LANDING GEAR

ATA 32

GENERAL

• Consiste del tren principal y el de nariz. También existe la combinación tren principal y patín o rueda trasera, pero en la actualidad es la menos usada.

• El principal es el mayor soporte en tierra y el de nariz es de apoyo y equilibrio.

• El tren lo conforma el amortiguador que es la pierna, las ruedas en cualquier combinación y en general en las principales se instalan los frenos. Incluye el sistema de extensión/retracción acompañado de las respectivas alarmas. Se considera parte integral los portalones y los componentes necesarios para la sujeción de él a la estructura primaria del avión.

• El de nariz, en general no lleva frenos, pero lleva el sistema de gobierno del avión en tierra.

GENERAL

• En los aviones triciclos en la cola se instala un patín (tail skid), un amortiguador o el cono de cola se proyecta hacia arriba para evitar daños estructurales en la sobre rotación.

• Las ventajas del tren triciclo: 1.- buena visibilidad para las maniobras, sobre todo en tierra. 2.- mejora el frenado con altas velocidades al tirar la nariz hacia abajo. 3.- al estar el CG delante del tren principal más la rueda de nariz se evita que el avión se salga de la trayectoria o entre en “carrusel”.• El técnico debe conocer este vital sistema e inter relacionar todos los

componentes, con la operación e inspección de ellos.

SHOCK STRUT

• Unidad hidráulica que soporta al avión en tierra y protege su estructura absorbiendo y disipando la carga que significa el aterrizaje y los movimientos en tierra.

• Consiste de dos cilindros de acero concéntricos, el interior moviéndose dentro del exterior el cual va fijo a la estructura del tren. En su interior hay: un tubo de soporte de orificio, un pin medidor, dos rodamientos, válvula restrictora, espaciador, raspador, tubo de drenaje y sellos. Van unidos en su parte inferior por una tuerca collar (gland nut). Se cargan con líquido hidráulico y nitrógeno o aire seco.

• Los sellos impiden que se mezcle el líquido con el aire. El rodamiento inferior posee unos porta sellos (O rings) de repuesto. Al soltar el collar se baja el cilindro interior y se pueden cambiar los sellos sin desmontar el cilindro.

SHOCK STRUT

• El cilindro exterior es una sola pieza forjada y perforada para recibir el cilindro interior. La parte superior lleva todo el sistema de anclaje a la estructura, la válvula de carguío de aire. La inferior tiene orejas para amarrar las barras de torsión (torsion links), el puntal de arrastre (drag strut) y el puntal lateral (side strut).

• El cilindro interior perforado con las orejas, ejes de las ruedas y pestañas (flanges) de frenos se hace de una sola pieza. Un diafragma integral con el pin medidor sella el orificio del cilindro interior. En la parte superior del diafragma nace el tubo de drenaje que termina en la válvula de carguío de líquido y se cierra con una check y tuerca ubicado en la parte inferior del cilindro. En la parte de abajo esta la oreja para el tractado (towing lug) y el punto de apoyo de la gata (jacking pad).

SHOCK STRUT

• La válvula restrictora (snubber) esta instalada en el cilindro interior debajo del rodamiento superior. Es un anillo de bronce perforado que se mueve libremente arriba/abajo, su perforación es más pequeña que la que posee el mencionado rodamiento. Cuando el amortiguador se comprime deja pasar el líquido hacia la cámara formada por ambos cilindros y el espaciador. Al bajar la pierna el snubber se va contra el rodamiento superior disminuyendo su perforación, creando una contra presión que hace la extensión, sobre todo en el tramo final, más lenta evitando así el golpe. Lo mismo va ocurrir durante el carreteo.

• Con el amortiguador comprimido y hecho el servicio del líquido según el AMM, se efectúa el servicio del gas según el AMM .

