Inventos para evitar el desgaste de las ruedas

Hace tiempo que escribí un post hablando de las ruedas de los aviones: Neumáticos de avión: mucho más que caucho, este post ha sido un éxito de visitas y muchas personas han mandado comentarios y han hecho preguntas. Una de las preguntas o ideas que siempre suelen salir en este tema es la posibilidad de evitar el desgaste y abrasión de las ruedas haciéndolas girar antes de la toma de contacto con la pista. La idea no es nueva. 

La realidad es que lo que mucha gente propone ya está investigado y estudiado desde hace mucho tiempo. Existen numerosas soluciones para hacer girar las ruedas desde 1941. Muchas son a base de motores eléctricos o hidráulicos, algunas son puramente mecánicas, como la adaptación de aletas. Estas últimas son las más sencillas y son las que vamos a ver hoy. Aquí muestro solo alguna de las que se han propuesto pero hay muchas más:

En la foto que abre el post (parece un tren de aterrizaje de un B-17 de la IIGM), se puede ver una rueda que tiene paletas flexibles en forma de ala en las paredes laterales del neumático. Estas aletas se abren cuando se bajan las ruedas para aterrizar. Las aletas se abren en la parte inferior de la revolución de la rueda y se cierran en la parte superior. La corriente de aire que empuja estas aletas provoca una velocidad de giro de hasta el 80% de la velocidad del avión. Se ha calculado que la rotación, para ser eficaz, debería ser del 100% la velocidad del avión, pero incluso con un 80% se conseguiría una reducción notabe del desgaste. Sin embargo, este sistema presentaba varios problemas, entre ellos la estabilidad y el equilibrio del neumático.

El sistema que se muestra debajo también es muy parecido a la propuesta de muchos lectores. En la ilustración, que proviene de una patente antigua, se pueden ver perfiles aerodinámicos incorporados que aprovechan el flujo de aire circundante para hacerlos girar. En este caso la propuesta de aletas fijas se incorporan a la rueda, pero hay otras muchas que están incorporadas en la misma llanta. Esta propuesta fue estudiada y desechada hace tiempo.

En la propuesta de debajo, que se hizo a finales de los 80, unos niños alemanes de 12 años patentaron las aletas para avionetas en una competición ganando un premio en Tokio a la innovación, aunque la idea no se puso en práctica. (link al invento: https://patents.google.com/patent/DE3739170A1/en)

Existen muchísimas patentes por el estilo como la que se puede leer en el link: DE3739170A1 - Aircraft tyres having an autorotation device - Google Patents Si se hace una buena búsqueda en Internet el lector encontrá bastantes más.

¿Por qué no se ha puesto en práctica esta idea?

A lo largo de los años se han estudiado todas estas soluciones, pero parece que al final no tienen una amplia aplicación. El mayor problema parece ser la inercia de la rueca porque hace que la aeronave reaccione de forma extraña debido al efecto giroscópico de la rueda en movimiento, sobre todo si el piloto está maniobrando y quiere corregir su aproximación a la pista. El efecto giroscópico es un gran problema sobre todo al retraer o extender el tren. Y es por eso que el Concorde por ejemplo tenía un freno de disco en la rueda de morro que se activaba durante la retracción.

Para todos los interesados en estudiar todo esto en profundidad se ha realizado una investigación del problema en SAE. Se trata del documento SAE AIR5800 Tire Prerotation at Landing. En este documento se estudian los pros y contras de la idea de la rotación previa de los neumáticos en el aterrizaje para reducir el desgaste de estos y las cargas resultantes en el giro. 

Este documento también explica por qué, en general, esta idea no es factible y también analiza situaciones en las que puede resultar beneficioso. Este informe es una compilación de toda la información disponible para SAE A-5, y comprende el consenso general de la industria aeronáutica y de trenes de aterrizaje sobre este tema.