Detener un avión no es una tarea fácil, y aunque los aviones pueden usar spoilers y reversiones de empuje para ayudar con la tarea, los frenos aún hacen alrededor del 40% del trabajo. En términos simples, se trata de energía. La rueda y el sistema de frenos de una aeronave convierten la energía cinética de un plano de aterrizaje en energía térmica. En el caso de grandes aviones como el Boeing 777 o Airbus A350, esta es una gran energía para disiparse. En su forma más extrema, el Airbus A380 (el avión de pasajeros más grande) aterrizará a velocidades de entre 149 mph y 155 mph, y tiene un peso máximo de aterrizaje de un alucinante 862,007 libras. Esa es mucha energía para convertir en calor, y todo sucede increíblemente rápido, causando una punta térmica rápida. Esto puede hacer que todo el sistema de frenos se caliente hasta más de 1,800 grados Fahrenheit.
Gestionar este calor con éxito es absolutamente crítico. Aunque los rotores de freno modernos (generalmente carbono) están diseñados para soportar tales temperaturas, un exceso de calor todavía tiene el potencial de hacer que los neumáticos de la aeronave exploten o enciendan cualquier líquido hidráulico con fugas. Otra consecuencia de tales temperaturas es un fenómeno conocido como desvanecimiento del freno, esto sucede cuando los frenos se sobrecalientan, lo que puede provocar que las pastillas de freno y los rotores ya no generen suficiente fricción para desacelerar adecuadamente la aeronave. Si bien todo esto puede sonar como una receta para el desastre, la ingeniería de los frenos significa que las fallas son raras: echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan los frenos de la aeronave y hacer frente a las demandas de detener un avión de 200 toneladas.
Evitar el desvanecimiento del freno
Una gran parte de cómo los frenos de aeronave resisten las repeticiones repetidas de alta energía son los materiales que se utilizan. El automóvil promedio usará discos de freno hechos de acero. Sin embargo, cuando se trata de aviones, especialmente aviones más grandes como el antes mencionado A380 o Boeing 777, los frenos de cerámica de carbono se usan comúnmente. Hay dos razones principales para esto: la primera se debe al rendimiento. Los frenos de carbono son mucho menos susceptibles al desvanecimiento del freno gracias a su capacidad para seguir absorbiendo energía y, por lo tanto, ralentizar la aeronave a temperaturas más altas que los frenos de acero tradicionales.
Si bien el uso de estos materiales es definitivamente algo por lo que los pasajeros y la tripulación deben estar contentos, también tiene una ventaja secundaria que también puede mantener felices a las aerolíneas: los frenos de carbono son más livianos que el acero, y esta reducción de peso da como resultado un menor consumo de flamable. Por ejemplo, un Boeing 737 ng equipado con frenos de carbono pesará 700 libras menos que el mismo modelo con frenos de acero. Durante la vida operativa de una aeronave, esto puede resultar en ahorros sustanciales.
Sin embargo, incluso con los materiales más avanzados utilizados en los frenos modernos de aeronaves, el calor aún se acumula rápidamente, y lleva tiempo disiparse. Esto significa que monitorear la temperatura de los frenos es algo que los pilotos siempre deben tener en cuenta, un punto que es especialmente relevante durante los cambios cortos.
Manteniéndolo fresco
Comencemos con un hecho sorprendente: la energía absorbida cuando un gran avión se toca es related a los niveles de energía presentes en un rayo. Los sistemas de frenos deben estar diseñados para lidiar con toda esta energía y calor y hacerlo sin dañar el avión. Sin embargo, también hay otros factores que pueden contribuir al sobrecalentamiento de los frenos, incluido un freno de arrastre, neumáticos poco inflados y despegues rechazados. Para garantizar que los frenos de un avión sean seguros de operar y dentro de los límites de temperatura, hay varias salvaguardas integradas en aviones modernos.
Uno de estos es un sistema de alarma que monitorea la temperatura de los frenos y alerta a los pilotos cuando las temperaturas son demasiado altas. En el avión Boeing, el sistema se llama ‘freno ovht’; El equivalente de Airbus se llama ‘freno caliente’. Estos sistemas aseguran que los frenos se hayan enfriado a una temperatura aceptable para que el avión despegara. Algunos aviones, incluido el Airbus A380 y A330 de peso pesado, están equipados con ventiladores de enfriamiento para ayudar a disipar el calor cuando la aeronave ha aterrizado.
Si se esperan altas temperaturas del freno cuando la aeronave acaba de despegar, entonces los pilotos pueden retrasar la retracción del tren de aterrizaje hasta que los frenos hayan tenido la oportunidad de enfriarse. Finalmente, la importancia del mantenimiento common y el reemplazo de las piezas desgastadas también es elementary para garantizar que los frenos de avión continúen funcionando y los pasajeros llegan, y se detienen de manera segura en su destino.
