¿Por qué no se hacen rotar los neumáticos de los aviones antes de aterrizar para reducir el desgaste de los neumáticos?

Como ingeniero, paso mis días enterrado en el interior de manuales de mantenimiento de aeronaves escribiendo cursos para capacitar a mecánicos en el mantenimiento de aviones comerciales. He leído muchas de las respuestas, pero ninguna de ellas me ha convencido por completo. Permítanme abordar algunos de los temas recurrentes:

A los pilotos no les gusta porque no sabrán cuándo aterrizó el avión “: los aviones ya están equipados con interruptores WoW (peso sobre ruedas), que se disparan cuando los choques del tren de aterrizaje se comprimen por el peso de el avión. Son utilizados por muchos de los aviónicos a bordo para cambiarlos entre el modo de “vuelo” y el modo de “tierra” (por ejemplo, en algunos tipos de aviones, la señal de WoW activa los spoilers de tierra al aterrizar y mata el acelerador automático). Agregar una indicación de cabina cuando el avión está en tierra sería un asunto trivial. Puede agregar una indicación en el PFD (pantalla principal de vuelo) o una alerta auditiva que diga la palabra “touchdown” al piloto cuando ocurra. El hardware ya está ahí; ¿Cuál es otra indicación para agregar a las otras 500 que ya están allí, u otra alerta auditiva para agregar a las 50 existentes?

Las fuerzas giroscópicas afectan el manejo del avión “: dos cuestiones aquí. En primer lugar, si bien es cierto que las ruedas giratorias generan fuerzas giroscópicas, el peso de las ruedas es tan pequeño en relación con el peso del avión que dudo que la precesión giroscópica haga una gran diferencia. Recuerde que tiene dos o más motores que pesan varias toneladas a bordo, y sus turbinas y compresores de alta presión están girando a 15,000 RPM. Nadie se queja de los efectos de precesión de esos, entonces, ¿qué diferencia van a hacer unas pocas ruedas a 1000 rpm? En segundo lugar, incluso si plantearon un problema de precesión, la mayoría de los aviones modernos utilizan vuelos por cable (con la excepción del Boeing 737). Dado que utiliza datos del IRS (Sistema de referencia inercial) y otros sensores para determinar qué está haciendo realmente el avión, realiza los movimientos de superficie de control adecuados para que el avión haga lo que el piloto le ordena, el sistema existente, como instalado en los planos actuales, compensará automáticamente cualquier efecto giroscópico de las ruedas giratorias sin ningún cambio de software.

Necesitarás mucha potencia para hacer girar las ruedas “: No. Solo necesita que el sistema funcione brevemente antes del aterrizaje (ciclo de trabajo corto), y solo necesita acelerar unos pocos cientos de kilos (peso de llanta y neumático) a ~ 1000 rpm, lo cual no es un gran problema. Por lo tanto, puede usar componentes pequeños y trabajarlos duro (pero brevemente). Afortunadamente, ya hay un componente en cada avión que hace algo muy similar. Presentando … el ATS (Air Turbine Starter):

El ATS es la unidad que he indicado con un círculo rojo.

Así es como se ve desde el otro extremo:

Es responsable de arrancar todo el motor que ves en la imagen (en este caso, es un CFM56, utilizado en Boeing 737 y Airbus A320). Es una turbina pequeña que usa aire comprimido de la APU (unidad de potencia auxiliar), o de un carro de arranque en tierra, o de un motor en marcha (si el avión ya ha arrancado) para hacer girar el motor durante el arranque. Esa pequeña cosa acelera toda la bobina de alta presión (N2) del motor (que pesa varias toneladas) de cero a más de 7,000 rpm en aproximadamente 30 segundos cuando el piloto presiona el interruptor de arranque. La desventaja es que solo puede usarlo durante aproximadamente 5 minutos a la vez antes de que necesite enfriarse (tiempo suficiente para arrancar un motor). Al observar el tamaño del motor de arranque en relación con el motor, calculo que una turbina reducida proporcionalmente, dimensionada para girar solo una rueda y un neumático, no pesaría más que unas pocas decenas de kilogramos. Una solución hidráulica o eléctrica sería similar en tamaño y peso.

