El "serrucho" del A320 y la PTU

Cuando llego de Zurich, una de las muchas cosas que ocurren al desembarcar en Madrid es la sorpresa de algunos pasajeros no habituales al escuchar un ruido característico que se percibe bajo el suelo dentro de la cabina. Algunos dicen que se asemeja a un serrucho, otros lo comparan con una especie de ladrido de perro, otras dicen estar atemorizadas porque no les parece algo normal. Debajo se puede ver un vídeo con el sonido.  


Vamos a intentar aclararlo. El ruido proviene del sistema hidráulico. Concretamente viene de la llamada PTU o unidad de transferencia de energía. El sistema hifráulico es el músculo que se utiliza para ejercer fuerza. Se encarga principalmente de mover, por medio de bombas, las superficies de control de vuelo y de bajar y subir el tren de aterrizaje. El sistema hidráulico generalmente también abre las reversas de los motores, energiza los frenos y mueve la rueda de morro para la dirección del avión en tierra. Estos son los llamados usuarios.

En los aviones comerciales modernos se cuenta con varios sistemas hidráulicos por razones de seguridad (redundancia de sistemas). En los A320 existen tres sistemas independientes. Airbus les ha puesto nombre de colores: verde, azul y amarillo. Debajo se puede ver un esquema simplificado de estos sistemas en el A320, con las bombas, las válvulas, los usuarios y los acumuladores. Nótese que entre el sistema amarillo y el verde existe una cosa llamada PTU.


Los usuarios se comparten entre los sistemas para garantizar el control de la aeronave, incluso cuando un sistema no está operativo. En el sistema hidráulico azul, la fuente normal de presión es la bomba eléctrica y la fuente auxiliar es la Turbina de Aire de impacto -Ram- (RAT). El motor/generador de velocidad constante (CSM/G) se utiliza para proporcionar energía eléctrica a la aeronave en caso de emergencia. 

En los sistemas verde y amarillo, la fuente normal de presión es la bomba accionada por motor (EDP o engine driven pump) y la fuente auxiliar es la unidad de transferencia de energía (PTU). La PTU es una moto-bomba (bomba y motor) hidráulico que transfiere potencia hidráulica entre los sistemas verde y amarillo sin que estos se mezclen (sin transferencia de fluido).

Funciona automáticamente, siempre que la diferencia de presión entre los dos sistemas alcance una diferencia de 500 PSI. Debajo se puede ver un esquema simplificado de la PTU transfiriendo potencia al sistema verde, que tiene menos presión porque ha fallado la bomba principal (EDP).


La PTU es como si fuese una bomba reversible. Aplica potencia hacia el lado con menos presión hidráulica. El fluido hidráulico de cualquier sistema puede impulsar la bomba para presurizar el otro sistema hidráulico pero los fluidos solo hacen funcionar la bomba y permanecen aislados el uno del otro, por eso no se mezclan. Debajo se ve que el sistema amarillo pierde presion y el verde actúa como fuerza que mueve el motor de la PTU. El motor a su vez hace que la bomba presurice el sistema amarillo.

Ahora cada sistema hidráulico funciona a 3.000psi.

Cuando el avión arranca motores lo hace de uno en uno. Al arrancar el motor izquierdo, (el 1), el sistema "siente" que todavía no hay presión en el sistema amarillo (el del motor 2). Durante ese tiempo, la PTU ejecuta una autocomprobación. Al funcionar la PTU en vacío genera el ruido característico.

La situación durante la llegada es parecida. La mayoría de las aerolíneas tienen un procedimiento llamado "taxi con un solo motor" especialmente para reducir el consumo de combustible en carreteos largos después del aterrizaje. Al seguir la lista de comprobación se le ha dado al motor un tiempo para que se enfríe, entonces se arranca el APU y se procede generalmente al apagado del motor número 2. En ese momento, se enciende la bomba eléctrica amarilla para mantener la presión del sistema y al llegar el avión a su posición de estacionamiento, esta bomba electrica se apaga. Con el apagado del motor número 1, la caída de presión amarilla mientras que la verde aun se mantiene unos instantes presurizada hace que la PTU entre en funcionamiento hasta que el sistema se iguala. En esos momentos, la PTU se activa y desactiva, (se enciende y apaga), debido a las fluctuaciones de presión y por eso se escucha el sonido característico.

El sistema amarillo debe estar presurizado en tierra porque se necesita para el sistema alternativo de frenado y para el freno de estacionamiento. Pero aún más importante, este sistema presuriza la dirección de la rueda de morro para dirigir el avión. 

Comentarios

  1. No sé si será "teletutía",pero cuando he recibido el aviso de este post estaba viendo una película en la que un perro ladraba de una forma curiosa, recordándome a la PTU... ¿casualidad?

    ResponderEliminar
  2. ¿Este sistema/ruido solamente es propio de la familia A320? Y si es así, ¿tiene alguna ventaja/desventaja respecto a como lo solucionan otros tipos de aviones? Muchas gracias.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Yo he visto esto muy a menudo en los A320, pero hay que dejar claro que no es un fallo de funcionamiento. Sencillamente es la forma en la que está diseñado el sistema hidráulico. De hecho, al escuchar la PTU, nos indica que efectivamente el sistema funciona como debe. Es decir, que la PTU intenta compensar una caida de presión. En otros aviones la PTU opera de forma similar, pero no se suele escuchar ese ruido. En los Embraer 190 y los A220 también tenemos tres sistemas hidráulicos, pero, aunque son muy parecidos, no operan de la misma manera.
      Un cordial saludo
      Manolo

      Eliminar
  3. Según lo que leo la PTU es basicamente lo que llamamos Switching. Una electro-válvula que al bajar la presión en un sistema hidráulico abre para que el otro sistema se haga cargo de la demanda del sistema "herido".

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Así es, en aviación la llamamos unidad de transfrencia de potencia hidráulica, porque en realidad es su función. Los pilotos lo entienden mejor de esa manera.

      Eliminar
    2. La PTU funciona como una moto-bomba. El líquido hidráulico de una parte puede bombear en otra sin mezclar fluidos.

      Eliminar
    3. Ok, entonces no es exactamente lo mismo si puede bombear para mantener la presión. A lo que yo me refiero es simplemente una una "llave" para que una bomba hidráulica se haga cargo de la demanda del otro sistema.

      Eliminar
  4. Hola, saludos desde México...
    Mi pregunta es: ¿Si el sistema verde impulsa al motor hidráulico, y este impulsa a la bomba para presurizar al sistema amarillo, y a la inversa, la bomba hidráulica del sistema amarillo se "convierte" en motor hidráulico para impulsar a lo que antes fue motor hidráulico (y ahora bomba hidráulica) en el sistema verde cuando este tiene un descenso de presión?

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola querido lector y saludos cordiales desde Zúrich :)

      Efectivamente ambas direcciones son posibles. Según el manual de AIRBUS:

      UNIDAD DE TRANSFERENCIA DE POTENCIA (PTU)

      Es la unidad de transferencia de energía bidireccional que habilita al sistema amarillo para presurizar al sistema verde y viceversa. La unidad de transferencia de energía entra en acción automáticamente cuando la presión diferencial entre los sistemas verde y amarillo es mayor a 500 PSI.

      Eliminar

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

Neumáticos de avión: mucho más que caucho

Algunas aplicaciones del principio de Bernouilli

El organigrama de una empresa de transporte aéreo