Un avión comercial se aproxima para aterrizar. Vuela a unas 145 millas por hora. El piloto que vuela se retira suavemente de la columna de control para reducir la velocidad de caída y la bengala para aterrizar. Las ruedas aterrizan en una nube de goma quemada. El tren de aterrizaje y las ruedas absorben el impacto de la enorme aeronave.
Y luego, ¿cómo se detiene exactamente? ¿Y cuánto de esa acción de frenado es realizada por los pilotos, en comparación con un sistema automatizado integrado en el avión?
Me registré con Chris Brady, un piloto de Boeing 737 y Airbus A320 de larga data en Europa, que dirige el Sitio Técnico y la Página de Facebook de Boeing 737.
Explicó que el frenado proviene de tres fuentes: alerones de tierra, frenos de disco de rueda y propulsores inversos.
Spoilers de tierra
En general, cuando las ruedas tocan el suelo, un conjunto de spoilers se levanta rápidamente, lo que mata la elevación proporcionada por las alas. (Hay dos conjuntos que se ven en la imagen de abajo: spoilers en tierra que solo se despliegan al aterrizar, y spoilers que se utilizan en vuelo como frenos de velocidad, así como al aterrizar.), Mientras que los spoilers ofrecer algo de resistencia, su propósito principal es detener el avión de volar, poniendo todo el peso en el tren de aterrizaje y a su vez hacer que los frenos mucho más eficaz.
Antes de aterrizar, cuando se baja el tren de aterrizaje, los pilotos arman los alerones de tierra para que se desplieguen automáticamente al aterrizar.
«Podríamos hacerlo manualmente, pero implicaría mover las manos rápidamente durante el rodillo de aterrizaje, lo que nunca es una buena idea, ya que podría mover accidentalmente la palanca equivocada», dijo Brady. «Retrocediendo un largo camino, hubo incidentes en los que los pilotos retraían accidentalmente el tren de aterrizaje después de aterrizar, por lo que los alerones de tierra se hicieron para desplegarse automáticamente para evitar este escenario embarazoso. Además, si los spoilers están armados para desplegarse automáticamente, se desplegarán más rápido y no se olvidarán.»
Hit the Brakes
Los aviones tienen frenos de discos múltiples de alta ingeniería hechos de un material de acero al carbono. Los fabricantes incluyen Honeywell y Goodrich, parte de Collins Aerospace. En general, los frenos se componen de discos que giran con la rueda y discos separados que son fijos. Cuando se aplica presión, y debajo se ve la presión aplicada desde el disco fijo derecho en todos los discos, todo el conjunto se comprime para crear la acción de frenado. Los frenos de carbono son estándar hoy en día; se enfrían más rápido que los frenos de acero (sus predecesores) y pueden pesar hasta 700 libras menos. Esto representa un importante ahorro de peso para las aerolíneas.
Frenos automáticos
Los frenos de rueda generalmente se seleccionan para que se activen automáticamente después del aterrizaje, explicó Brady. Estos se llaman «frenos automáticos». Brady dice que todos los aviones tienen varios niveles de «severidad»de frenado automático. La tripulación decidirá cuál es el más apropiado para cada aterrizaje dependiendo de factores como la longitud de la pista, si está húmeda o seca, o si los pilotos desean salir de la pista en un punto en particular. «Para una pista húmeda corta, puede seleccionar autobrake 3 o MED en el Airbus. Para una pista larga y seca, puede seleccionar autobrake 1 o LOW en el Airbus», dice Brady.
«Para la parte inicial de la frenada, por ejemplo, hasta alrededor de 70 nudos, dejamos que los frenos automáticos hagan el trabajo, pero después de eso tenemos que usar los frenos de punta para desconectar el freno automático», dice Brady. En consecuencia, al principio, el piloto que vuela no pisa la parte superior de los pedales del timón, que se utilizan para operar el timón del avión o, cuando se presiona con los dedos, los frenos de las ruedas.
«Esta transición del freno automático a los frenos manuales puede ser bastante difícil de realizar sin problemas, especialmente con viento cruzado, ya que estará dirigiendo el avión con los pedales del timón y luego tendrá que presionar hacia abajo la parte superior de los pedales del timón de manera uniforme para desactivar los frenos automáticos y comenzar el frenado manual», dijo Brady.
Como pasajero, a veces puede sentir una sacudida cuando esto sucede, si el piloto no ha sido capaz de hacerlo sin problemas.
Empuje inverso En Acción
El elemento final de la acción de frenado son los inversores de empuje. En un moderno motor turbofán de derivación alta, un 90 por ciento del aire que pasa a través del motor simplemente es aspirado, acelerado y expulsado del motor sin mezclarlo con combustible. En estos motores, los conductos en el lado del motor se abren y dirigen el aire hacia afuera y casi hacia adelante, en dirección opuesta a la dirección de desplazamiento. Esto se llama empuje inverso de corriente fría, y es parte del diseño del motor de la mayoría de los motores modernos. (Es posible que también haya visto propulsores inversos de estilo almeja en aviones más antiguos, que encajan en la parte posterior del motor.)
«El empuje inverso siempre se selecciona manualmente», dice Brady. «Tiramos de las palancas de empuje hacia atrás y luego levantamos el selector de empuje inverso. Entonces podemos controlar la cantidad de empuje inverso que aplicamos según las condiciones de aterrizaje.»
Explicó que hoy en día, cuando es posible, los pilotos intentan llevar el empuje inverso al ralentí, que es menos ruidoso, más silencioso en la cabina, lo que ayuda a evitar el nerviosismo en algunos pasajeros, y usa menos combustible y, por lo tanto, es respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, si es necesario, el piloto puede enrollar el motor de nuevo para ofrecer un empuje inverso completo, es decir, hacer que el motor genere más potencia y el ventilador gire más rápido, pero con el efecto de dirigir esa fuerza hacia adelante para detener el giro. (Bastante contrario a lo intuitivo, pisar el acelerador para reducir la velocidad.)
El Resplandor Anaranjado de un Despegue Abortado
Los fabricantes de aviones prueban la acción de frenado como parte del proceso de certificación. Por ejemplo, aquí hay imágenes de Boeing probando los frenos en un Boeing 747-8 completamente alimentado a su peso máximo de despegue. Los pilotos aceleraron a toda potencia y procedieron a rodar por la pista, pero luego abortaron el despegue. Los frenos de carbono solo deje el rollo, sin revertir los propulsores implementado. La acción de frenado calienta las pastillas de freno hasta 1,400 grados Celsius, o 2,550 Fahrenheit, que es bastante tostado. Puedes ver los frenos calentados a naranja brillante en el gif de abajo. Los neumáticos se fundieron, los frenos se destruyeron, pero el avión se detuvo por completo, tal como estaba previsto.
Mike Arnot es el fundador de Boarding Pass NYC, una marca de viajes con sede en Nueva York, y un piloto privado.
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