¿Qué pasa si se rompe? ¡Entonces el avión quedaría en tierra y la aerolínea perdería dinero! “: No. Su avión tiene lo que se llama MEL (Lista de equipo mínimo). Es una lista de artículos que tienen que estar funcionando o no puedes volar legalmente. Dado que este artículo es opcional (aún puede aterrizar bien con ruedas no giradas previamente), y se acoplaría a través de un embrague unidireccional para que las ruedas aún puedan girar si se atasca (la misma protección se ajusta a las unidades ATS actuales para que el el motor puede seguir girando si el ATS se apodera), entonces no será un elemento MEL; es decir, los aviones son libres de despegar y aterrizar normalmente si está roto.

Sospecho que lo que realmente está frenando las cosas son los estrictos requisitos de certificación. Necesita tiempo y mucho dinero para demostrar a las autoridades que algo es lo suficientemente seguro como para usarlo en un avión. Es por eso que los motores de pistón de gasolina para aviones todavía se basan en diseños de la década de 1960 … y por qué el 787 usa baterías de litio-cobalto, cuando se han inventado químicos más seguros desde su certificación. Es demasiado costoso certificar estas cosas y no hay suficiente retorno de la inversión para cubrir ese costo. Irónicamente, a veces conduce a un avión de peor rendimiento y menos seguro, pero es el mejor sistema que la humanidad podría desarrollar en 110 años de aviación.

Hay algunas ventajas del sistema de giro de la rueda que nadie más parece haber mencionado. Imagine que hace que los motores sean lo suficientemente grandes como para impulsar el avión a velocidades lentas (0-30 mph). Y haces que el generador APU sea un poco más grande. Ahora tiene un avión que puede rodar sin encender los motores.

Imagínese eso: los pasajeros abordan el avión (con la APU ya puesta en marcha, para suministrar el aire acondicionado), el piloto lo “conduce” a la pista usando solo energía eléctrica (motores aún apagados, la APU suministra la electricidad para los motores en el ruedas), luego enciende los motores mientras espera cerca de la pista. Acaba de ahorrar unos 20 minutos de combustible quemado y desgastado en los motores principales, y todo lo que le costó fueron unos pocos motores de ruedas y una APU más grande (que ya tienen aviones como el 787). Por lo tanto, creo que no se trata de “si”, sino de “cuándo” las ventajas económicas del rodaje sin motor superan las desventajas de este sistema, y ​​se convierte en una característica estándar de todos los aviones de pasajeros.

Girar las ruedas antes de aterrizar se ha investigado a lo largo de los años, pero parece que las soluciones no encontraron una amplia aplicación. El más antiguo que pude encontrar es de 1941 (ver página 112 en la edición de septiembre de 1941 de Popular Science), y ha habido varios intentos de implementar una turbina giratoria. Para obtener más información, consulte “Ruedas con alas” en los blogs de NewScientist o “Ruede las ruedas antes de aterrizar”, un hilo de discusión en los foros de Eng-Tips. El mayor problema fue la inercia de la rueda giratoria porque hace que el avión reaccione de manera divertida si el piloto quiere corregir su enfoque.

Piénselo: tiene una masa giratoria debajo del avión que producirá fuerzas giroscópicas cuando se mueva: una fuerza vertical cuando se mueva hacia adelante y hacia atrás y viceversa. Cada vez que rueda el avión, responderá con un guiñada, y el guiñar causará un movimiento de rodadura. Ahora intente alinear el avión con la pista en un día ventoso; esto será mucho más difícil con ruedas pre-hiladas de lo que ya es.

Tenga en cuenta que esta idea se investigó en la década de 1940, cuando las aeronaves tenían ruedas grandes de baja presión mucho más pesadas en relación con la aeronave entera que hoy. Tenga en cuenta también que se investigó principalmente con aviones multimotores en los que los puntales izquierdo y derecho giran uno frente al otro para cancelar los efectos giroscópicos.

Los buenos pilotos también tocan los frenos después del despegue para evitar que las ruedas giren. Después del despegue no hay problema de alineación, pero las ruedas giratorias siguen siendo una distracción.