SHOCK STRUT

• ADVERTENCIA El servicio de amortiguadores se debe hacer de acuerdo al respectivo

AMM. Dentro del los amortiguadores hay aire y líquido a presión. Al soltar tuercas, sin precaución, en las válvulas de servicio estas pueden salir disparadas con fuerza y causar heridas severas.

MAIN LANDING GEAR

• DRAG STRUT (puntal de arrastre): estabiliza al tren en los movimientos de atrás hacia delante.

• SIDE STRUT (puntal lateral): estabiliza al tren lateralmente e impide que se retraiga.

• TORSION LINKS (uniones de torsión): barras que mantienen unidos los cilindro del amortiguador impidiendo que giren entre si. Mantienen al tren longitudinalmente.

• TRUNNION LINKS (unión del muñón): barra que une al tren con la viga trasera del ala dando el punto de rotación delantero para su extensión/retracción. También transmite las cargas del tren vía drag strut hacia la estructura del avión.

• WALKING BEAM (viga caminante o de reacción): trabaja en conjunción con el actuador del tren reduciendo la carga o fuerza de este último hacia la estructura del avión.

MAIN LANDING GEAR

• WALKING BEAM: la fuerza de empuje del pistón del actuador, empuja el tren hacia arriba en el punto de pivoteo y la reacción a esta acción la aprovecha la viga mencionada tirando el tren hacia fuera, en el punto de pivoteo, por lo tanto facilitando su retracción.

NOSE LANDING GEAR

• El amortiguador de nariz funciona igual que los del tren principal, con algunas pequeñas diferencias.

• El amortiguador lleva en su interior un sistema de centraje para que al extenderse la rueda de nariz baje alineada con el eje longitudinal del avión. El sistema más común usa un par de levas (cams) que encajan una con la otra. Una de las levas se monta en el cilindro interior (movible) y la otra se instala en el cilindro exterior (fijo).

• Va montado el movimiento de la rueda de nariz que permite las maniobras en tierra. Se realiza por medio de un par de cilindros anclados a un collar (steering collar) el cual va montado y gira alrededor del cilindro exterior del amortiguador. A este collar se toma la barra de torsión superior y por medio de la barra de torsión inferior mueve la rueda de nariz a la izquierda/derecha.

NOSE LANDING GEAR STEERING

• Para que funcione con potencia hidráulica debe tener la línea de tren abajo presurizada, amortiguador comprimido (sistema de centraje desarmado) y mover el volante de dirección. En algunos aviones hay posibilidad de mover las ruedas de nariz usando los pedales del rudder, eso sí que su recorrido es limitado: alrededor de 7° a cada lado.

• STEERING METERING VALVE, consta de un pistón movido por un balancín, cilindro con varias bocas, resorte. La válvula siempre esta en neutro. El movimiento del volante la saca de neutro para dirigir la presión hacia los actuadores a través de las válvulas giratorias (swivel), que van en ellos. Así un de los actuadores empuja el collar y el otro tira de él. Una vez que se alcanzo la posición solicitada, la válvula es vuelta a neutro por medio de un sistema de seguidilla (followup).

NOSE LANDING GEAR STEERING

• STEERING COLLAR (collar de dirección), es ranurado para soportar los cables de dirección que se amarran a él. Un cable viene desde el volante se toma a un extremo del balancín y el otro cable se enrolla cruzado en el collar y se toma al otro extremo de dicho balancín. Esta configuración constituye el sistema followup. Se instala en el cilindro del amortiguador en una ranura anular lo que le permite girar alrededor de él. Es una plataforma triangular y en cada extremo de la hipotenusa se toma uno de los cilindros actuantes y en la intersección de los catetos se amarra el brazo de torsión superior (upper torsion link).

NOSE LANDING GEAR STEERING

• SNUB COMPENSATOR (compensador amortiguador),instalado en la válvula medidora y consta de: un pistón, válvula poppet, resorte y cuerpo que esta abierto al ambiente por medio de un orificio. Su misión es mantener el sistema siempre presurizado para evitar la cavitación y el “bailoteo” (shimmy damper) de las ruedas. Esta alimentado por el retorno de los cilindros actuadores.

