Neumáticos de avión: mucho más que caucho



La cantidad de neumáticos que lleva un avión depende del peso, el propósito y el diseño de este. Los aviones de grandes dimensiones pueden llevar una buena cantidad de neumáticos. Por ejemplo, el Airbus 380, lleva 22 ruedas. Y el Antonov 225, 32. Los aviones A340-600 llevan 12 ruedas en el tren principal con 12 sistemas de frenado. Debajo se puede ver un diagrama con las ruedas de varios aviones comerciales conocidos.



Existen cuatro fabricantes principales de neumáticos de aviación: Goodyear, Michelin, Bridgestone y Dunlop. Estos son los que producen el 85% del total (sobre un millón anual) de neumáticos en aviación. Pueden parecer muchos neumáticos, pero en realidad solo representa un 1% de los que se fabrican para automoción.

Los neumáticos de los aviones suelen pasar bastante desapercibidos, pero son una parte muy importante que debe ser mantenida en condiciones óptimas porque son sometidos a grandes esfuerzos. Los aviones comerciales no solo vuelan, también recorren sobre tierra nada menos que unos 8.000 km de media en una flota típica. A lo largo de su vida útil un neumático puede llegar a recorrer unos 700 km por término medio. Gracias al proceso de recauchutado se puede alargar la vida de los neumáticos. El recauchutado es el proceso de retirado de la banda de rodadura o rodamiento remanente o gastada y aplicación de una nueva.

Los neumáticos de las aeronaves están sujetos a esfuerzos y tensiones enormes durante su uso. Por poner un ejemplo, en un aterrizaje, un neumático puede pasar de 50 grados bajo cero al descender hasta los casi 300 grados al frenar. Por ello, son bastante más complicados de lo que pudiera parecer a simple vista. Suelen estar compuestos por unos 200 materiales distintos, entre telas, mallas, hilos, caucho (natural y sintético) y diversos componentes químicos. Para que nos hagamos una idea de lo que soporta un neumático de avión, el peso máximo al despegue de un Boeing B747-400 es de unos 395.000 kilogramos. Esto equivale a casi 400 coches de pequeño tamaño.

El tremendo peso que soportan las ruedas, junto con las altas velocidades durante el despegue y el aterrizaje, hace que los neumáticos se calienten mucho debido a la fricción y la flexión. Las ruedas principales de los aviones comerciales están montadas sobre ejes fijos sin dirección y deben ser capaces de soportar fuerzas tanto radiales como axiales cuando el avión da un giro o se desplaza lateralmente. Los neumáticos se deforman fuertemente durante esos giros y movimientos y el resultado puede dar lugar a la formación de grietas en la banda de rodadura.

Los patrones de la banda de rodadura de los neumáticos de los aviones están diseñados para facilitar la estabilidad en condiciones extremas de viento cruzado, canalizar el agua para evitar el aquaplaning y el efecto de frenado. Los neumáticos también deben resistir el estrés causado por factores externos como pistas contaminadas (daños por objetos extraños), la calidad, rugosidad y  de las superficies de la pista y las variaciones de temperatura, efectivamente un avión viene de volar a una altitud de crucero con temperaturas muy por debajo del cero y en el contacto con la pista la temperatura se eleva rápidamente.

Los neumáticos de los aviones están equipados con unos tapones fusibles (que se ensamblan en el interior de las ruedas). Estos dispositivos están diseñados para derretirse (fundirse literalmente) a una determinada temperatura. Los neumáticos a menudo se sobrecalientan si se aplica el frenado máximo durante un despegue abortado o un aterrizaje de emergencia. Los fusibles proporcionan un modo seguro de desinflado que previene las explosiones de los neumáticos. El desinflado por medio de los fusibles se hace de manera controlada y minimiza así el daño a la aeronave y a los objetos en el entorno cercano.

