Com frenen els avions?
El frenat d’un avió és un procés complex i essencial per a la seguretat tant a terra com a l’aire. A diferència dels vehicles terrestres, els avions necessiten diversos sistemes de frenat per poder aturar-se de manera efectiva, considerant la gran velocitat a la qual aterren i el pes que transporten. Aquest article explora en profunditat els diferents tipus de frenat que utilitzen els avions i com funcionen en diferents situacions.
Quins són els principals sistemes de frenat en un avió?
Els avions comercials i militars estan equipats amb diversos sistemes de frenat que s’apliquen en diferents moments del vol i a la pista. Hi ha tres sistemes de frenat bàsics: el fre d’estacionament, el fre d’ús normal i el sistema de frenat dinàmic o reversa d’empenta. Cada un compleix una funció específica per ajudar l’aeronau a mantenir el control a terra, desplaçar-se per la pista i aturar-se després de l’aterratge.
Sistema de fre d’estacionament o “parking brake”: Fre de bloqueig total
Per entendre com frenen els avions, cal comprendre el sistema de fre d’estacionament, també conegut com a “parking brake”, que és un dels més potents en els avions. El seu objectiu és bloquejar completament el moviment de l’avió quan es troba estacionat a la pista o a la porta d’embarcament. Aquest fre és particularment resistent, ja que ha d’assegurar que l’aeronau no es desplaci encara que faci vent fort o hi hagi pendents.
Aquest sistema bloqueja totes les rodes principals del tren d’aterratge, proporcionant una estabilitat total mentre l’avió està a terra sense activitat de rodament. A més, en moments previs a l’enlairament, aquest sistema s’utilitza per mantenir l’avió en posició mentre els motors assoleixen la potència necessària per iniciar l’enlairament.
El sistema de fre “normal” en el tren d’aterratge: Control i seguretat en el rodament
El fre normal és el sistema utilitzat durant els desplaçaments a terra a velocitats baixes, també conegut com a rodament. Aquest fre s’aplica directament sobre les rodes del tren d’aterratge principal i permet que el pilot controli l’avió en maniobres curtes i en els girs que fa per la pista mentre es dirigeix cap a la zona d’enlairament o després d’aterrar.
A més de la funció d’aturar l’aeronau a baixes velocitats, aquest sistema és vital en àrees congestionades de les pistes de rodament, proporcionant el control de moviment segur que és necessari en aquestes zones. És menys potent que el fre d’estacionament, ja que el seu objectiu no és aturar completament l’avió, sinó regular-ne l’avanç.
El frenat dinàmic o reversa d’empenta: El mètode clau per frenar a l’aterratge
Després d’aterrar, l’avió utilitza un sistema anomenat reversa d’empenta o frenat dinàmic. Aquest mecanisme no actua sobre les rodes, sinó que canvia la direcció de l’empenta dels motors perquè l’aire es dirigeixi cap endavant. Aquest canvi en el flux d’aire ajuda a reduir significativament la velocitat de l’avió després de tocar terra. Hi ha dos tipus principals de reversa d’empenta, depenent del disseny i el fabricant:
- Sistema de conquilles: En alguns models d’avions, unes plaques es llisquen des de la part posterior del motor, bloquejant parcialment la sortida del flux d’aire i redirigint-lo cap endavant. Aquesta maniobra és visible quan les plaques laterals es mouen cap a fora immediatament després d’aterrar.
- Sistema intern de cobertes laterals: Altres fabricants opten per una disposició en la qual les cobertes laterals del motor s’obren cap enrere, permetent la sortida del flux d’aire cap endavant. Això produeix el mateix efecte de frenat accelerant el motor, però a través d’una configuració interna.
Ambdues variants s’utilitzen fins que l’avió redueix la seva velocitat a un nivell segur. Llavors, el pilot desactiva la reversa d’empenta i pot aplicar el sistema de fre normal sobre les rodes per al frenat final.
Com frenen els avions en un portaavions: Adaptacions i desafiaments en espais reduïs
Els avions que aterren en portaavions s’enfronten a un repte particular, ja que l’espai per aterrar i frenar és molt limitat. En aquests casos, s’utilitzen cables de frenat i ganxos, un sistema que il·lustra com frenen els avions en entorns amb poc espai. Això permet que les aeronaus s’aturin ràpidament sense desplaçar-se més enllà de la zona d’aterratge del portaavions.
Quan un avió s’aproxima al portaavions, es baixa un ganxo des de la part posterior de l’aeronau, el qual ha d’enganxar-se en un cable disposat a l’amplada de la coberta. Una vegada que el ganxo s’enganxa, el cable es tensa i atura l’avió en pocs metres. Aquest sistema és molt segur i està dissenyat per absorbir l’impacte i la inèrcia de l’avió en l’aterratge.
Com funcionen els frens d’un avió a l’aire?
Durant el vol, el frenat com a tal no s’utilitza, ja que les rodes no estan en contacte amb cap superfície. No obstant això, s’empren diverses tècniques de frenat aerodinàmic per reduir la velocitat, especialment en el descens abans de l’aterratge.
Els pilots utilitzen el sistema de spoilers, que són superfícies mòbils ubicades a les ales i que es despleguen per disminuir la velocitat al reduir la sustentació. Aquests dispositius ajuden a alentir l’avió sense sobrecarregar els motors i permeten un descens controlat abans d’arribar a la pista d’aterratge.
Quan i com s’apliquen els frens de les rodes després de l’aterratge
Un cop l’avió ha aterrat i reduït la seva velocitat gràcies a la reversa d’empenta, els pilots empren el fre de les rodes. Aquest sistema, no obstant això, és força delicat i s’activa només quan l’avió ha assolit una velocitat baixa, generalment al voltant dels 100 quilòmetres per hora. Els frens de les rodes estan dissenyats per ser eficaços a baixa velocitat i evitar que l’avió avanci en girar o maniobrar a la pista, cosa que és clau en el procés de com frenen els avions.
En cas d’emergència, els frens de les rodes es poden aplicar més intensament, tot i que això corre el risc de desgastar les pastilles de fre i generar sobreescalfament a les rodes. Per aquesta raó, els frens de les rodes s’utilitzen només al final del procés de frenat i en situacions d’emergència.
Conclusió: La importància dels sistemes de frenat per a la seguretat en l’aviació
Els sistemes de frenat en els avions són una combinació de tecnologies avançades que asseguren l’eficiència i seguretat de les operacions a terra i a l’aire. Des del fre d’estacionament fins als sistemes de reversa d’empenta i els cables de frenat en portaavions. Cada mecanisme està dissenyat per cobrir una fase específica del frenat, adaptant-se a les diferents necessitats de velocitat i espai. Aquesta coordinació entre sistemes fa que el procés d’aterratge i frenat sigui segur i precís, protegint tant la tripulació com els passatgers. Si vols obtenir més informació sobre aquesta temàtica, pots visitar la pàgina de l‘Administració Federal d’Aviació (FAA), que és l’autoritat d’aviació dels EUA i ofereix documentació sobre procediments d’aterratge i frenat, o visita la nostra web, el paradís dels amants de l’aviació.