El paquete de campo áspero en el Cessna Citation 500 utiliza una turbina giratoria (solo para la rueda de morro) para proteger el fuselaje de los desechos que podrían ser levantados por el giro de la rueda.

La reducción en la distancia de aterrizaje al girar las ruedas al tocar tierra es completamente insignificante.

Hay una serie de razones por las cuales querrías que los neumáticos roten al tocar tierra. Además de minimizar el desgaste de los neumáticos, los neumáticos rotativos disminuirían la acumulación de caucho en las pistas, manteniendo así un mayor nivel de fricción para los aterrizajes y disminuyendo la cantidad de dinero gastado para eliminar el caucho. La rotación de los neumáticos también minimizaría el deslizamiento del avión cuando las ruedas inicialmente tocaron la pista. Los neumáticos pueden hacerse girar por medios mecánicos o aerodinámicos. Boeing analizó esto hace varios años, pero decidió que la complejidad y el costo adicionales para el avión eran mayores que los beneficios de la rotación de las ruedas. Esto no quiere decir, a medida que la tecnología y las técnicas de fabricación evolucionan, que la idea podría ser reorientada. También deberían analizarse cuestiones como el impacto en las distancias de aterrizaje requeridas.

1) Cuando quiera poner una “mejora” en un avión, lo primero que debe considerar es qué sucedería si esto se rompiera de la peor manera posible, y compárelo con el “problema” actual que está “solucionando”.

Por lo tanto, desea agregar un motor que acelere las ruedas de aterrizaje y luego las suelte antes de aterrizar.

¿Qué sucede cuando te estás preparando para aterrizar, el motor se detiene y no se desconecta del volante? En el mejor de los casos, el neumático y el puntal de aterrizaje serán destruidos (posiblemente más de un puntal), el avión se dañará severamente, todos a bordo tendrán miedo a la muerte, puede haber un incendio, el aeropuerto está va a estar apagado porque habrá un avión dañado (posiblemente en llamas) tendido en la pista durante mucho tiempo, la pista podría dañarse, etc. En otras palabras, sucederán cosas realmente malas y costosas cuando esto se rompa ; la única pregunta es con qué frecuencia se romperá.

¿Qué problema estás arreglando? No hay nada terrible que ocurra en este momento, los neumáticos se cambian rutinariamente, no se considera una reparación o revisión importante, y el personal de tierra puede realizar los cambios de neumáticos con bastante rapidez; Es un problema barato .

2) No está claro si realmente ahorrarías dinero incluso en el caso ideal. La mayoría de los costos y el reemplazo de equipos aeroespaciales se miden en horas (de vuelo / uso) y / o ciclos (en este caso, la cantidad de veces que aterriza). El motor para hacer girar las ruedas tendría que ser transportado por el avión todo el tiempo, por lo que agregaría un costo de combustible por hora al vuelo. El mantenimiento que está reduciendo se mide principalmente en ciclos (número de aterrizajes). Entonces, en vuelos más largos (digamos uno transatlántico o uno que va de costa a costa en los EE. UU.), Está agregando un gran costo y realmente no ahorrando mucho dinero …

Quizás este aterrizaje sea un poco más difícil de lo habitual (se muestra a continuación); pero podría haber un desgaste significativo de los neumáticos por los aterrizajes. Un amigo que es capitán de un 747-400 (15 años ahora) una vez me dijo que los neumáticos se cambian de 10 a 100 aterrizajes, y que el desgaste principal es de aterrizajes.

Peso bruto: 875,000 lbs.

Velocidad de despegue: 160-180 mph

Velocidad de aterrizaje: 130-160 mph

Total de 18 ruedas: 16 tren de rodaje + 2 ruedas de morro

Costo de reemplazo: $ 30,000 + por 18 neumáticos

Girar las ruedas para que coincida con la velocidad de la superficie del suelo reducirá el desgaste de los neumáticos. Incluso un pequeño motor DCBL de 3 lb (por rueda) puede girar la rueda hacia arriba para que coincida con la velocidad de la superficie del suelo, pero una vez que se certifica un avión de esta magnitud, realmente no desea rediseñar o cambiar componentes críticos; porque el costo de la recertificación será demasiado alto.