• BYPASS VALVE, mientras el sistema esta presurizado esta cerrada. Cuando se tracta al avión con el sistema de dirección despresurizado, en los virajes los pistones de los actuadores se mueven levantando presión. Un lado del pistón succiona y el otro levanta presión. La bypass esta conectada a estos dos extremos y al existir esta diferencia de presión abre igualando las presiones y evitando el bloqueo hidráulico.

LANDING GEAR OPERATION

• Los controles de operación están frente al copiloto y son: la palanca del tren con posiciones UP, OFF y DOWN, luces de aviso de la posición del tren, rojas en transito o no aseguradas, verdes abajo y aseguradas, todas apagadas tren arriba y asegurado. El otro control que existe es la bajada del tren en emergencia por falla de la operación hidráulica.

LANDING GEAR OPERATION

• RETRACCIÓN: siguiendo el diagrama se puede entender el principio básico de esta fase. El patrón a seguir es llevar la palanca a UP: primero se libera el seguro tren abajo, después se abren los portalones, sube el tren se asegura y se cierran los portalones. En le diagrama la selectora se ha movido a UP y el líquido presuriza: la línea de UP, las válvulas de secuencia C y D, los seguros tren abajo y los cilindros actuadores de cada tren.

LANDING GEAR OPERATION

• El líquido actúa sobre los seguros de tren abajo (downlock) liberando al tren. A la vez que libera los seguros anteriormente mencionados el fluido hidráulico presuriza los cilindros actuadores de cada tren, UP, iniciando la fase de retracción. El retorno del cilindro se hace a través de las válvulas A y B, selectora y estanque hidráulico. Al llegar el tren arriba y por medio de un sistema hidráulico mecánico se asegura en esa posición y al mismo tiempo se activa un brazo móvil (plunger) en cada tren principal abriendo las válvulas C y D cerrando los portalones. Las puertas del tren de nariz operan por intermedio de un sistema de varillaje, que sigue al tren ( al subir tren nariz la varillas abren las puertas y cuando este llega arriba el sistema de varillaje las cierra).

LANDING GEAR OPERATION

• Una vez que el tren esta asegurado arriba la palanca del tren se lleva a OFF quedando la selectora en neutro y el sistema queda presurizado.

• EXTENSION: al poner la palanca del tren en DOWN, la selectora une la línea de presión con la línea de bajada del tren (trazo negro) presurizando: válvulas de secuencia A y B, los seguros de tren arriba (uplock) y los cilindros de los portalones. Los seguros son sacados el tren se libera y los actuadores de portalón los abren (open) ayudados por el tren. Al abrir, un brazo mecánico abre las válvulas A Y B y potencian los cilindros actuadores de los trenes los que completan su recorrido. Una vez que el tren esta abajo y asegurado un sistema mecánico permite que los actuadores de los portalones actúen cerrándolos.

BRAKES

• Se usan para disminuir la velocidad, detener o gobernar el avión. En general se instalan en las ruedas principales y se actúan en forma independiente por el respectivo pedal del rudder al pisarlos en la punta, pedal izquierdo tren izquierdo, pedal derecho tren derecho.

• Hay varios tipos de sistemas de frenos: INDEPENDENT, llamado así por ser independiente del sistema hidráulico,

tiene su propio estanque y son potenciados por cilindros maestros (master cylinders). Se ocupan en aviones pequeños. Este sistema es muy similar al que se ocupa en los automóviles.

BRAKES

• Cada vez que se abren las líneas de frenos se va a perder líquido

hidráulico. Al terminar el trabajo se rellena y sangran los frenos hasta que no salga mas aire, burbujas, se cierra y se da por terminado el trabajo (AMM).

