¿Cuál es la forma preferida de reducir la velocidad de un avión en una pista larga?

EDITAR: Otra forma de formular la pregunta es, dada una pista extra larga, ¿tiene sentido sustituir el frenado mecánico (que es la forma principal de reducir la velocidad en una situación típica ) parcial o completamente con otra cosa, para reducir el desgaste de los frenos? rodar por la pista más rápido?


Considere un avión aterrizando en una pista muy larga (por ejemplo, un Boeing 737 aterrizando a más de 12 000 pies). Los pilotos planean abandonar la pista cerca del final, por lo que hay mucha distancia de sobra.

Ignore los procedimientos de ruido y asuma que no hay tráfico detrás para sugerir una salida anticipada. ¿Cuál sería la forma preferida de reducir la velocidad de la aeronave en este escenario?

  1. ¿Aplicación ligera de empuje inverso únicamente, sin frenos?
  2. ¿Aplicación ligera de los frenos solamente, sin empuje inverso?
  3. ¿Frenar moderadamente hasta por debajo de cierta velocidad (por ejemplo, 80 nudos) y luego "desplazar" el avión por la pista?

( Esta pregunta aborda el medio principal para reducir la velocidad después de un aterrizaje típico, mientras que esta pregunta trata sobre un caso ideal en el que hay suficiente capacidad de frenado de sobra).

Siento que la respuesta a la pregunta que enlazas responde a esta pregunta. Afirma que los descansos son siempre el método principal. Usar aire del motor siempre es indeseable desde un punto de vista económico, ya que está usando combustible para algo más que empuje para volar.
@ notts90 No puedo ver por qué la pregunta vinculada es un duplicado. La pregunta es diferente y las respuestas no son aplicables.

Respuestas (4)

Hay varias formas de reducir la velocidad de un avión:

  • resistencia aerodinámica
  • fricción en los rodamientos de las ruedas
  • empuje inverso
  • frenos de rueda

y algunos incluso usaban un paracaídas de freno , pero eso pasó de moda hace mucho tiempo. Si la pista está inclinada, aterrizar cuesta arriba también reducirá la velocidad de la aeronave.

La fricción y el arrastre se obtienen de forma gratuita, por lo que confiaría en ellos primero. Dado que son más altos cuando la velocidad es alta, utilícelos primero hasta que la aeronave esté tan alejada de la pista que se exceda sin la aplicación adicional de los frenos de las ruedas. Utilice spoilers y deje los flaps hacia abajo para maximizar la desaceleración. Solo al final, agregue los frenos de las ruedas para que haya reducido la velocidad a la velocidad de rodaje cuando llegue a la salida de la pista.

Entonces, la mejor respuesta es ninguna de las anteriores, pero:

  1. Deslícese junto con los alerones y los alerones hasta que necesite frenar más para evitar un exceso. Luego aplique los frenos de las ruedas.

La forma exacta en que se deben aplicar los frenos depende de su tipo .

¿Entonces no hay empuje inverso?
@Antzi: No, eso necesita combustible y hace ruido. Los frenos están bien. La clave es sacar tanta energía del avión como sea posible sin usar reversas ni frenos, y usar los frenos para el resto.
Los inversores @Antzi según sea necesario para reducir la velocidad, pero si puede hacerlo sin inversores, hágalo sin inversores. Ahorra combustible, e incluso podría ser necesario por razones de reducción de ruido.
@PeterKämpf Desplegar los inversores sin poner en marcha los motores también proporciona una cantidad de fuerza no despreciable con poco o ningún costo adicional, ¿verdad?
@reirab: Sí, particularmente a mayor velocidad. Tal vez valga la pena desplegarlos justo después del aterrizaje, pero deje los motores al ralentí.
¿Quizás también podamos agregar los listones aquí?
@Peter, en la mayoría de los aviones que los tienen, los listones simplemente salen con la primera posición de los flaps, por lo que no tiene mucho sentido mencionarlos. Tampoco generan tanta resistencia, solo aumentan el ángulo crítico de ataque para compensar la disminución debida a las aletas.

Para que sea eficiente, es mejor comenzar con inversores de empuje para reducir la velocidad justo después del aterrizaje. A medida que la velocidad se reduce, el efecto de los inversores se reduce. Para evitar los riesgos de FOD (daños por objetos extraños), no se recomienda utilizar un empuje de marcha atrás alto con una velocidad de avance baja.

