Los aviones aterrizan a alta velocidad para poder mantener su sustentación en el aire. Cuando las ruedas del tren de aterrizaje, que en ese momento tienen una rotación nula, entran en contacto con el suelo, friccionan contra la pista de aterrizaje, acelerando su rotación hasta que su velocidad lineal se iguala a la del desplazamiento de la aeronave por la pista.

Esta fricción quema y desgasta el neumático reduciendo grandemente su vida útil, como se ha demostrado en varias investigaciones oficiales. Además, los restos de neumático quedan adheridos a la pista de aterrizaje, contaminándola y obligando a su limpieza periódica por seguridad, con el consiguiente coste y paralización de operaciones aeronáuticas durante el mantenimiento.

 

Precedentes

La idea de pre rotar los neumáticos en el aterrizaje se ha propuesto, y patentado, en el pasado. Ideas parecidas se han propuesto durante el desarrollo de nuevos modelos de avión con el objetivo de acelerar las ruedas antes del aterrizaje para reducir el desgaste de los neumáticos.

En 1988, los estudios de esta práctica para el Space Shuttle Orbiter ya demostraron que el desgaste de los neumáticos podía reducirse en un 50% aproximadamente si se hacían girar previamente a sólo un 10% de la velocidad de sincronización.

Los pretextos aducidos para no aplicar dichas soluciones han sido:

– No reducen el desgaste de los neumáticos de forma significativa para la mayoría de los aviones
– Si se emplean, los motores añaden peso, coste y complejidad
– Se presupone que la fiabilidad sea un problema
– Los requisitos del modo de fallo minimizan los beneficios potenciales
– Mantenimiento adicional
– Si se emplean, los neumáticos especiales requieren más pruebas y repuestos (neumáticos izquierdo y derecho)
– Causa ruido y vibración en la aproximación al aterrizaje
– Afecta negativamente a los sistemas de indicación en tierra que utilizan señales de giro de las ruedas en el aterrizaje

 

Una nueva solución

Se trata de un complemento para las ruedas de los aviones, en forma de “tapacubos” que va fijado a las llantas de las ruedas. Los materiales de los que se compone pueden ser varios en función de las necesidades mecánicas y aerodinámicas, desde metales a materiales sintéticos.

Esta pieza tiene forma de turbina, por lo que cuando las ruedas se despliegan en el aire para aterrizar, les imprime una velocidad de giro por la acción de la turbina empujada por el aire.

La turbina está calculada y construida de tal forma que la velocidad de rotación final de las ruedas sea lo más parecida posible a la velocidad necesaria para aterrizar sin que se produzca derrape de las mismas.

 

La rueda de la izquierda sin Landing turbine – La rueda de la derecha con Landing turbine

 

Ventajas:

– Ahorro de neumáticos de 50% o superior.
– Dispositivo de bajo coste por su diseño y materiales.
– No consume energía.
– Larga durabilidad.
– Sin mantenimiento.
– No añade peso significativo al cuerpo del avión.
– Aplicación inmediata sin modificaciones en los aviones existentes.
– Montaje simple, rápido y de bajo coste.
– Ahorro en el mantenimiento de pistas de aterrizaje
– Logra un funcionamiento más ecológico y sostenible de los aviones

Preferiblemente, las aletas del tapacubos son de geometría variable para lograr una velocidad final limitada. Igualmente, la rueda puede comprender uno o más sensores de velocidad de giro y de velocidad respecto al suelo, asociados a un freno, que normalmente será el propio de la aeronave.

Valores añadidos:

– Funciona igualmente con vientos cruzados en el momento del aterrizaje.
– No afecta a la maniobra de aterrizaje. (El efecto de freno por desgaste de los neumáticos es mínimo, casi despreciable).
– Aumenta la eficiencia de la operación de frenado, ya que al no deslizarse las ruedas al entrar en contacto con la pista, los frenos pueden actuar antes. (Semejante al efecto ABS).
– Evita/reduce el efecto de aquaplaning sobre pistas de aterrizaje mojadas.
– Evita/reduce el efecto de patinaje sobre pistas nevadas/heladas.
– Favorece la refrigeración por ventilación de los frenos, durante la operación de frenado de las ruedas (la turbina empuja el aire hacia el interior de la llanta, o sea hacia los frenos).
– No afecta al despegue del avión.
– Funcionamiento totalmente automático, sin requerir ninguna acción por parte de los pilotos.

 

Otros detalles técnicos

La velocidad de giro de las ruedas en el momento de toma de tierra también puede ser ajustada de forma automática. Por ejemplo, se puede aplicar un sensor de la velocidad de giro, por medios mecánicos, electromecánicos u ópticos que estime la velocidad sobre el suelo a la que corresponde esa velocidad de giro. Si es excesiva, se puede actuar sobre los frenos para adecuar la velocidad. Un sensor de contacto o cercanía con el suelo desactivaría el freno al tocar con el suelo, para no afectar a las maniobras ordenadas por el piloto. Por ejemplo, puede ser un sensor de distancia vertical al suelo.

Igualmente, las aletas pueden ser de geometría variable por mecanismos que saquen o escondan las aletas o cambien su curvatura. Por ejemplo, pueden ser mecanismos basados en fuerza centrífuga. Esta geometría variable permite obtener una velocidad de giro máxima más constante y limitada, teniendo presente que sería en relación con el aire y su velocidad respecto al avión y no en relación con el suelo.