RTCA DO-160.

RTCA DO-160 es la norma internacional que define las condiciones ambientales y los procedimientos de ensayo para los equipos aerotransportados instalados en aeronaves de aviación comercial y general. Desarrollada por RTCA (originalmente Radio Technical Commission for Aeronautics, hoy un organismo de normalización aeronáutica) y armonizada internacionalmente como EUROCAE ED-14, la norma constituye el marco de cualificación de facto para la aviónica, los sistemas de cabina, los sensores y cualquier equipo electrónico transportado a bordo de una aeronave. La versión vigente es DO-160G.

RTCA DO-160 es la norma de cualificación ambiental de la aviónica. Para cada una de las solicitaciones ambientales que encuentra un componente de aeronave —temperatura, altitud, vibración, humedad, exposición al agua, fluidos, CEM, rayos— la norma define una sección de ensayo correspondiente. Los componentes cualificados según DO-160 frente a las secciones aplicables pueden instalarse sin necesidad de una cualificación ambiental adicional a nivel de aeronave.

Alcance

DO-160 se aplica a los equipos electrónicos y electromecánicos destinados a su instalación en aeronaves. Las autoridades de aeronavegabilidad (FAA, EASA y equivalentes) la referencian como un medio aceptable de cumplimiento para la cualificación ambiental de la aviónica. La norma no especifica qué equipos deben ensayarse según qué secciones: esa selección la determinan la ubicación de instalación del equipo, la categoría de la aeronave y la base de certificación pertinente.

La norma se estructura en 26 secciones, cada una de las cuales aborda una solicitación o categoría ambiental. El equipo se cualifica según una categoría de severidad concreta dentro de cada sección aplicable, lo cual se registra en la declaración de cualificación del fabricante.

Resumen de las secciones

Esta página describe las secciones invocadas con mayor frecuencia para la cualificación ambiental.

Sección 4 — Temperatura y altitud

• Finalidad: verificar el funcionamiento del equipo bajo las condiciones combinadas de temperatura y altitud que se encuentran en vuelo normal, la pérdida de calefacción del compartimento del equipo y la descompresión rápida
• Procedimientos de ensayo: baja temperatura de funcionamiento, baja temperatura de almacenamiento, alta temperatura de funcionamiento de corta duración, alta temperatura de funcionamiento, alta temperatura de supervivencia en tierra, pérdida de refrigeración en vuelo, variación de altitud, descompresión y sobrepresión
• Aplicación: todos los equipos aerotransportados; la categorización según la Sección 4 es una de las referencias DO-160 más habituales

Sección 5 — Variación de temperatura

• Finalidad: ensayar el equipo bajo cambios rápidos de temperatura que pueden producirse durante el ascenso, el descenso y las variaciones de altitud
• Procedimientos de ensayo: velocidades de rampa definidas entre temperaturas bajas y altas a lo largo de múltiples ciclos

Sección 6 — Humedad

• Finalidad: evaluar el equipo frente a modos de fallo relacionados con la humedad
• Categorías de severidad de ensayo: humedad estándar, humedad severa (duración prolongada y mayor humedad para entornos agresivos)
• Aplicación: todos los equipos; especialmente importante para equipos en compartimentos no acondicionados

Sección 7 — Choques operacionales y seguridad en caso de accidente

• Finalidad: verificar el rendimiento del equipo bajo choques operacionales (p. ej. aterrizaje, cargas de ráfaga) y la integridad estructural frente a las cargas de seguridad en caso de accidente
• Procedimientos de ensayo: impulsos de choque operacional, aceleración sostenida de seguridad en caso de accidente, impulso de seguridad en caso de accidente

Sección 8 — Vibración

• Finalidad: ensayar el equipo bajo el entorno de vibración específico de su ubicación de instalación y de la categoría de la aeronave
• Tipos de ensayo: vibración sinusoidal, vibración aleatoria, sinusoidal sobre aleatoria, perfiles de vibración de helicóptero
• Categorías de severidad: múltiples categorías ajustadas al tipo de aeronave (reactor, turbohélice, helicóptero) y a la ubicación de instalación (zona del motor, panel de instrumentos, bahía de equipos)

