¿Por qué los neumáticos del tren de aterrizaje echan humo al aterrizar?

Porque los neumáticos patinan momentáneamente sobre el pavimento mientras giran rápidamente desde parados hasta la velocidad de aterrizaje del avión. Es solo una bocanada de goma quemada, pero la banda de rodadura del neumático se calienta bastante, alcanzando los 600-700 °F por un instante. También es la razón por la que un piloto no pisa los frenos al aterrizar, ya que esto podría causar un reventón ya que el neumático se tritura rápidamente.

Imagínese conduciendo su automóvil a una velocidad de 60 mph (96 kmph) y de repente aplica los frenos por completo y nota que produce humo. ESTO ES FRICCIÓN.

Ahora, cuando el avión aterriza a 180 nudos (324 km/h), también crea fricción.

1. Exactamente antes de que el neumático toque el suelo, está estático.
2. Tan pronto como toca, toma ese pequeño tiempo para ganar la velocidad relativa con el avión en la pista, pero como ya ha tocado la superficie rugosa. Lo arrastra. Aquí es cuando aparece el humo.
3. Después de eso, gana velocidad y la velocidad se descompone gradualmente por los frenos de velocidad y finalmente se detiene.

Cada vez que la parte inferior de una llanta se mueve a una velocidad significativamente diferente a la de la carretera, producirá humo. Un ejemplo es un desgaste, en el que el neumático gira a alta velocidad con un vehículo y una carretera a 0 mph. Las carreteras generalmente van a 0 mph .

Antes del aterrizaje de la aeronave, las llantas no giran, por lo que la parte superior e inferior de sus llantas van a la misma velocidad: velocidad respecto al suelo de la aeronave, digamos 120 nudos para un 737 con un poco de viento en contra. No todas las pistas tienen una velocidad respecto al suelo de 0 nudos, pero las que aterrizan 737 sí.

Cuando la parte inferior del neumático de 120 nudos toca la pista de 0 nudos, eso es una gran diferencia, así que como se dijo, habrá humo. Esto revela la resistencia del neumático, que hará girar muy rápidamente el neumático hacia arriba de modo que su parte inferior vaya a 0 nudos en relación con el suelo. En ese momento el humo se detendrá.

Los aviones aterrizan en algún lugar en el estadio de béisbol de 150 mph (230 km/h). En el momento en que el avión aterriza, las ruedas no giran y lo único que puede hacerlas girar es el contacto con la pista. Entonces, en el momento en que el avión aterriza, las ruedas patinan a 150 mph y continuarán patinando parcialmente hasta que su velocidad de rotación coincida con la velocidad del avión. Y toma un poco de tiempo para que eso suceda, porque las ruedas de los aviones son bastante pesadas: según Lufthansa , una rueda y un neumático en un 737 pesan alrededor de 112 kg y alrededor de 185 kg en un 747.

Por lo tanto, el humo que ve es material que se está desgastando de las llantas a medida que se deslizan para alcanzar la velocidad. Están diseñados para usarse de esta manera y se inspeccionan y reemplazan regularmente para garantizar que no se desgaste demasiado el caucho.

Es algo así como lo contrario de quemar neumáticos en un automóvil. Hay un límite para la fricción estática y el giro de los neumáticos. Incluso cuando giran hay fricción cinética. Cuando los neumáticos giran, se calientan por la fricción y se queman (más como si el caucho se vaporizara).

Los neumáticos tienen masa y se necesita energía para hacerlos girar a la velocidad del avión. Inicialmente, la diferencia de velocidad es tan grande que giran y echan humo. La fricción cinética hace que el neumático alcance rápidamente la velocidad del avión.