias eléctricas,
debidamente protegidas e integradas con los componentes, para aquellas zonas de poca
extensión que necesita protección (parabrisas, tubos pitot, tomas de aire, etc)
En el calentamiento indirecto, en vez de hacer circular aire caliente por dentro del
ala, se emplean resistencias eléctricas, debidamente aisladas, y embutidas a lo largo de la
superficie a proteger (bordes de ataque, conjunto de cola, palas de hélice, etc).

16. ENGELAMIENTO
El suministro de calor es un método más efectivo empleándolo como anti-hielo,
aunque también se puede usar como medio de deshielo.
Procedimiento mecánico: Este se utiliza siempre como medio de deshielo. Consiste en
unos revestimientos de goma que toman la forma de los bordes de ataque de las alas y de
los estabilizadores, constituyendo un conjunto aerodinámico perfecto. Dichas gomas se
pueden inflar y desinflar periódicamente con la ayuda de un compresor. La acción repetida
de inflar y desinflar, hace que el hielo formado sobre las gomas se resquebraje y se
desprenda.
Cuando el piloto observa el comienzo del engelamiento, debe esperar a que la
acumulación de hielo sea suficientemente grande (4 o 5 mm), a fin de que la acción del
sistema sea lo más efectiva posible.
Finalmente, hemos de decir que este método no se debe utilizar durante las
operaciones de despegue y aterrizaje , ya que al hacerlo se variará de forma sustancial el
perfil aerodinámico de las alas, con la consiguiente distorsión de las corrientes de aire, lo
que acarreará una pérdida de sustentación. Véase la Fig. XIX-5.
Procedimientos químicos: Hoy día, han caído en desuso en los aviones comerciales, pero
se han venido utilizando desde hace largo tiempo como medios de antihielo. Consisten en
pastas o líquidos que tienen la propiedad de bajar el punto de solidificación del agua y de
licuar el hielo ya formado. Los compuestos en forma de pastas, se emplean en los hélices y
parabrisas. En caso de emplear líquidos, éstos se pulverizan sobre las zonas a tratar y el
hielo ya formado se va licuando.
Protección del carburador: El procedimiento para evitar el engelamiento del carburador
consiste en calentar el aire antes de que éste pase por él. s un medio típico de antihielo y no
tiene casi efecto cuando se ha producido el engelamiento.
El aire caliente necesario para suministrar calefacción se obtiene de los gases de
escape por ello, cuando se esté largos períodos a ralentí (poca temperatura de los gases de
escape), conviene abrir de vez en cuando la palanca de gases, a fin de suministrar el calor
suficiente para el calentamiento adecuado del aire que penetra en el carburador.
Puesto que el calentamiento del aire impone al motor mayores temperaturas de
operación, es conveniente no utilizar el sistema cuando se necesite del motor la máxima
potencia, pues podría elevarse la temperatura del motor excesivamente.
CONSIDERACIONES GENERALES QUE SE DEBEN DE TENER EN CUENTA
PARA UN VUELO EN CONDICIONES FAVORABLES AL ENGELAMIENTO

