¿Qué utilidad tienen los NVG y los HUD fuera de las operaciones militares?

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El brillo verde (o blanco) nos resulta familiar a muchos de nosotros, especialmente si ha volado un helicóptero de noche en un entorno militar. Pero, ¿por qué sigue siendo limitado el uso de gafas de visión nocturna (NVG), y especialmente de pantallas frontales nocturnas (HUD)?

Sorprendentemente, la historia de los dispositivos de visión nocturna se remonta a poco antes de la Segunda Guerra Mundial, cuando Alemania desarrolló primitivos dispositivos infrarrojos y los aliados siguieron su ejemplo con tecnologías de generación cero que amplificaban la luz ambiental unas 1.000 veces. Pero se trataba de dispositivos grandes y engorrosos que necesitaban reflectores infrarrojos y montaje en camiones para ser efectivos.

Desarrollados durante la Guerra Fría, los primeros dispositivos portátiles viables llegaron a finales de los años 1970. En la primera Guerra del Golfo, a principios de la década de 1990, se utilizaban ampliamente en helicópteros militares y, en 1999, obtuvieron la primera certificación para uso civil.

Los NVG han revolucionado la forma en que se realizan las operaciones de helicópteros en condiciones nocturnas y con poca luz, permitiendo a los pilotos ver el terreno, los obstáculos y otras aeronaves con mayor claridad y seguridad. Desde una perspectiva civil, se han convertido en un elemento esencial para los servicios de emergencia y las funciones policiales, pero no se utilizan mucho más allá de esto, más aún si también se utilizan dispositivos de visualización HUD nocturnos, que se pueden agregar a una instalación NVG.

Volar con NVG no es sólo cuestión de colocarlo en el casco y mágicamente poder ver el mundo con claridad por la noche. Hay una gran cantidad de consideraciones antes incluso de subir al avión. El primero de ellos es el avión en sí, donde toda la iluminación interior, las pantallas y los sistemas deben ser compatibles con NVG, una tarea que originalmente se lograba en aviones más antiguos apagando la iluminación normal y agregando focos NVG.

Pero las cabinas de cristal modernas y la iluminación LED han creado soluciones mucho mejores al problema, aunque hay que tener cuidado de no mezclar aquí las definiciones de “amigable” y “compatible” con NVG (una historia diferente pero interesante). La modificación de la cabina obviamente crea una barrera para muchos operadores de aeronaves tradicionales, ya que la modificación genera costos adicionales, genera tiempo de inactividad de la aeronave y requiere certificación y apoyo de una organización de diseño especializada.

La siguiente consideración es el entrenamiento de pilotos y, a menos que tenga un flujo constante de ex pilotos militares a quienes recurrir, esto es algo que no debe tratar a la ligera. El problema con las NVG es que, si bien te brindan una nueva vista verde (o a veces blanca) del mundo, no es la misma vista que obtienes durante el día y ciertamente es complicada por lo que ves debajo y alrededor del exterior de las gafas. La forma de ver el mundo es notablemente diferente y las complicaciones se dividen en tres áreas distintas.

Percepción de profundidad

Es un hecho fisiológico que tu cerebro depende de la forma en que funcionan tus ojos y la distancia entre ellos para evaluar la profundidad. El uso de NVG elimina efectivamente esa habilidad humana innata de la visión binocular, que se puede demostrar fácilmente cubriéndose un ojo y luego tratando de levantar algo.

Como resultado, cuando usas NVG, tienes que usar más tu cerebro para determinar dónde están las cosas, qué podría haber en el camino y las alturas o distancias. En este caso, ayuda la verificación cruzada con instrumentos y pantallas, así como la gestión de recursos de la tripulación (CRM) a través de orientación verbal.

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Campo de visión (FOV)

Los dispositivos de visión nocturna suelen tener un campo de visión limitado. El ANVIS-9 comúnmente utilizado tiene un FOV de 40 grados, que es bastante menor que el FOV horizontal monocular de 95 grados y el FOV horizontal binocular de 190 grados que poseen los humanos.

Como resultado, para obtener una visión efectiva del mundo exterior, debes mover la cabeza mucho más de lo que piensas para obtener las señales que necesitas para volar con precisión en un entorno de baja velocidad. Si bien se encuentran disponibles gafas con campo de visión más amplio, su venta es bastante restringida y no están disponibles para los usuarios civiles.

Agudeza visual

Aunque esto ha mejorado con el tiempo, existe un límite en cuanto a cómo los elementos intensificadores de imágenes NVG presentan la vista exterior. Por lo general, esto puede verse como una imagen "granulada" y no como el mundo ultra-HD al que sus ojos están acostumbrados. En particular, puede resultar difícil ver esas señales de textura en las que siempre has confiado al aterrizar y despegar.

Una vez que esté capacitado y haya desarrollado técnicas para contrarrestar estos problemas, existe, por supuesto, un requisito de moneda además de los vuelos nocturnos normales que debe tener en cuenta.

Desde el punto de vista operativo, el uso de NVG ha estado tradicionalmente impulsado por la necesidad de operar cerca de la superficie, incluidos el despegue y el aterrizaje, en condiciones de poca luz. Donde hay mucha luz disponible, como un aeródromo o un lugar de aterrizaje de helicópteros completamente iluminado, realmente no es necesario utilizar NVG.

