¿Por qué los aviones pequeños no producen humo de neumáticos al aterrizar, pero los aviones grandes sí?

En casi cualquier grabación del aterrizaje de un avión grande, se puede ver una enorme nube de humo. Esto se aplica incluso al relativamente pequeño Cessna Citation. Pero nunca vi tal humo, al menos no visible, en un aterrizaje de, digamos, Cessna 210.

Si es simplemente la velocidad de aterrizaje (140 en un Boeing 777, 60 - 70 para un Cessna 210), ¿cuál es la velocidad de decisión entre humo/no humo?

Respuestas (2)

No es solo la velocidad, sino la combinación de varios efectos:

  • Velocidad de aterrizaje : la carga alar mucho más alta de los aviones comerciales, incluso al final de su viaje, da como resultado velocidades de aterrizaje en el área de 120 a 150 nudos , mientras que los aviones GA tendrán solo la mitad de esa velocidad en el aterrizaje. La energía cinética de la llanta giratoria es proporcional a la velocidad de rotación al cuadrado, por lo que una llanta idéntica necesita cambiar su energía por un factor de cuatro cuando se comparan las condiciones del avión con las de GA.
  • Tamaño de llanta : Su llanta GA promedio tiene mucha menos inercia (la cantidad que determina cuánta energía se necesita para hacer girar la llanta) que la llanta de avión mucho más grande y pesada. Aún así, el giro ocurre por fricción entre el caucho y el concreto, con límites muy similares en la resistencia del material y el punto de fusión. La inercia es proporcional a la masa y el radio al cuadrado, y si compara las dimensiones de los neumáticos GA y de avión , el radio aumenta de 24 cm en un Beech Bonanza (la masa del neumático principal es de 5,8 kg cada uno) a 68 cm en un Boeing 777 (la masa del neumático principal es de 125 kg cada uno ).
  • La carga de área es mucho mayor en los neumáticos de avión. Simplemente compare la presión típica de los neumáticos para tener una idea de cuánto más peso por área tienen que soportar los neumáticos del avión.
  • Técnica de aterrizaje : mientras que desea un aterrizaje firme con aviones de pasajeros para que la carga en el tren de aterrizaje permita la desviación del spoiler y los frenos puedan ser efectivos de inmediato (lo que da como resultado un tiempo de giro de solo 0,07 segundos para los neumáticos de los aviones), las distancias de aterrizaje mucho más cortas de GA Los aviones permiten luchar por un "engrasador" en el aterrizaje, donde el giro de las ruedas es gradual y el calor en el área de contacto de la superficie de goma se mantendrá muy por debajo de su punto de fusión.

Como resultado, el volumen de desgaste (el volumen de caucho usado) en un aterrizaje de GA es insignificante, mientras que reduce el número de aterrizajes entre cambios de neumáticos para aviones comerciales a solo 200. Este estudio muestra en detalle cómo se puede calcular el volumen de desgaste mientras El estudio se adentra en la dinámica de cómo se produce el aterrizaje del humo para diferentes velocidades previas a la rotación.

También tenga en cuenta que la mayoría de los pilotos de aviones ligeros tienen que pagar sus propios neumáticos :-) Aunque puede obtener algo de humo cuando practica aterrizajes en campos cortos.
Me sorprende tu última viñeta. Siempre pensé que un aterrizaje firme hace girar los neumáticos más rápido y, por lo tanto, produce menos humo (y viceversa).
y, por supuesto, el tamaño más pequeño significaría una cantidad menor de humo si hay humo y es menos visible para un observador (y visible durante menos tiempo, especialmente porque la hélice también lo expulsa).
@Bianfable potencialmente, menos humo pero todo en el mismo lugar sería más visible que una corriente de humo muy lenta
¿Han considerado, en aviones grandes, agregar motores para que las ruedas giren aproximadamente a la velocidad correcta antes del aterrizaje? Los motores agregarían algunos gastos, pero podrían ahorrar mucho a largo plazo en el reemplazo constante de neumáticos...
@DarrelHoffman No tengo números, pero me sorprendería mucho si el desgaste de los neumáticos durante el lanzamiento de una milla fuera insignificante en relación con el desgaste inicial (por lo tanto, eliminar este último realmente no ayudaría mucho). Considere también el entorno infernal en el que colocaría esos motores, justo al lado de los frenos que disipan megavatios de calor.
@TooTea El peor desgaste de los neumáticos ocurre en un despegue abortado. Todos los demás casos son insignificantes en comparación, por lo que los neumáticos tienen el tamaño adecuado para este caso. Esto también estresaría más a esos motores.

El humo producido por una llanta estacionaria de, digamos, 12 pulgadas de diámetro, que hace contacto con el pavimento a 70 nudos, no es suficiente para ser claramente visible porque no se crea suficiente energía térmica durante el contacto y el giro.

Tienes dos grandes factores en el trabajo; la velocidad de contacto es baja y la inercia de la rueda es baja, por lo que el neumático puede acelerar rápidamente a sus rpm de rodadura y no pierde mucho tiempo derrapando.

El neumático 777, por otro lado, hace contacto a 140 nudos o lo que sea, y tarda entre medio segundo o un segundo girando hasta alcanzar la velocidad máxima de rodadura. Eso es mucho caucho deslizándose a muy alta velocidad, durando lo suficiente como para generar mucho calor.

Si está aterrizando un avión ligero y aterriza rápido y frena con fuerza, puede hacer que los neumáticos humeen bastante bien en algunos casos.

¿Por qué los aviones pequeños no producen humo de neumáticos al aterrizar, pero los aviones grandes sí?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v