Tren de Aterrizaje - Landing Gear
El tren de aterrizaje sostiene la aeronave durante el aterrizaje y mientras está en el suelo. Los aviones sencillos que vuelan a baja velocidad suelen tener un tren de aterrizaje fijo. Esto significa que el tren de aterrizaje está inmóvil y no se retrae para el vuelo.
Las aeronaves más rápidas y complejas tienen un tren de aterrizaje retráctil. Tras el despegue, el tren de aterrizaje se retrae dentro del fuselaje o las alas y fuera de la corriente de aire. Esto es importante porque el tren extendido crea una importante resistencia parásita que reduce el rendimiento.
La resistencia parásita es causada por la fricción del aire que fluye sobre el tren. Aumenta con la velocidad. En las aeronaves muy ligeras y lentas, el peso adicional que acompaña al tren de aterrizaje retráctil es más perjudicial que la resistencia causada por el tren fijo. Se pueden utilizar carenados ligeros y pantalones de rueda para mantener la resistencia al mínimo.
El tren de aterrizaje debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar las fuerzas del aterrizaje cuando el avión está completamente cargado. Además de la resistencia, uno de los principales objetivos del diseño es que el conjunto del tren sea lo más ligero posible. Para lograrlo, los trenes de aterrizaje se fabrican con una amplia gama de materiales, como el acero, el aluminio y el magnesio.
Las ruedas y los neumáticos están diseñados específicamente para su uso en la aviación y tienen características de funcionamiento únicas. Los conjuntos de ruedas principales suelen tener un sistema de frenado. Para ayudar con el impacto potencialmente alto del aterrizaje, la mayoría de los trenes de aterrizaje tienen un medio para absorber el impacto o aceptarlo y distribuirlo para que la estructura no se dañe.
No todos los trenes de aterrizaje de las aeronaves están configurados con ruedas. Los helicópteros, por ejemplo, tienen una maniobrabilidad tan elevada y una velocidad de aterrizaje tan baja que un conjunto de patines fijos es común y bastante funcional con un mantenimiento menor. Lo mismo ocurre con los globos libres, que vuelan lentamente y aterrizan sobre patines de madera fijados al suelo de la góndola.
Otros trenes de aterrizaje de aeronaves están equipados con pontones o flotadores para operar en el agua. Este tipo de tren conlleva una gran resistencia, pero un avión que pueda aterrizar y despegar en el agua puede ser muy útil en determinados entornos. Incluso se pueden encontrar esquís debajo de algunas aeronaves para operar sobre la nieve y el hielo.
Los aviones anfibios son aviones que pueden aterrizar tanto en tierra como en el agua. En algunas aeronaves diseñadas para este doble uso, la mitad inferior del fuselaje actúa como casco. Suele ir acompañado de estabilizadores en la parte inferior de las alas, cerca de las puntas, para facilitar el aterrizaje en el agua y el rodaje. El tren de aterrizaje que se retrae en el fuselaje sólo se extiende cuando se aterriza en tierra o en una pista. Este tipo de avión anfibio se denomina a veces barco volador.
Muchas aeronaves originalmente diseñadas para uso terrestre pueden ser equipadas con flotadores con ruedas retráctiles para uso anfibio. Normalmente, el tren de aterrizaje se retrae en el flotador cuando no se necesita. A veces se añade una aleta dorsal en la parte inferior de la popa del fuselaje para la estabilidad longitudinal durante las operaciones en el agua.
En algunas aeronaves es posible incluso dirigir este tipo de aleta atando su control a los pedales del timón del avión. Los esquís también pueden estar equipados con ruedas que se retraen para permitir el aterrizaje en tierra firme o en la nieve y el hielo.
Configuración del tren de aterrizaje de la rueda de cola - Tail Wheel Gear Configuration
Existen dos configuraciones básicas del tren de aterrizaje de los aviones: el tren convencional o de rueda de cola y el tren triciclo. El tren de aterrizaje de rueda de cola dominó la aviación en sus inicios y, por tanto, se conoce como tren convencional. Además de sus dos ruedas principales, situadas bajo la mayor parte del peso de la aeronave, el tren de aterrizaje convencional también tiene una rueda más pequeña situada en el extremo de popa del fuselaje.