La otra respuesta menciona casi todas las desventajas de tal configuración. No voy a discutir eso de nuevo. El avión que Anirudh mencionó, la Constitución de Lockheed tenía una falla importante (por cierto, estaba llena de fallas). Debido a que las ruedas estaban giradas previamente, los pilotos tuvieron el problema de reconocer si habían aterrizado. En nuestros aviones cotidianos, los pilotos e incluso los pasajeros sienten que las ruedas golpean en la pista. Si las ruedas giran, la sensación se reduce mucho.

Otro problema es la viabilidad de aterrizar el avión en condiciones de vientos fuertes y / o cruzados. En tales circunstancias, el piloto a veces tiene que aplicar muchas correcciones, a veces incluso de 5 a 10 pies sobre el suelo. Las ruedas giratorias pueden traer dificultades de control y complicaciones que pueden afectar seriamente la seguridad del vuelo. Y la forma en que las ruedas tocan en la ráfaga puede dañar una rueda giratoria mucho más que una estacionaria.

Por último, no creo que esto vaya a reducir el costo a un nivel considerable. Las llantas de la aeronave aún recibirán un buen roce al frenar y rodar (especialmente al hacer giros). Cuando suma el costo de mantenimiento del motor de giro a esto, creo que será mucho más que el costo que conlleva reemplazar un neumático. Y sí, los neumáticos de los aviones no se tiran inmediatamente cuando se desgastan. Estas llantas pueden enviarse a reparar varias veces antes de que necesiten ser reemplazadas por completo.

A menos que el tren de aterrizaje se retrajera durante el vuelo, estos dispositivos de aletas también causarían una resistencia adicional que ralentizaría la velocidad de crucero / máxima del avión.

Para muchos fabricantes, True Air Speed ​​es una importante herramienta de marketing.

Toma mi avión, por ejemplo, nota las cuerdas que sostienen cada ala y generalmente la cola. (Por cierto, este no es mi avión, solo el mismo modelo).

Cuando lo compré, mi avión se comercializó como el avión de aviación general de un solo motor más rápido. En teoría, navegará a 235 nudos o 270 mph a 25,000 pies. Eso es 90 MPH más rápido que mi avión anterior y probablemente 5,000 pies más alto de lo que razonablemente subiría.

Parte de la forma de lograr esa “velocidad de comercialización oficial” es quitar los tres anillos de amarre a los que se unen las cuerdas en la parte inferior de las alas y la cola. Los tres se desenroscan. Luego los atornillas después del vuelo para atar el avión. (No los elimino, su ventaja es realmente insignificante).

Además, observe que las tres ruedas tienen “faldones” sobre ellas para que sean más aerodinámicas también. Marcan la diferencia y dificultarán agregar aletas a las ruedas.

Punto de ser, minimizando las cuestiones de arrastre.

Mi mentor, Luis Álvarez, fue una de las miles de personas que inventaron un dispositivo para hacer esto. Cuando trató de comercializarlo, inicialmente para el ejército de los EE. UU., Le dijeron que el costo del dispositivo y las posibles consecuencias no deseadas (agregar un modo de falla adicional o dos) simplemente no valían la pena. Es cierto que los neumáticos deben reemplazarse con más frecuencia si no se hacen girar. Cuando se compara el costo de hacerlo con el costo del dispositivo de conservación, los inventos no solo son menos seguros sino más caros.

Cuando tenía unos ocho años, escribí una carta a British Airways sugiriendo que hicieran esto (claramente habría tenido más sentido haber escrito a Boeing o British Aerospace, pero tenía una dirección para British Airways).

En mi carta dibujé un dibujo de dónde encajaría el motor eléctrico en el tren de rodaje y expliqué cómo haría girar los neumáticos y evitaría que se deslizaran en acción cuando el avión golpeara el suelo.

Recibí una respuesta poco después que explicaba, como otras respuestas aquí en Quora, que simplemente no era rentable. El costo, el peso y la complejidad del hardware adicional no se justificaron por las ganancias relativamente pequeñas que se lograron en términos de desgaste de los neumáticos. Conseguir que la rotación de las ruedas coincida con la velocidad de avance no fue un ejercicio trivial en sí mismo, y la goma de la llanta quemada finalmente cuesta menos que el combustible adicional requerido para cargar un montón de motores eléctricos.

