El tren d'aterrizaxe, ye la parte de cualesquier aeronave encargada d'absorber la enerxía cinética producida pol contautu ente l'aeronave y la pista mientres la fase d'aterrizaxe y despegue.
Función
Mientres l'aterrizaxe, el tren tien d'absorber la enerxía cinética producida pol impautu. Los neumáticos son el primer elementu qu'absuerbe tal impautu, pero nun ye abondu; asina'l tren d'aterrizaxe tien de tener un sistema d'amortiguación pa poder menguar l'impautu.
La velocidá de descensu d'un avión nel aterrizaxe, nel momentu d'impautu col suelu, ye decisiva pa l'absorción de trabayu de los amortiguadores.
La espresión “enerxía de descensu” emplégase frecuentemente y ye la enerxía cinética arbitrariamente acomuñada cola velocidá vertical. El sistema tien d'absorber la enerxía cinética, equivalente a la cayida llibre del pesu del avión dende 80 cm d'altor.
El pesu total del avión, la so distribución sobre les ruedes principales y la proa o popa, la velocidá vertical d'aterrizaxe, la cantidá d'unidaes de ruedes, les dimensiones y presión de los neumáticos y otros, son los factores qu'inflúin sobre l'amortiguación del choque y esta ten de ser tal que la estructura del avión nun tea espuesta a fuercies escesives.
Entós, la función del amortiguador del tren d'aterrizaxe ye amenorgar la velocidá vertical del avión a cero, en tal forma que la reacción del suelu nunca entepase d'un ciertu valor, xeneralmente un múltiplu del pesu del avión, nel aterrizaxe.
Otra de les finalidaes ye dexar al avión que se mueva sobre tierra, tantu en carrera de despegue, aterrizaxe, y treslladase d'un llugar a otru llamáu comúnmente (TAXI) y pa poder tar posáu sobre tierra.
El pesu del tren d'aterrizaxe ta ente un 4% y un 7% del pesu de despegue del avión.
Clasificación
Los trenes d'aterrizaxe de los aviones pueden ser clasificaos en:
- Trenes fixos.
- Trenes retráctiles.
Los trenes fixos son los que, mientres el vuelu atópense permanentemente espuestos a la corriente d'aire. Úsense solamente n'aviones relativamente pequeños, de baxa velocidá onde l'aumentu de pesu pola instalación d'un sistema de retracción va influyir desfavorablemente sobre'l pesu total y la ganancia en velocidá nun ameyoraría enforma les prestaciones.
Los trenes retráctiles son los que nun tán espuestos al aire sinón que tán escondíos na parte estructural del avión. El pilotu dende la cabina de mandu con una palanca fai posible que'l tren d'aterrizaxe pueda contraer escondiéndose nel interior de l'aeronave, asina cuando l'avión tien qu'aterrizar el pilotu cola mesma palanca fai posible que'l tren d'aterrizaxe baxe y asina l'aeronave pueda aterrizar.
Disposición del tren d'aterrizaxe
Esisten dos disposiciones más xenerales , de tren d'aterrizaxe a saber:
De la mesma esisten variantes a los dos anteriores que puede ser denomináu como tren multiciclo o biciclu
El tren convencional ta constituyíu por dos montantes d'aterrizaxe debaxo del ala o del fuselaje al altor de l'ala y una rueda o patín de cola
Este foi'l primer sistema que s'utilizó, pola disposición de l'ala , entós bien adelantrada nel fuselaje el diámetru de la héliz, la situación del motor, de primeres unu solo, na parte delantera.
Ente les sos ventayes ta la so bona aerodinámica en casu de tren fixu (al ser la rueda de cola bien pequeña), bien robezu en casu de tren retráctil (por eso usóse enforma na Segunda Guerra Mundial, onde munches de les pistes d'aterrizaxe yeren improvisaes y de mala calidá) y de menor costu
Pero tamién tien dellos inconvenientes:
- Nun dexa bona visibilidá del piloto, pa la maniobra en tierra (rodadura)
- Pa desapegar el empenaje tien que producir una cierta sustentación por que l'avión quede en posición horizontal esto ye la rueda de cola nel aire.