17. ENGELAMIENTO
Los manuales de vuelo de cada avión, dan normas completas para la utilización
correcta de sus defensas contra el hielo. Este epígrafe trata únicamente de dar algunas
indicaciones que son complementarias de lo dicho en este capítulo (los frentes y el
engelamiento, las nubes y el engelamiento., etc.).
Antes de emprender el vuelo: Estudiando la carta del tiempo, se debe adquirir una idea
clara de las zonas en las que se anticipa el engelamiento y, a tenor de la situación, adoptar
la táctica adecuada para el vuelo. Se deben estudiar las formaciones nubosas y
especialmente los frentes, viendo la posibilidad de que se produzca precipitación.
Es muy importante conocer el nivel de la isoterma de 0° C, llamado isocero, pues ya
sabemos que volando entre nubes y por encima de ese nivel, tenemos probabilidad de
encontrar engelamiento fuerte entre 0° C y –10° C , moderado entre –10° C y –20° C y
débil con temperaturas menores de –20° C.
Los sondeos atmosféricos permiten determinar la altitud de la isoterma de 0° C
(FIG XIX-6). Conviene hacer notar que puede haber más de un isocero; tal sería el caso de
la inversión térmica que se presenta en la Fig. XIX –7. En este supuesto, no habría peligro
de engelamiento desde los 200 hasta los 900 pies, dado que el avión esta volando en un aire
con temperaturas mayores de 0° C. Desde los 9000 hasta los 14000 pies, habría posibilidad
de engelamiento si la capa de As precipita agua lluvia o helada. Penetrando ya en la capa
nubosa, habría engelamiento moderado, pues la temperatura esta comprendida entre –10°
C y –20° C.
Debido al calentamiento cinético, la temperatura de 0° C para la superficie de la
célula del avión no será coincidente con el nivel de la isoterma de 0° C ,de 0° C Tanto más
alto cuanto mayor sea la velocidad del avión.
Una vez obtenida la información relativa al engelamiento que se prevé, y antes de
emprender el vuelo, el piloto debe asegurarse de que no existe sobre el avión rastro alguno
de engelamiento y, caso de que lo hubiere, se eliminará totalmente, teniendo especial
cuidado en no dejar nada de agua proveniente del deshielo, pues si las temperaturas son
bajas puede producirse un nuevo engelamiento.
También hay que considerar el riesgo que supone la presencia de agua en las pistas,
pues si la temperatura exterior es de 0° C o muy próxima, es posible que las salpicaduras de
agua se congelen sobre el tren de aterrizaje, superficies inferiores de los flash e incluso en
las tomas de aire de los motores.
Durante el vuelo: La utilización adecuada del radar meteorológico puede servir de gran
ayuda en la localización de las zonas de engelamiento, pues las grandes concentraciones de
gotas de agua proporcionan excelentes ecos. Un eco claramente definido y de intensidad
acusada, se suele corresponder con formaciones nubosa de tipo convectivo. Las nubes
estratiformes dan ecos más difuminados que los anteriores.

18. ENGELAMIENTO
De todos modos, la ausencia de ecos no implica la certeza de hallar engelamiento,
únicamente nos indicara el grado de concentración de gotas de agua, pues a mayor número
de estas mayor será el eco.
La acción a llevar a cabo para al defensa contra el hielo, depende del tipo que se
forme. Si éste es opaco ( hielo granulado), el engelamiento no suele revestir carácter fuerte.
Por el contrario, si se observa hielo claro es de esperar que la acumulación sea rápida, por
lo que se deben toman inmediatamente las mediadas oportunas.
Cuando se vuela entre nubes o con precipitaciones, la temperatura indicada por el
termómetro de a bordo no nos ofrece garantía de las condiciones existentes en el exterior,
pues no hay una corrección adecuada para aplicarle en estos casos. En más, la sonda del
termómetro puede tener hielo y darnos una lectura totalmente falsa. Únicamente sabremos
la temperatura, con cierta aproximación, cuando se vuele en el aire claro, haciendo las
correcciones por posición del instrumento y por el calentamiento cinético.
Dentro de una masa de aire, la zona de engelamiento fuerte se encuentra
directamente encima de las montañas ( Fig. XIX-8). Ello se debe al ascenso obligado que
toma el aire a causa de la pendiente de la montaña produciendo en la nube una
concentración mayor de gotas de agua. La zona de engelamiento se extiende a ambos lados
de la cresta, pero suele ser más intenso en la parte de barlovento, que es donde se da el
ascenso de aire.
FIG.XIX-8-ZONAS DE ENGELAMIENTO SOBRE LAS MONTAÑAS
Por ultimo, conviene tener presente que el engelamiento en el motor y en el
carburador se puede presentar con temperaturas superiores a 0° C.
Bibliografía:
JUAN L. FERNÁNDEZ TURANZAS, Fundamentos de Meteorología Aeronáutica,
Editorial Aeronáutica Sumaas, Madrid.

19. ENGELAMIENTO
B.J. RETALLACK, compendio de Apuntes para la formación de personal meteorológico
Clase IV-Volumen II Meteorología-Organización Meteorológica Mundial-OMM-N°266,
Secretaría de la Organización Meteorológica Mundial-Ginebra-Suiza,1973.
LUIS FERNANDO ALVARADO, Gestión de Análisis y Predicción, Instituto
Meteorológico Nacional de Costa Rica.
WILLY EICHENBERGER, Meteorología Aeronáutica, Editorial Paraninfo, Madrid,
España.