Sin embargo, me enviaron un montón de botín, así que no fue una interacción completamente inútil. Creo que obtuve una insignia, un bolígrafo, algunas pegatinas y tal vez un avión inflable.

Puedo pensar en las siguientes cuatro razones:

1> Las llantas de avión no funcionan, por lo que las llantas no se pueden girar. ¿Por qué no están alimentados? Porque es más barato reemplazarlos a intervalos regulares que construir un sistema que agregue peso a la aeronave. El hardware adicional que debe instalarse se usará durante unos segundos, pero tomará combustible adicional cada segundo que el avión esté en el aire (la mayoría de las aeronaves pequeñas tienen rueda de morro motorizada para conducir en tierra)

2> La inercia de las ruedas giratorias hará que sea difícil maniobrar el avión mientras se alinea con su enfoque requerido.

3> Las ruedas giratorias levantarán cualquier residuo suelto en la pista en los momentos previos a un contacto sólido con el asfalto. Esto dañará el fuselaje y puede requerir reparaciones costosas en caso de daños significativos.

4> El tren de aterrizaje es una parte que los ingenieros quieren mantener simple y menos mantenimiento intensivo. Un sistema de conducción que podría complicar el sistema y comprometer la seguridad del vuelo simplemente está fuera de discusión.

He oído, pero no puedo encontrar la referencia específica, que casi todo el desgaste de los neumáticos de los aviones se debe al rodaje. Por lo tanto, el giro previo para mejorar el desgaste inicial del aterrizaje puede equivaler a muy poca mejora general del desgaste.

Aquí hay un artículo reciente sobre el tema, aunque todo basado en simulaciones. Tiene una buena lista de otros documentos para revisar también. http://commons.erau.edu/cgi/view

Por un lado, dicen: “El trabajo realizado en este estudio sugiere que un dispositivo giratorio de ruedas puede mejorar la vida útil de los neumáticos de los trenes de aterrizaje principales de los aviones pesados”.

Sin embargo, por otro lado, dicen: “Una llanta que se hace girar previamente para que coincida con la velocidad de avance de la aeronave antes del aterrizaje normalmente experimentará solo el 1.07% de la eliminación del material del desgaste abrasivo que se produciría en una llanta no girada “.

Algunas teorías adicionales (pero no referencias, por desgracia) de este hilo: ¿Verdad o leyenda urbana sobre neumáticos de aviones? – Foro de Aviación Civil Puntos de interés:

  • El peso del avión es más alto y la velocidad neta es mayor en el despegue, lo que lleva a un mayor desgaste de los neumáticos que al aterrizar.
  • engranaje principal fijo (sin dirección) significa que las llantas se frotan mucho durante las curvas
  • el A320 promedio gasta 3.5 horas / día de rodaje (sin embargo, no todo está en movimiento). Compare eso con el puñado de chillidos al aterrizar. Rodaje

Las especificaciones de los neumáticos de los aviones están definidas por los fabricantes de los aviones y los reguladores de seguridad aérea, aunque los fabricantes de neumáticos obviamente pueden sugerir características de diseño.
Los godets están moldeados en neumáticos de vehículos donde la tracción en superficies blandas es más importante que la velocidad y la capacidad de conducción suave de los neumáticos, pero estos neumáticos tienen una tracción más pobre en pavimentos lisos, especialmente cuando están mojados o resbaladizos por la nieve / hielo. Estos godets aumentan significativamente el peso de los neumáticos y reducen su flexibilidad.

Aterrizar un avión con ruedas detenidas deja goma en la pista, imponiendo una penalización por desgaste de los neumáticos y poniendo un revestimiento resbaladizo en la superficie de la pista. La pregunta pregunta por qué los godets no podían colocarse al costado de los neumáticos de los aviones para iniciar el giro de las ruedas antes de aterrizar.