Sección 9 — Atmósfera explosiva

• Finalidad: verificar que el equipo no inflama una atmósfera inflamable a través de fuentes de ignición tales como superficies calientes, chispas o arcos
• Procedimiento: el equipo se hace funcionar en una cámara que contiene una mezcla definida de combustible y aire; la ignición de la atmósfera constituye un fallo
• Aplicación: equipos instalados en zonas donde pueden acumularse vapores de combustible (p. ej. bahía de combustible, aseo en algunas configuraciones)

Sección 10 — Estanqueidad al agua

• Finalidad: ensayar la resistencia del equipo a la exposición al agua acorde con la ubicación de instalación
• Categorías: protegido contra goteo, protegido contra agua pulverizada, condensación, chorro continuo (según la categoría)
• Aplicación: equipos instalados en zonas expuestas a fugas de agua, condensación o agua externa durante las operaciones en tierra

Sección 11 — Susceptibilidad a los fluidos

• Finalidad: demostrar la resistencia del equipo a los productos químicos que se encuentran en las operaciones de la aeronave
• Fluidos ensayados: fluido hidráulico, combustible, fluido de deshielo, agentes de limpieza, agentes extintores de incendios (la selección depende de la ubicación del equipo)
• Aplicación: equipos instalados en zonas donde es posible el contacto con fluidos

Sección 12 — Arena y polvo

• Finalidad: ensayar el rendimiento del equipo en entornos con partículas en suspensión
• Aplicación: equipos en zonas no presurizadas, aeronaves que operan en entornos desérticos o con pistas sin pavimentar

Sección 13 — Resistencia a los hongos

• Finalidad: verificar que los materiales del equipo no favorecen el crecimiento de hongos que pudiera degradar el rendimiento o la fiabilidad
• Aplicación: equipos en entornos operativos tropicales húmedos

Sección 14 — Niebla salina

• Finalidad: evaluar la resistencia a la corrosión en atmósferas cargadas de sal
• Aplicación: aeronaves de patrulla marítima, equipos expuestos a entornos salinos durante el funcionamiento o el almacenamiento

Sección 15 — Efecto magnético

• Finalidad: limitar los efectos magnéticos del equipo que pudieran perturbar los sistemas sensibles al magnetismo próximos (brújulas, magnetómetros)
• Aplicación: todos los equipos instalados cerca de instrumentos de vuelo sensibles al magnetismo

Sección 16 — Entrada de alimentación

• Finalidad: verificar el funcionamiento del equipo en todo el rango de condiciones de entrada de alimentación que se encuentran en el sistema eléctrico de la aeronave
• Categorías: alimentación de CA y CC, funcionamiento normal y anómalo, variaciones de tensión, rizado, variaciones de frecuencia, interrupciones momentáneas

Sección 17 — Pico de tensión

• Finalidad: verificar la inmunidad del equipo a los picos de tensión en las entradas de alimentación

Sección 18 — Susceptibilidad conducida a frecuencias de audio

• Finalidad: verificar la inmunidad del equipo a las perturbaciones de frecuencia de audio en los conductores de alimentación

Sección 19 — Susceptibilidad a señales inducidas

• Finalidad: verificar la inmunidad del equipo a las perturbaciones inducidas en los cables de señal por fuentes electromagnéticas próximas

Sección 20 — Susceptibilidad a radiofrecuencia

• Finalidad: verificar la inmunidad del equipo a los campos radiados de radiofrecuencia
• Categorías: distintas categorías de intensidad de campo y rango de frecuencia ajustadas a la ubicación de instalación y a la categoría de la aeronave
• Rango de frecuencia: de 2 MHz a 18 GHz, con límites superiores más altos para categorías específicas (RTCA/DO-160 §20).

Sección 21 — Emisión de energía de radiofrecuencia

• Finalidad: limitar las emisiones de RF radiadas y conducidas procedentes del equipo
• Categorías: distintos límites para los equipos instalados en distintas zonas

Sección 22 — Susceptibilidad a transitorios inducidos por rayos

• Finalidad: verificar la inmunidad del equipo a los transitorios inducidos por el impacto de un rayo en la aeronave
• Formas de onda de ensayo: múltiples conjuntos de formas de onda definidos para distintos tipos de cable y condiciones de instalación
• Categorías de severidad: múltiples niveles de severidad ajustados a la zona de instalación y al diseño de protección contra rayos de la aeronave

Sección 23 — Efectos directos de los rayos

• Finalidad: verificar la integridad de los equipos con componentes montados externamente frente al impacto directo de un rayo
• Aplicación: antenas externas, iluminación y equipos con aberturas externas