Esto es lo que dice y aconseja Airbus a las tripulaciones de vuelo de los A330.

Tres sistemas intervienen en el frenado una vez que la aeronave está en tierra:

• Los spoilers de tierra

• Los inversores de empuje

• Los frenos de rueda

LOS SPOILERS DE TIERRA

Los spoilers de tierra contribuyen a la desaceleración de la aeronave aumentando la resistencia aerodinámica a alta velocidad . La eficiencia de frenado de las ruedas mejora debido al aumento de la carga en las ruedas.

EFICIENCIA DE EMPUJE INVERSO

Los inversores de empuje son más eficientes a altas velocidades. Por debajo de 70 kt, la eficiencia de los inversores de empuje disminuye rápidamente. Por debajo de 60 kt con REV MAX seleccionado, se puede parar el motor. Por lo tanto, se recomienda reducir el empuje inverso a REV IDLE a 70 kt, y mantener REV IDLE hasta la velocidad de rodaje. A velocidad de rodaje, y no por encima, guardar los inversores de empuje antes de abandonar la pista, para evitar la ingestión de objetos extraños.

FRENOS DE RUEDA

Los frenos de las ruedas son los que más contribuyen a la desaceleración de la aeronave en tierra. En pistas muy largas, puede contemplarse el uso de frenos de pedal si el piloto prevé que no será necesario frenar. Para reducir el desgaste de los frenos, se debe limitar el número de aplicaciones de los frenos.

Si tiene mucha pista a su disposición, le recomiendo el uso de frenos aerodinámicos (mantenga una actitud de morro alto conduciendo en el tren principal), frenos de velocidad y reversas de empuje, seguidos de frenos de ruedas a partir de alrededor de 80 KIAS o más. .

Las razones tienen que ver con la disipación de energía. Para un aterrizaje de un A380 a, digamos, 160 KIAS y siguiendo este procedimiento, el piloto ya ha disipado 3/4 de su energía cinética total con la que comenzó en el momento en que aplica los frenos de las ruedas a 80 nudos, dejando solo 1/4 de la energía cinética original. energía a disipar a través de los frenos en calor. Como las fuerzas de arrastre también son directamente proporcionales al cuadrado de la velocidad, tiene sentido que los dispositivos de frenado aerodinámico y de alto arrastre consuman mucha energía muy rápidamente a alta velocidad, pero su eficacia se ve muy reducida a velocidades más bajas.

Además, las alas todavía producen una gran cantidad de sustentación en el momento del aterrizaje, lo que reduce el coeficiente de fricción estática entre los neumáticos y la pista, lo que hace que el frenado sea mucho menos efectivo a velocidades más altas.

Los inversores de empuje volverán a ser más efectivos a alta velocidad, ya que el rendimiento se ve impulsado por el aire comprimido en las tomas y el funcionamiento a menor velocidad corre el riesgo de que el compresor se detenga, así como también de daños por la ingestión de FOD expulsado por el escape del ventilador.

¡ Mantener la rueda de morro hacia arriba es una muy mala idea para aviones más grandes! Del 777 FCTM: "No intente mantener las ruedas de morro fuera de la pista. Mantener el morro arriba después del aterrizaje para el frenado aerodinámico no es una técnica de frenado efectiva y da como resultado altas tasas de hundimiento del tren de morro al aplicar el freno y una reducción de la efectividad del frenado".

Experimenté tal aterrizaje como pasajero y lo filmé:

A319 aterrizando en Stuttgart (EDDS) en la pista 25 (10974 pies, 3345 m), salió en la última calle de rodaje de alta velocidad. (Perdón por la mala calidad del video) Aterriza a los 3 minutos y 16 segundos

Los pilotos aterrizaron en la zona normal de toma de contacto, usaron marcha atrás en ralentí, frenos de velocidad y freno automático bajo, luego guardaron el freno de velocidad (desactiva el freno automático) y reversa, rodaron con empuje en vacío y sin frenar por la pista a aproximadamente 60 nudos, luego usaron frenado ligero al final de la pista para hacer la última calle de rodaje de alta velocidad.