- Cuando l'avión aterriza cuérrese'l riesgu de qu'un mal frenáu pueda faer capotar, o dase vuelta, al avión. Entós cuando aterriza facer en dos puntos esto ye que toquen los dos montantes delanteros.
- Ye bien difícil aterrizalo con vientu cruzáu , por cuenta de que como la rueda ta xunida al timón de direición, esti tien de caltenese xiráu p'alliniase cola pista, pero nun tien de tocar la rueda trasera, so riesgu de que l'avión vire sópito.
El sistema de direición realizar por mediu del patín de cola comandado por cables o tamién puede llograse el cambéu de direición aplicando'l frenu n'unu de los montantes principales y dándo-y potencia nel casu del bimotor al motor opuestu que s'aplicó'l frenu.
Tren triciclu
El tren triciclu ta constituyíu por dos montantes principales debaxo de l'ala o del fuselaje y un montante nel frontal del avión, que tien un dispositivu de direición.
Esta disposición empezar a usar na segunda guerra mundial, especialmente p'aviones multimotores, al dexar estenu l'espaciu nel morru. Esti sistema rique otra disposición de les ruedes traseres, más atrasada, pa llograr un bon centráu nel momentu del despegue y l'aterrizaxe. Per otra parte empréstase bien a la instalación d'un sistema retráctil.
El tren triciclu tien la mesma misión que'l tren convencional, pero, simplifica la téunica del aterrizaxe y dexa posar l'avión en tierra en posición horizontal, esaniciando'l peligru del capotaje, entá cuando s'apliquen los frenos mientres l'aterrizaxe.
La estabilidá qu'apurre'l tren triciclu nel aterrizaxe con vientu de cola o vientu cruzáu, gracies a la posición del centru de gravedá, delantre de les ruedes principales, y el percorríu en llinia recta nel aterrizaxe y despegue, son les ventayes más importantes. Esta condición ye d'especial importancia pa los aviones que tienen d'aterrizar en pistes pequeñes, con vientu de banda.
Allugamientu del tren d'aterrizaxe
L'allugamientu del tren d'aterrizaxe con respectu al centru de gravedá ye importante, yá que d'ella depende qu'un avión llogre males o bones condiciones de despegue o aterrizaxe.
Nun tren común con rueda de cola (convencional), el centru de gravedá , tien d'atopase detrás de les ruedes principales, ente que nun tren triciclu nel cual la tercer rueda atopar na proa, ten de tar asitiáu llixeramente delantre de les ruedes principales.
Los triciclos con rueda delantera pocu cargada lleven traseres asitiaes a poca distancia del centru de gravedá. Un 90% de la carga fuelga sobre'l tren principal y solo un 10% sobre la rueda de proa.
Les ruedes de proa más cargaes dexen un frenáu más eficaz y apurren una mayor estabilidá direccional nel aterrizaxe.
Sistemes d'amortiguación
El sistema d'amortiguación más elemental, ta constituyíu pol conxuntu de gordones elásticos llamaos comúnmente monomotores pequeños. El movimientu de les pates de tren faen espurrir esti elásticu produciéndose l'efectu d'amortiguación.
Esisten sistemes d'amortiguación, como los usaos anguaño, constituyíos por un cilindru onde xuega un pistón cargáu a resorte p'acompañar la torna del mesmu, y de un amiestu d'aire comprimío y líquidu hidráulico pa evitar los sópitos movimientos.
N'aviones pequeños, el tren d'aterrizaxe, que cumple tamién les funciones d'amortiguación, ye'l llamáu tipu Cessna, por demás efectivu y bien simple.
El montante de tren d'aterrizaxe principal ta constituyíu polos siguiente elementos: montante amortiguador, control direccional del tren d'aterrizaxe y el shimmy damper.
Montante amortiguador
Tien la función de tresformar la enerxía cinética de descensu en medría de presión d'un líquidu y un gas que s'atopa dientro d'esti (nel momentu que l'avión aterriza).
