“Ao contrário dos motores e das asas, o trem de aterragem não é essencial para o voo, apenas para aterragens suaves”! Assim diz Chris Brady, um piloto de longa data do Boeing 737 e Airbus A320 na Europa. Os trens de aterragem são maravilhas mecânicas, e a Airbus estima que representam 20% dos custos totais de manutenção da aeronave e cerca de 7% do peso da aeronave. Eles são um grande negócio.
Para saber mais, fiz o check in com Brady (que também dirige o Site Técnico do Boeing 737) e com o Dr. Snorri Gudmundsson, Professor Associado de Engenharia Aeronáutica na Embry Riddle Aeronautical University, e um especialista em design de aeronaves.
Trem de aterragem são feitos por fornecedores especializados da indústria aeronáutica, não por fabricantes como a Boeing e o próprio Airbus. O maior é o Safran Landing Systems, com operações de fabricação mundial. A fabricação dos componentes é uma história de engenharia precisa; a escora principal (discutida abaixo) é usinada a partir de uma coluna sólida de aço de alta resistência – literalmente um furo feito através de um tubo de aço sólido. Esta escora é o coração do trem de pouso; o mecanismo pode suportar cerca de 500 toneladas métricas (cerca de 1 milhão de libras) mais as forças de uma aeronave que pousa.
“Os principais objetivos do trem de pouso, além de salvar a fuselagem de arrastar no solo no pouso, é como um amortecedor, e as rodas permitem que a aeronave tenha freios para desacelerar após o pouso”, disse Brady. Ele observou que a aeronave experimental X-15 tinha derrapagens porque a velocidade de pouso era tão rápida que teria queimado os pneus muito rapidamente.
“Trem de pouso e absorção de choque é um campo da ciência por si só”, disse Gudmundsson, explicando que o trem de pouso em aeronaves comerciais usa universalmente amortecedores oleo-pneumáticos sob a forma de escoras. Este é um tubo telescópico – com dentro de um tubo.
Gudmundsson explicou que a energia de choque é absorvida no pouso forçando o óleo em uma câmara (na escora) através de pequenos orifícios, contra uma câmara de ar seco ou nitrogênio. O óleo e o gás são mantidos sob uma pressão muito alta. “Os projetistas da escora estão aproveitando as propriedades dos gases e líquidos no projeto desses dispositivos”, disse ele, observando que os líquidos são incompressíveis – eles não reduzem muito seu volume sob pressão.
“As escoras têm de ser capazes de duas funções”, disse ele. “Para absorver a carga de impacto de aterrissagem e permitir o rebote. O rebote é necessário para garantir que, uma vez absorvido o impacto de aterrissagem do avião, ele se reerguerá a alguma altura acima do solo, em vez de ‘sentar-se’ sobre amortecedores deflacionados, o que eventualmente os danificaria ou destruiria como os táxis da aeronave sobre superfícies irregulares”
“Esta carga, que depende do peso da aeronave e da velocidade de aterrissagem, leva em conta as cargas verticais, horizontais e laterais. É possível quebrar tudo; o trem de pouso certamente não é exceção. No entanto, é altamente improvável que o trem de aterrissagem falhe estruturalmente em operação normal. É muito mais provável que seu mecanismo de retração não se retraia ou se desdobre”, disse Gudmundsson.
“Se o melhor amortecedor teoricamente é 100% eficiente, um oleo-pneumático entra com cerca de 85-90% de eficiência. Um trem de aterrissagem em forma de mola, encontrado em muitas aeronaves pequenas, tem apenas cerca de 50% de eficiência”
Positive Rate, Gear Up
Se você já assistiu a um vídeo no YouTube de uma decolagem, você notará que o piloto voando chamará “positive rate, gear up”, momento em que o punho do trem de aterrissagem será puxado para cima.
“Este é um procedimento operacional padrão (SOP) universalmente adotado, que como a maioria dos SOPs tem sido derivado de lições duramente aprendidas, a maioria ganha com investigações de acidentes”, disse Brady.