Sección 24 — Formación de hielo

• Finalidad: verificar el rendimiento del equipo durante y después de las condiciones de formación de hielo
• Tipos de ensayo: el equipo se somete a formación de hielo operacional o de almacenamiento según la aplicación

Sección 25 — Descarga electrostática (ESD)

• Finalidad: verificar el rendimiento del equipo tras eventos de descarga electrostática
• Aplicación: equipos sometidos a ESD por la manipulación del personal y la acumulación de carga estática de la aeronave

Sección 26 — Fuego, inflamabilidad

• Finalidad: verificar las características de inflamabilidad de los materiales del equipo
• Aplicación: todos los equipos; los equipos de cabina tienen los requisitos de inflamabilidad más estrictos

Aplicabilidad

• Cabina de mando / panel de instrumentos: 4, 5, 6, 7, 8, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25, 26
• Cabina presurizada: 4, 5, 6, 7, 8, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25, 26
• Bahía de equipos no presurizada: 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25, 26
• Zona del motor: 4, 5, 6, 7, 8 (severa), 9, 10, 11, 16, 17, 22, 24, 26
• Exterior (antenas, sensores): 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 22, 23, 24, 25, 26
• Compartimento del tren de aterrizaje: 4, 5, 8 (severa), 10, 12, 14, 22, 24

La categoría de severidad concreta dentro de cada sección aplicable la determinan la zona de instalación del equipo, la categoría de la aeronave (reactor de transporte, reactor de negocios, turbohélice regional, helicóptero) y la base de certificación pertinente.

Normas relacionadas

• EUROCAE ED-14 — equivalente europeo de DO-160; ambas normas se mantienen conjuntamente y son sustancialmente idénticas
• MIL-STD-810 — cualificación ambiental de defensa; conceptualmente paralela, pero con métodos, severidades y modelo de plataforma diferentes
• MIL-STD-461 — requisitos de CEM de defensa (paralelos a las Secciones 16-22 de DO-160, pero con límites y procedimientos diferentes)
• IEC 60068-2 — métodos de ensayo ambiental internacionales; algunos procedimientos de ensayo de DO-160 hacen referencia a los métodos de IEC 60068-2
• DO-178 — consideraciones de software en sistemas aerotransportados (norma independiente para la certificación de software, a menudo referenciada junto con DO-160 para equipos con uso intensivo de software)
• DO-254 — garantía de diseño de hardware para hardware electrónico aerotransportado (norma independiente para hardware electrónico complejo)

Implicaciones de ingeniería

La cualificación según DO-160 es uno de los programas de ensayo ambiental más completos a los que puede someterse cualquier equipo electrónico. El número de secciones, las opciones de severidad dentro de cada una y el escrutinio de certificación aplicado a los informes de cualificación hacen especialmente importante la planificación de preconformidad:

• La matriz de aplicabilidad de secciones debe acordarse pronto con la autoridad de certificación y el instalador de la aeronave; los ensayos ejecutados frente a la categoría equivocada o frente a una severidad inadecuada exigen repetición con un coste adicional
• El diseño del equipo para DO-160 refleja la categoría de cualificación desde el principio; por ejemplo, la categoría de vibración de la Sección 8 condiciona el diseño del montaje mecánico, la categoría de rayos de la Sección 22 condiciona el diseño de la protección contra sobretensiones, y la categoría de entrada de alimentación de la Sección 16 condiciona el diseño de la etapa de entrada de la fuente de alimentación
• La secuencia de ensayos importa: algunas secciones (Sección 7, seguridad en caso de accidente; Sección 9, atmósfera explosiva) suelen programarse al final de la campaña porque son potencialmente destructivas
• La adaptación en virtud de la FAA AC 21-16 o equivalente permite desviaciones específicas de los procedimientos de ensayo de la norma cuando están justificadas, pero las decisiones de adaptación requieren la conformidad de la autoridad de certificación

Una revisión de diseño de preconformidad en la fase conceptual suele enumerar todas las secciones y categorías de severidad de DO-160 aplicables, identificar las características de diseño que abordan cada una y elaborar un plan de verificación que vincule los ensayos de desarrollo con el programa de cualificación final. Esto reduce el coste de los cambios que surgen durante la cualificación formal, cuando el equipo ya está, por lo demás, con el diseño terminado.