Cuando se consideran las condiciones generales bajo las que se utilizan, no es de extrañar que las ruedas (neumáticos y llantas) requieran un servicio de mantenimiento bastante elevado aunque su diseño parezca en un principio muy simple. En nuestra compañía este trabajo lo realiza el taller de ruedas de Lufthansa Technik AG en Frankfurt. Todo tipo de trabajo requerido para las ruedas de los aviones, desde el cambio de neumáticos hasta el trabajo de reparación o la revisión completa de una rueda, se puede realizar en esa base. Para tener una idea de lo que representa el mantenimiento de estas parte de los aviones se pueden ver los datos generales de las ruedas principales de dos aeronaves muy conocidas: 

Modelo de avión: B737-500
  • Peso llanta (kg): 39,6
  • Peso Neumático (kg): 72
  • Diámetro (mm): 1.016

Modelo de avión: B747-400
  • Peso llanta (kg): 74,4
  • Peso Neumático (kg): 110
  • Diámetro Neumático (mm): 1.244



Fuente: Good Year Aviation

Los neumáticos se cambian por ciclos despegue/aterrizaje, aunque es en el aterrizaje donde más sufren y en la práctica son estos los que cuentan. De media un neumático con tecnología radial puede hacer unos 350 aterrizajes. Un avión podría realizar esos 350 aterrizajes entre una y tres semanas. Esa es la vida media de un neumático de aviación civil. La vida de un neumático militar puede ser de unos 50 aterrizajes o menos.

Un promedio de 20,000 ruedas completamente montadas salen del taller de ruedas de nuestra compañía cada año. El volumen de trabajo en el taller fluctúa dependiendo de la temporada del año. Los neumáticos del avión están inflados a altas presiones, muchos de ellos con presiones superiores a los 200 psi. (14 bar; 1,400 kPa), e incluso presiones más altas en las ruedas de aviones de negocios. Las pruebas de resistencia de estos neumáticos han demostrado que son capaces de soportar presiones de hasta 800 psi, (55 bar; 5,500 kPa) antes de reventar. Durante estas pruebas, los neumáticos deben llenarse con agua, para evitar que la sala de prueba sea dañada por la energía que se liberaría si tuvieran gas en su interior.

Los neumáticos de los aviones deben de ser inflados con nitrógeno en vez de aire. El nitrógeno es un gas inerte, por lo que las altas temperaturas y los cambios de presión tienen menos efecto, el aire regular contiene elementos que reaccionan con el calor, los cambios de presión y el oxígeno y pueden expandirse explosivamente. Además, el nitrógeno es más compatible con el compuesto de caucho, y los átomos de nitrógeno son más grandes, por lo que la tasa de deflación es más larga. El nitrógeno al ser un gas inerte no corroe la rueda en comparación con el aire comprimido regular que contiene oxígeno, altamente corrosivo.

Algunas preguntas típicas:

Cuando a un avión le explota una rueda en el despegue, se suele regresar al aeropuerto inmediatamente. ¿No se podría volar al destino y cambiar la rueda allí en vez de tirar combustible y regresar? La respuesta es un rotundo no. La tripulación no puede saber si la explosión de la rueda ha causado algún daño adicional al avión. En algunos casos, el tren de aterrizaje se deja incluso extendido para evitar que la carcasa del neumático (si todavía está unida a la llanta) se aloje en el hueco de la rueda y pueda causar algún otro destrozo. La acción más conservadora es siempre regresar al aeropuerto de salida para un aterrizaje.

¿Cómo sabemos cuando revienta una rueda en el despegue? ¿Hay un ruido o solo indicadores en algún instrumento?

Depende, a menudo el avión que despega detrás de nosotros encuentra trozos de goma en la pista e informa al control de tráfico aéreo. Este a su vez nos contacta para informarnos. Hay algunos aviones de última generación que indican al piloto cuando un neumático se encuentra en mal estado o incluso si ha causado daños a los huecos donde se alojan las ruedas, pero la mayoría de los aviones no avisan al piloto cuando revienta una rueda.

En este vídeo se puede ver como se cambia la rueda de un Jumbo.


En el vídeo que sigue se puede ver como se fabrica un neumático.

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