Además de esto, a los NVG realmente no les gusta la iluminación normal producida por humanos, como las farolas, los faros de los automóviles y la iluminación doméstica o de oficina promedio. Esto provoca un fenómeno llamado "floración", que hace que la imagen NVG sea incómoda de mirar (a veces ininteligible) y reduce su eficacia para proporcionar las señales adecuadas para un vuelo seguro y eficaz. Para aquellos pilotos de helicópteros que trabajan en entornos urbanos de grandes ciudades, es necesario considerar cuándo, o si, son realmente necesarios para brindar el servicio requerido.

Para quienes operan fuera de áreas urbanas, los NVG pueden resultar útiles, ya que brindan la capacidad de navegar utilizando características visuales, ver obstáculos y realizar despegues y aterrizajes fuera del aeropuerto. Sin embargo, el sistema debe adaptarse al equipo instalado en el helicóptero, y los reguladores civiles suelen exigir a los operadores que utilicen sistemas de iluminación visual (aterrizaje blanco y reflectores) para los elementos de vuelo estacionario, despegue y aterrizaje, junto con un sistema de altímetro de radar certificado.

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Surgen más limitaciones cuando hay niveles bajos de luz de la luna o de las estrellas, o cobertura de nubes. En estos casos, la efectividad de NVG puede verse drásticamente reducida y hay que tener mucho cuidado al asumir que la imagen a la que estás acostumbrado siempre estará disponible.

La instalación de un sistema HUD en un NVG añade un grado completamente nuevo de complejidad al sistema, lo que requiere importantes cambios técnicos en una aeronave, entre ellos el seguimiento de la cabeza. Esencialmente, un sistema NVG HUD necesita saber dónde está la cabeza del piloto para poder mostrar el horizonte y las indicaciones de la brújula correctamente, además de cualquier necesidad de apuntar a la posición del reflector o mostrarle al otro piloto hacia dónde está mirando (boresight). Como resultado, tales sistemas aún no se han visto ampliamente en el mundo civil.

Todas estas cuestiones complejas y las demandas operativas asociadas crean desafíos que el operador civil debe evaluar. Por lo general, los NVG han tenido un uso amplio en los sectores parapúblico y de búsqueda y rescate, pero solo recientemente han visto un uso más amplio que se extiende a las ambulancias aéreas.

Algunas autoridades exigen la necesidad de un segundo miembro de la tripulación de cabina (tripulación técnica), mientras que otras requieren un segundo piloto, lo que añade costos y complejidad al operador, a menudo sin un cambio en los mínimos aprobados de las reglas de vuelo visual nocturno (VFR).

Sin embargo, el incentivo principal en tales casos es el conocimiento de la situación y la seguridad, con la capacidad de operar mucho más cómodamente y sin depender de elementos de apoyo terrestres para proporcionar asistencia a la navegación o iluminación. Sin embargo, esto no resuelve el problema de la entrada en la nube y el alto riesgo asociado de vuelo controlado al terreno (CFIT), algo que se ve tan a menudo en el entorno de las ambulancias aéreas. Cuando llevas NVG a la nube, terminas con un círculo verde en lugar de la penumbra negra que se ve por la ventana.

Para quienes operan en la industria offshore, los NVG parecen inadecuados para el entorno de iluminación muy brillante de una plataforma o FPSO promedio. Las actividades de tránsito de reglas de vuelo por instrumentos (IFR) de alta velocidad hacia los aeródromos ciertamente no necesitan las indicaciones visuales que proporciona NVG.

Sin embargo, los vuelos VIP plantean más preguntas con respecto a las operaciones de NVG, ya que el uso regular de lugares de aterrizaje no certificados y sin iluminación es sin duda una gran parte de la tarea. En este caso, el equilibrio entre seguridad y costo es quizás más agudo, pero es otra área donde los accidentes durante las operaciones VFR podrían parecer prevalentes; tal vez sea la necesidad de cascos que actúen como una barrera para tales cambios.

No hay duda de que los NVG han hecho que las operaciones nocturnas sean mucho más seguras desde su introducción en los helicópteros militares a finales del siglo XX. Las reducciones de costos y la aceptación regulatoria han hecho que su uso aumente enormemente en los últimos 10 años, especialmente con la llegada de sistemas de iluminación y pantallas compatibles con LED.

Sin duda, el enfoque de los operadores en mejorar la seguridad en los sectores parapúblico y de ambulancia aérea ha proporcionado el impulso necesario para progresar, y ciertamente habrá mejores sistemas disponibles a medida que el mercado se expanda. Sin embargo, los NVG y HUD no son una panacea para el desafío de las operaciones nocturnas y deben operarse de manera que se reconozcan las debilidades, especialmente con respecto al medio ambiente. Además, las tripulaciones deben obtener el nivel adecuado de formación (inicial y continua) para que estén conscientes de los problemas.

Simon Sparkes es un piloto de pruebas de la Agencia Noruega de Material de Defensa que comenzó su carrera de vuelo en la Royal Navy a finales de los años 1980. Con más de 50 tipos de aviones en su cuaderno de bitácora, su experiencia abarca desde operaciones de guerra antisubmarina en el Sea King hasta instrucción básica en helicópteros en el Gazelle y operaciones comerciales de gemelos ligeros tanto en el EC135 como en el AS355. Anteriormente fue el comandante de la Escuela de Pilotos de Pruebas Empire, y actualmente trabaja en una variedad de proyectos con el AW101 SAR Queen en el desafiante entorno noruego.