  • Los godets tendrían que ser bastante grandes para desarrollar una velocidad de rotación significativa, imponiendo penalizaciones de peso y espacio en el diseño del tren de aterrizaje y el pozo de la rueda.
  • Los neumáticos tendrían que montarse de manera que las ruedas siempre giren hacia adelante en la parte superior y hacia atrás en la parte inferior, lo que requeriría puntales del tren de aterrizaje y ruedas para acomodar el montaje desde cualquier lado de la rueda, o para que las aerolíneas mantengan existencias separadas de las tradicionales Conjuntos de ruedas / neumáticos de un solo lado configurados específicamente para montaje en el lado derecho o izquierdo.
  • Los godets podrían crear nuevos riesgos de falla de los neumáticos debido al estrés y la flexión.

Tengo entendido que tales sistemas agregarían tanta complejidad y peso al tren de aterrizaje que cualquier ahorro en el costo de los neumáticos se compensaría con los costos de mantenimiento de dichos sistemas y la pérdida de carga debido al peso adicional. Incluso con un sistema de este tipo, las llantas aún tendrían que ser inspeccionadas y reemplazadas regularmente (el estrés que provoca el aterrizaje de las llantas no se limita a acelerarlas a la velocidad … hay una tensión de compresión significativa en las paredes laterales cuando el avión toque hacia abajo que no cambiaría incluso si las ruedas ya estuvieran girando).

En general, si se pregunta por qué las cosas se hacen de cierta manera en la aviación, probablemente se deba a que los costos exceden los beneficios.

Hay principalmente 2 trenes de aterrizaje en la parte trasera y 1 tren de aterrizaje de nariz en un avión.

Bueno, hay muchos factores a considerar en esta situación.

  • Las ruedas deberán coincidir con la velocidad del avión que está a punto de aterrizar, aproximadamente entre 110 y 140 nudos (avión de tamaño promedio).
  • Además, el peso deberá mantenerse bajo consideración. (A380 y Boeing 737-800)
  • Dado que la velocidad será alta y silenciosa, las ruedas motorizadas deberán moverse bastante rápido y, debido a eso, los motores deberán ser de la mejor calidad y muy confiables.
  • Si, debido a alguna falla, uno de los motores funciona mal, y los otros funcionan, entonces la tensión en la rueda con el motor defectuoso será inmensa debido a que las partes de la rueda enfrentarán daños y posiblemente podrían romperse debido a una distribución desigual de la rueda. Movimientos rápidos en diferentes ruedas.

Aquí hay una foto de un neumático con paletas en lo que creo que es un DC-3. (Parece que las paletas están configuradas para rotar el neumático de la manera incorrecta en la imagen, pero recuerdo vagamente haber visto una imagen mejor hace años, donde parecía que las paletas eran realmente tazas, con el extremo abierto mirando hacia el aire que se aproxima en la parte inferior de el lado de la llanta y la parte inferior aerodinámica de la copa frente al aire que se aproxima en la parte superior de la llanta). Las personas han estado tratando de encontrar métodos confiables, seguros y económicos para rotar una llanta de un avión durante muchas décadas. Hasta ahora, parece que el neumático de goma (fregado en el momento del aterrizaje) es la forma más barata, más confiable y más segura de manejar el problema.

¡Tantas respuestas! Casi todos responden a la pregunta, casi todos son correctos, excepto el uno o dos que comenzaron con “Toma esto por lo que vale …”, como que los aviones se detengan mientras aterrizan: no lo hacen. Son universalmente volados. Pero estoy aquí para decirle un precepto de diseño y un verdadero problema de diseño relacionado con la rotación de los neumáticos. OK, aquí está el concepto de diseño: KISS, que significa “¡Mantenlo simple, estúpido!”, A veces elaborado a este: “¡Añade ligereza y simplifica!”

Por lo tanto, la respuesta simple al desgaste de las llantas de contacto es esta: cuando una banda de rodadura de la llanta desaparece, ¡es hora de reemplazarla por otra RETREAD!