Esti montante amortiguador ta constituyíu por un cilindru que na so parte cimera va suxetu a la estructura del avión y pela so parte inferior tien un pistón buecu que, en que'l so interior, muévese de la mesma otru pistón. Na parte cimera del pistón buecu esisten dos válvules que dexen el pasu de cierta cantidá de líquidu.
La empaquetadura ye una goma que dexa que'l líquidu nun sala y atópese ente la paré del cilindru y el pistón y amás previén el contautu metal a metal del conxuntu.
Esisten dos tipos de montante amortiguador que son:
- Oleu-neumáticu (Montante Telescópicu): esti tipu d'amortiguador utiliza aceite (líquidu hidráulico) con nitróxenu, que formen una emulsión utilizada como enerxía d'absorción. Primero'l líquidu hidráulico, con base de petroleu, ye cargáu pola válvula de recarga y depués el nitróxenu. Los fluyíos hidráulicos emplegaos anguaño n'aeronáutica son dos:
- Fluyíos sintéticos non inflamables (Skydroll) (aviones grandes).
- Fluyíos con base de petroleu (MIL-H-5606 y MIL-H-6083) (pequeños aviones).
- Oleu-resorte: esti tipu de montante amortiguador ye similar al anterior pero ta constituyíu por un cilindru, un pistón buecu y un pistón llibre que se sofita sobre un resorte'l cual reemplaza al gas.
Control direccional del tren d'aterrizaxe
Puede ser controláu hidráulicamente por cilindros direccionales n'aviones de gran pesu o mecánicamente n'aeronaves llixeres, por aciu l'usu de cables d'aceru y banielles de tresmisión de movimientu.
Les denominaes tisories de tren, tamién son unos de los principales elementos de tresmisión de movimientu (tisoria inferior y cimera), según tamién llinden la estensión del telescópicu (pistón del amortiguador) cuando l'aeronave desapiega.
Shimmy damper
El shimmy damper ye una unidá hidráulica individual, qu'aguanta repentines cargues de torsión aplicaes a la rueda frontera mientres les operaciones en tierra, dexando un xiru nidiu de la mesma.
El principal propósitu d'esti componente ye prevenir oscilaciones desaxeradamente sópites escontra la esquierda o derecha mientres la operación de despegue y aterrizaxe. Asina mesmu, una mala alliniación, valumbu, una presión desigual nos neumáticos delanteros (tren dual), pernos, bujes foliaos y axustes impropios, van producir una oscilación.
El shimmy damper ufierta resistencia a la vibración o oscilación forzando al líquidu hidráulico al traviés d'un furu del pistón. La exa del pistón va suxetu a una parte afita de l'aeronave, y el cilindru al mecanismu de direición de torsión de la rueda frontera, que va movese cuando la rueda sía xirada, causando un movimientu relativu ente la exa y el cilindru del amortiguador d'avalumbu.
Si por casu, la rueda esperimenta una oscilación a la izquierda, el pistón del cilindru va movese tamién a la izquierda. Cierta cantidá de fluyíu va pasar llixeramente dende'l depósitu de la cámara derecha escontra la esquierda. El pasu de líquidu d'una cámara a la otra va tar llindáu pol furu del pistón y la resistencia qu'ufierta'l mesmu al desplazamientu amortiguará la oscilación.
Retracción y estensión del tren
La retracción y estensión del tren, y el mecanismu de zarru de les compuertes del tren d'aterrizaxe tán controlaos pola palanca de control del tren d'aterrizaxe. Un sistema d'enerxía hidráulica remana'l tren, les torgues de puertes, actuadores hidráulicos, frenos y el sistema direccional de la rueda frontera.
Hai de solliñar que la enerxía pa retracción y estensión del tren tamién puede ser del tipu electro-mecánica, onde un motor remana una exa solidaria a una caxa principal de engranajes, que de la mesma remana'l mecanismu d'apertura o zarru de les compuertes del tren.
Consta de delles fases la retracción del tren:
1) Al remanar la palanca les ruedes del tren frénense, ente que coles mesmes ábrense les compuertes del avión.