POWER BOOST, se usa en aviones que aterrizan muy rápido y más pesados para usar el sistema independiente. El sistema esta tomado al sistema hidráulico, pero solo lo ocupa para la operación de los pedales de freno y no para operar los frenos directamente. Los frenos son operados por los cilindros maestros.

BRAKES

POWER BRAKE (frenos de poder), se aplica en los aviones de mayor peso como es el caso de los comerciales. La siguiente explicación corresponde a un sistema de este tipo, el cual consta de dos juegos de: cables, varillas, válvulas medidoras, válvulas aumentadora de sensación (feel augmentation), acumuladores, transmisores, indicadores y un sistema hidráulico para los frenos interiores y otro para los exteriores.

• METERING VALVE, sita en pozo tren principal. Es dual activada por los pedales, cables y su respectivo cuadrante que moverá el eje de entrada de la válvula. En su interior tiene dos pistones acanalados que se que se deslizan dentro de su respectivo manguito, los pistones se unen a un yugo que es accionado por el eje de entrada. Esta unión permite que si un pistón se traba él otro se actúa sin problema.

BRAKES

• METERING VALVE, al otro extremo de los pistones hay un resorte y una cámara de compensación. El cuerpo de la válvula tiene siete bocas: dos de presión, dos que van a los frenos, dos de retorno y la del freno automático.

• OPERACIÓN: al presionar los pedales los pistones (slides) se mueven a la izquierda cerrando el retorno y uniendo presión con frenos. Al mismo tiempo a través de un pasaje que tiene el pistón el fluido llena la cámara de compensación que sumado a la compresión del resorte le hace sentir al operador que los pedales se ponen más pesados. Si mantiene presionados los pedales el fluido dentro de la válvula igualará las presiones y el pistón se devuelve cerrando la boca de presión y la de retorno por lo tanto los frenos quedan operados por la presión atrapada.

BRAKES

• OPERACIÓN: al soltar los pedales el resorte más la presión de la compensadora mueve los pistones a la derecha conectando los frenos a retorno y por lo tanto soltándolos.

• FRENO AUTOMATICO: al llevar arriba la palanca del tren, después del despegue, las ruedas son frenadas por que la metering se mueve como si se pisaran los pedales. Por la línea de tren arriba, que llega a la válvula medidora, se activa el eje de entrada generando el frenado.

BRAKES

• FEEL AUGMENTATION VALVE (aumento de sensación), al pisar el freno en bajas velocidades, taxeo, aumenta la resistencia hacia el pedal. Al operar el freno a altas velocidades, aterrizaje o despegue, la válvula no cumple su función.

• En el cuerpo hay tres tomas: presión sistema hidráulico, línea de freno y retorno. En el interior: un pistón, válvula slide, regulador de presión y una check.

• Al frenar suave la check abre y la cámara del pistón se inunda y este le opone fuerza al pedal. Cualquier sobrepresión la slide abre el regulador y exceso de presión se va a retorno.

• Al APLICAR frenos ambas presiones, sistema hidráulico y frenos, son iguales la check no abre y el pistón se mueve libremente sin resistencia. La resistencia al pedal ahora la da la válvula medidora de freno.

BRAKES ASSEMBLIES

• Los frenos más usados son los de disco que puede estar constituido por un solo disco o múltiples discos.

• UN SOLO DISCO, pieza de acero movida por la rueda entre dos pastillas de frenos montadas en el alojamiento de frenos (brake housing) que va montado en el flange del eje del tren.

• En el diagrama se ve que el sistema tiene seis pastillas, tres en la parte exterior del alojamiento y tres movidas por pistones que están dentro de sus respectivos cilindros. El pistón mueve un pin de ajuste el que a su vez se desliza a lo largo de una garra de fricción (friction grip), estirando un resorte.

• Al frenar el fluido entra a los cilindros empujando los pistones con sus pastillas contra el disco, moviéndolo lateralmente hacia las pastillas fijas.

• (continua en ATA.32A).