Ahora, el verdadero problema de diseño: en la retracción del engranaje de despegue, los neumáticos giran rápidamente y pueden desgastarse en lugares cerrados: en estos modelos, un toque de freno de rueda en la retracción permite una retracción más civilizada. (¿Aviso? Un freno hidráulico de la rueda de retracción es un dispositivo giratorio ANTI-rueda, y ya está allí. BESO …

Esta idea ha existido por años. Puede encontrar uno de estos dispositivos de tipo giratorio en la página 112 de la edición de septiembre de 1941 de Popular Science. Lamentablemente, no puedo encontrar una referencia, pero recuerdo haber visto fotografías de neumáticos con exactamente este tipo de aletas que sugieres incorporar en un número de la revista “Flying” de los años 50 o 60. (Cuando crecía en los años 60, mi padre tenía casi todos los números de esto, y un par de otras revistas de aviación, que datan de alrededor de 1940. Traté de leerlas todas).

Y luego está esto … Patente US20140048648 – Rueda giratoria gratuita para aviones … una patente de 2014.

Ah, y aquí hay uno de 1972 … Patente US3773283 – Neumático de avión giratorio

Y 1988 … Preservación de neumáticos de aeronaves: económica y simple

Y 1992 … Patente US5213285 – Aparato rotativo de neumáticos de avión / tren de aterrizaje

Y 2001 … Nueva invención vale la pena para Edwards Mechanic

Y 2006 … Patente WO2006130944A1 – Protector de neumáticos de avión por perfiles de protrusión

Por lo tanto, la idea de hacer girar los neumáticos hasta la velocidad de aterrizaje ha existido durante al menos 75 años y no se ha utilizado en ningún lugar, y mucho menos se ha convertido en una práctica estándar. Probablemente sea seguro decir que los costos de la solución propuesta son más altos que los costos de cualquier problema que puedan resolver.

Gracias por el A2A;

Me alegra decir que no, las ruedas no giran antes de tocar tierra. Si se giraran a gran velocidad, el avión sería un SOB real para controlar (gracias a la fuerza centrífuga), las ruedas están girando lentamente, debido a la corriente de deslizamiento, pero no lo suficiente como para ser notable

Hipotéticamente, si las ruedas giraran a la velocidad de aterrizaje, la mayoría de los pilotos que vuelan lo odiarían. No les permitiría sentir cuando el avión aterriza. Esto podría conducir a un exceso de disparos en la pista debido a la flotación.

Después de que el avión haya aterrizado, las ruedas se frenan. De hecho, el frenado de las ruedas proporciona entre el 70 y el 80% de la desaceleración en una pista seca.

Espero que esto responda a tu pregunta, si estás confundido, comenta y te ayudaré

Una respuesta a continuación (George Fuhrmann) tocó un concepto que era una propuesta real y un esfuerzo de desarrollo para hacer girar previamente los neumáticos. Un desarrollo de los EE. UU. Durante la Segunda Guerra Mundial fue la adición (durante el proceso de moldeo) de pequeñas protuberancias en forma de aleta en la pared lateral. Las que estaban en la parte superior fueron empujadas por el aire que pasaba, pero las que estaban en la parte inferior estallaron y atraparon el aire que pasaba, que lentamente arrastró el neumático hasta una velocidad de rotación decente antes del aterrizaje real.

Los vi anunciados en las revistas de aviones de la época, y nunca escuché una discusión sobre los pros y los contras. Pero la “desventaja” más obvia es el hecho de que tal disposición NO aceleraría el neumático a una velocidad significativa: la única forma en que un viento puede producir una fuerza en una superficie es si el viento se mueve en relación con esa superficie. Tan pronto como el neumático comienza a girar, la velocidad relativa entre la veleta inferior y el aire disminuye, disminuyendo la fuerza motriz disponible. Tan pronto como la velocidad de la cubierta del neumático (en su punto inferior) sea de hasta la mitad de la velocidad del aire, la fuerza de giro disponible se reduce al 25% de la fuerza original.

He visto un prototipo para esto, que fue impresionantemente barato y efectivo. El sistema consistía en un accesorio en el cubo, con tomas de aire plegables. Cuando se baja el engranaje a la corriente de deslizamiento, las palas se abren y hacen girar la rueda. Cuando el engranaje se retrae fuera de la corriente de deslizamiento, las palas se colapsan, lo que significa que no se requiere espacio adicional dentro del compartimento del engranaje.

Esta es una de esas ideas que me hizo decir, “¿por qué no pensé en eso?”