2) Coles ruedes dafechu frenaes y la de morru bloquiada, el martinete hidráulicu de retracción empieza a retraer el tren escontra los pozos d'agospiamientu del mesmu.
3) Una vegada retraído el tren nel interior, suxetar por un enclavamiento hidráulicu ,y vuelven cerrase les compuertes del avión.
En casu d'emerxencia llibera les torgues de les compuertes dexándoles cayer por gravedá, y lliberando el tren del so agospiamientu, de cuenta que sale pola mesma fuercia de la gravedá, hasta quedar bloquiáu na so posición pal aterrizaxe
El procesu d'estensión ye a la inversa:
1) Al baxar la palanca da la orde d'apertura de les compuertes, lliberando la so enclavamientos y abrir.
2) Coles puertes abiertes llibérase'l retenedor de les pates del tren,y afloxa la presión hidráulica del martinete de retracción, dexando baxar el tren por gravedá , hasta quedar bloquiáu na so posición pal aterrizaxe
3) Les puertes que se quedaron abiertes vuelven cerrase,y se enclavan nel so sitiu yá que si quédense abiertes xenera turbulencia aerodinámica y na pista pueden llegar a cutise col asfaltu (n'especial n'aviones d'altor bien baxu, con respectu al suelu).
Ensin trampillas
En dellos modelos como'l Boeing 737 o los ATR 42 y ATR 72 el tren principal escarez de trampillas dexando les ruedes al descubiertu agospiaes nos sos pozos nel fuselaje cuando tán retraídas.
Tantu nel Boeing 737 como nos ATR 42 y ATR 72 les ruedes esteriores que sellen los pozos mientres el vuelu tienen unos carauterísticos tapacubos metálicos pintaos del color del fuselaje similares a los tapacubos de les ruedes de los turismos
Nos Dornier DO 228, DO-328, los ATR 42 Y 72 l'escasu altor del avión con respectu al suelu, torga montar les trampillas pal tren principal, colo cual solo doblar les ruedes escontra'l fuselaje agospiándoles nos pozos que disponen de la forma de les mesmes, esto tien la ventaya d'allixerar pesu y de qu'en casu d'emerxencia les ruedes baxen ensin ser bloquiaes poles trampillas ensin tener esti problema qu'afecta nos demás modelos con trampillas.
Ruedes desinflables
En dellos modelos d'Airbus y de Boeing les ruedes desénchense al vaciu p'amenorgar el so volume antes de ser retraídas, lo que dexa una trampilla más pequeña con un mecanismu hidráulicu más pequeñu, consiguiendo asina un amenorgamientu de pesu.
Condiciones necesaries y resistencia estructural
El diseñu d'un tren modernu tien d'atender distintos problemes téunicos. Tien De ser llixeru y al empar robezu, de construcción senciella, de fácil caltenimientu y de producción económica. El pesu de la estructura del tren nun tien de ser mayor del 6% del pesu total del avión y del 4,5% nos aviones ensin héliz. El so volume ten de ser mínimu y el so vía lo más ancha posible. El dispositivu d'absorción de la enerxía o sistema d'amortiguación tien de ser tal, que l'impautu de los choques fuertes nun sía tresmitíu al restu de la estructura del avión.
Tien De tener bones carauterístiques na so estabilidá direccional, controlable en tierra a altes velocidaes, tantu nel despegue como nel aterrizaxe, con o ensin vientu y dexar virajes en tierra de radiu amenorgáu. El mecanismu pa retraer el tren en vuelu tien de ser senciellu y de funcionamientu seguru y disponer d'un mecanismu d'emerxencia. El sistema de frenos tien de ser eficaz, de gastadura baxu y bona conductividá térmica.
Como últimu elementu constitutivu de la pata de tren, vamos citar al sistema de frenos el cual puede ser a cinta o a discu, dependiendo del tipu d'aeronave, agospiándose siempres nel tren principal del avión.
Bibliografía
- «Tren d'aterrizaxe» Archiváu 2017-10-05 en Wayback Machine
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