“O trem de pouso é uma enorme fonte de arrasto, que é indesejável quando você está tentando ganhar velocidade de vôo. Assim, os primeiros aviadores em aeronaves com pouco poder tentariam levantar o trem de pouso assim que a aeronave tivesse deixado a pista. Infelizmente porque o ar é um meio em movimento, como o oceano é para os navios, o vento pode cair ou mudar de direcção muito subitamente devido a edifícios próximos ou outras características orográficas. Esta queda na velocidade do vento sobre as asas é a mesma que uma queda na velocidade do ar da aeronave; se você perder a velocidade do ar você perde o elevador e a aeronave vai afundar, se o seu equipamento já está em cima, então não haverá nada para parar a fuselagem atingindo a pista.”
“O pessoal sábio na aviação introduziu um requisito para o piloto de monitoramento olhar para o altímetro ou indicador de velocidade vertical após a decolagem, e quando uma taxa constante de subida foi estabelecida, chamada de “subida positiva” (ou algo semelhante). Isto é para informar o piloto que agora é seguro pedir que a mudança seja elevada”
Gear Down: Three Green
Quanto antes de aterrar, a mudança desce? Brady explicou que isso depende do julgamento do piloto. “Na maioria das situações nós ‘largamos a engrenagem’ a cerca de 4 milhas de distância. Isso é para que possamos ter a aeronave totalmente configurada e bem estável a 1.000 pés acima da pista. Em algumas aproximações pode ser necessário ou mais prudente baixar o trem de aterragem mais cedo para usar o arrasto para ajudar a diminuir a velocidade, por exemplo, se você estiver se aproximando com vento de cauda”, explicou Brady.
Talvez surpreendentemente, em todos os modelos do Boeing 737 construídos antes de 1997 há um periscópio na cabine, geralmente sob o assento D logo atrás da fileira de saída da asa superior. A imagem abaixo é um toque granulado, mas você tem a ideia.
“Se você olhar de perto você verá um recorte circular no tapete do chão com cerca de cinco polegadas de diâmetro. (Isto é) no caso improvável do primeiro oficial ser enviado de volta para a cabine para levantar e olhar para baixo o periscópio, para ver se o trem de aterragem está em baixo e travado ou se há algum dano lá em baixo.”
Os periscópios foram descontinuados a partir do Boeing 737NG, pois o Boeing instalou um segundo conjunto de luzes indicadoras do trem de aterragem na cabine de pilotagem, independentemente das outras luzes indicadoras, que indicam se o trem está em baixo e bloqueado.
Touchdown!
Olhando para o gif acima, notará que o conjunto de rodas traseiras do bogie toca em baixo primeiro. Em alguns aviões, como o Airbus A350, a mudança é intitulada à frente e o conjunto de pneus dianteiros tocam primeiro no solo. Além disso, na descolagem em aviões mais longos, como o 777-300, o conjunto de rodas traseiras levanta-se por último, proporcionando um pequeno “pontapé” que ajuda a evitar uma batida de cauda – a cauda raspando a pista.
“Os pilotos geralmente concordam que o trem de aterragem mais lisonjeiro é o trem de aterragem”, disse Brady. No entanto, como acontece, a orientação das rodas não é tanto para ajudar na aterrissagem. O que os pneus tocam primeiro na pista de aterrissagem, no entanto, é principalmente uma característica de design que economiza espaço para que o equipamento caiba bem dentro da roda.
Com 35 anos de experiência, Brady provavelmente já teve a sua quota-parte de aterrissagens firmes. Hoje em dia, no entanto, ele disse que as suas aterragens são bastante boas. “Mais importante, todos eles são seguros”, disse ele. “O problema é que se você se acomodar, você pode facilmente fazer uma aterrissagem terrível para literalmente trazê-lo de volta à terra.”
“Você geralmente pode dizer quando você fez uma aterrissagem suave como você pode ouvir a onda de aplausos dos passageiros através da porta da cabine de pilotagem, especialmente após uma aproximação acidentada; mas eu acho que muito disso é mais alívio do que apreciação por parte deles.”
Mike Arnot é o fundador do Boarding Pass NYC, uma marca de viagens baseada em Nova Iorque, e piloto privado que voa com trem de aterragem fixo.
Fotos de um trem de aterragem Airbus A350 da Adrien Daste / Safran
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