A menudo, esta rueda de cola puede dirigirse mediante cables de aparejo conectados a los pedales del timón. Otros aviones convencionales no tienen rueda de cola, sino que utilizan una placa de acero bajo el fuselaje de popa. La pequeña rueda de cola o placa de deslizamiento permite que el fuselaje se incline, lo que da espacio para las largas hélices que prevalecieron en la aviación durante la Segunda Guerra Mundial.
También proporciona una mayor distancia entre la hélice y los restos sueltos cuando se opera en una pista sin pavimentar. Pero el fuselaje inclinado bloquea la visión frontal del piloto durante las operaciones en tierra. Hasta que se alcanza la velocidad en la que el elevador se hace efectivo para levantar la rueda de cola del suelo, el piloto debe asomar la cabeza por el lateral de la cabina para ver directamente por delante del avión.
El uso del tren de cola puede plantear otra dificultad. Al aterrizar, las aeronaves con rueda de cola pueden hacer fácilmente un bucle de tierra. Un bucle de tierra es cuando la cola de la aeronave gira y se adelanta al morro de la aeronave. La razón de que esto ocurra es que las dos ruedas principales están por delante del centro de gravedad de la aeronave. La rueda de cola está en la popa del centro de gravedad.
Si la aeronave se desvía al aterrizar, la rueda de cola puede girar hacia el lado de la trayectoria prevista. Si se desplaza lo suficiente hacia un lado, la cola puede sacar el centro de gravedad de su ubicación deseada ligeramente a popa pero entre el tren principal. Una vez que el centro de gravedad ya no se encuentra detrás de las ruedas principales, la cola de la aeronave pivota libremente alrededor de las ruedas principales provocando el bucle de tierra.
El tren de aterrizaje convencional es útil y todavía se encuentra en algunos modelos de aviones fabricados hoy en día, especialmente en los aviones acrobáticos, los fumigadores y los aviones diseñados para su uso en pistas no pavimentadas. Suele ser más ligero que el tren de aterrizaje triciclo, que requiere un conjunto de rueda de morro robusto y totalmente amortiguado.
La configuración de la rueda de cola destaca cuando se opera en pistas no pavimentadas. Con los dos fuertes trenes de aterrizaje delanteros que proporcionan estabilidad y control direccional durante el despegue, la ligera rueda de cola hace poco más que evitar que el extremo de popa del fuselaje golpee el suelo. Como se ha mencionado, a cierta velocidad, el aire que fluye sobre el elevador es suficiente para que éste levante la cola del suelo. A medida que la velocidad aumenta, las dos ruedas principales situadas bajo el centro de gravedad son muy estables.
Configuración del tren de aterrizaje en triciclo - Tricycle Gear Configuration
El tren de aterrizaje triciclo es la configuración de tren de aterrizaje más frecuente en la aviación. Además de las ruedas principales, hay una rueda de morro amortiguadora en el extremo delantero del fuselaje. Así, el centro de gravedad se sitúa por delante de las ruedas principales. La cola de la aeronave está suspendida del suelo y se ofrece una visión clara hacia adelante desde la cabina. El bucle en el suelo queda prácticamente eliminado, ya que el centro de gravedad sigue a la rueda de morro direccional y permanece entre las ruedas principales.
Los aviones ligeros utilizan el tren triciclo, al igual que los aviones pesados. En los aviones más grandes del mundo se pueden encontrar ruedas de morro gemelas en un único puntal delantero y un tren principal masivo de varios puntales/ruedas, pero la configuración básica sigue siendo triciclo. La rueda de morro puede dirigirse con los pedales del timón en los aviones pequeños. Las aeronaves más grandes suelen tener una rueda de timón situada a un lado de la cabina.
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