¿Sabes cómo frenan los aviones?

Seguro que muchos habrán pensado que la contestación a la pregunta que da título a este post es algo como «…pues aplicando los frenos…». Sin embargo, en la aviación civil comercial frenar un aparato de varios cientos de toneladas, que se acerca a un aeropuerto a velocidades superiores a los 250 km/h, no es tan sencillo.

Ahora, imagínate que te encuentras dentro de la cabina de un Airbus A380, en medio de una fuerte tormenta de lluvia y viento, volando a 260 km/h, y tienes que aterrizar tu avión en una pista mojada y resbaladiza, ¿cómo lo harías?.

Ten en cuenta que aunque cuando estás en tierra tienes la impresión de que las pistas de un aeropuerto son enormes, cuando te acercas a ellas a bordo de un avión comercial, lo único que ves es un pequeño rectángulo en el horizonte, con las dimensiones mínimas para poder detenerse a tiempo.

Lo más básico

Para empezar, y por si no lo sabías, te indicamos que en la gran mayoría de aviones comerciales de la actualidad, hay diversos sistemas que ayudan a detener el aparato tras el aterrizaje.

Los frenos se ubican en los dos pedales dispuestos delante de los asientos que utilizan tanto el Comandante del avión, como el Primer Oficial. Para accionarlos, es necesario levantar los talones del suelo y hacer presión en la parte superior de ambos pedales.

Si pisas la parte inferior de estos, únicamente moverás el timón de dirección, pero no se activarán los frenos.

A diferencia del resto de vehículos terrestres, en un avión no es posible aplicar los frenos durante mucho tiempo seguido. Con tan solo unos pocos segundos de activación, se produce un importante calentamiento de los mismos, que obliga a esperar hasta su total enfriamiento para poder volver a utilizarlos.

Un avión que declara Hot Brakes (Frenos Calientes) tras un aterrizaje, un despegue que se ha abortado, o cualquier otra maniobra en la que es necesario detener el aparato cuanto antes, debe esperar pacientemente a que estos se enfríen antes de volver a estar operativo de nuevo.

Además, es probable que te hayas fijado en otros dispositivos que se encuentran en las alas de la gran mayoría de los aparatos comerciales.

Si observas las maniobras de despegue y aterrizaje, habrás visto una superficie que se pliega y despliega en la parte trasera de las alas, llamada «Flaps». Si está ubicada en la parte delantera, entonces hablamos de los «Slats».

Muchos aviones también disponen de «Flaperones», una especie de híbrido entre un flap y un alerón.

La función principal de Flaps y Slats no es precisamente el frenado del avión, sino más bien el conseguir que este pueda seguir volando y no pierda sustentación a velocidades bajas, o con un elevado ángulo de ataque, respectivamente.

De todas formas, como también afectan a la aerodinámica del aparato, ofrecen una mayor resistencia al aire, lo cual finalmente se traduce en una disminución de la velocidad.

Por último, disponemos de los «Spoilers», que se arman antes de la toma de tierra y se activan una vez el aparato toca el suelo, ayudando a reducir la velocidad del mismo y, con ello, a su frenado.

Lo más avanzado

Antes de llegar a un aeropuerto y tomar tierra, en la cabina de un avión comercial es obligatorio realizar una serie de cálculos para conocer a qué velocidad se va a realizar la aproximación a la pista.

Para ello, es necesario saber datos esenciales, como la velocidad del viento, el peso del avión, o las condiciones climatológicas, entre otros.

Antiguamente, estas operaciones se realizaban totalmente a mano, o con la mínima ayuda de instrumentos muy básicos. En cambio, hoy en día todas las tripulaciones disponen de un software especifíco que les permite ahorrar mucho tiempo, y evita posibles errores humanos.

Un factor esencial que es necesario conocer cuanto antes, es la pista asignada para aterrizar.

Muchos aeropuertos disponen de varias pistas, cada una de ellas con una longitud y características diferentes, sobre todo en lo que respecta a su orientación geográfica, por lo que es indispensable saber cuál se está utilizando en cada momento.

Lamentablemente, en muchas ocasiones y cuando ya se han realizado todos los cálculos oportunos, se comunica a la tripulación de los aviones un cambio en la pista asignada, por lo que hay que volver a empezar de nuevo desde el principio a preparar la maniobra.

Otro de los datos fundamentales es el estado en el que se encuentra el asfalto. No es lo mismo una toma sobre una superficie seca, que sobre otra húmeda, y sobre todo si esta se encuentra contaminada, es decir, con presencia de hielo, nieve, barro, etc.

Uno de los sistemas más comunes en la inmensa mayoría de aparatos comerciales operativos en la actualidad, es el conocido como Auto Freno.

Este dispositivo es activado por la tripulación antes de tomar tierra, y se encargará de la detención automática de la aeronave, activando frenos y spoilers de manera casi simultánea y durante el tiempo necesario para garantizar que el aparato se detenga a tiempo.

Las tripulaciones pueden optar por programarlo de 3 maneras distintas, para que su efecto sea bajo, medio, o alto (dependiendo del modelo de aparato).

Por último, en este apartado incluimos a la «reversa», que conjuntamente con el resto de sistemas de frenado que hemos visto hasta ahora, consiguen detener con seguridad a un avión dentro de la longitud de la pista de aterrizaje.

Tiene ese nombre porque lo que hace es revertir el empuje de los motores. Cuando el avión está en el aire, el empuje se realiza hacia atrás, con el fin de impulsar el aparato hacia delante.

Sin embargo, cuando está en tierra, este dispositivo (que varía según cada modelo) revierte el empuje hacia delante, consiguiendo con ello disminuir la velocidad y el frenado definitivo.

Lo último

Airbus está implementando numerosas mejoras que ayudan a las tripulaciones a la hora de tomar tierra, con el fin de optimizar la vida operativa del sistema de frenado, y evitar salidas de pista.

Una de las más aclamadas, y que comenzó funcionando en los gigantescos A380, fue la que lleva por nombre Brakes To Vacate (BTV).

Este sistema permite introducir una serie de datos, como peso del avión, velocidad de aproximación, condiciones climatológicas, número de pista asignada, estado del asfalto, etc, y automáticamente tomará el control de los dispositivos de frenado para conseguir no sólo que el aparato se detenga a tiempo, sino que además lo haga justo en el lugar indicado, con el fin de abandonar la pista por la calle designada.

De esta manera, el dispositivo hará uso de todos los recursos necesarios para frenar el avión, optimizando al máximo su uso, y deteniendo el mismo en la ubicación deseada.

Otra novedad de la que ya disponen los nuevos A350, es el sistema ROPS+.

ROPS+ monitoriza la velocidad y la altura del avión en todo momento, calculando la longitud efectiva de la pista, y la distancia necesaria para frenar el aparato, y en base a las condiciones climatológicas existentes en el momento de la toma, avisará a las tripulaciones en el caso de que exista la posibilidad de no poder frenar a tiempo, evitando con ello las peligrosas salidas de pista.

Pero ROPS+ no sólo es una ayuda previa a la toma, cuando el avión está en el aire, sino también un sistema de aviso cuando este ya ha aterrizado.

Mientras el aparato corre por la pista y va disminuyendo su velocidad, ROPS+ calcula hasta 5 veces por segundo la efectividad del frenado y la distancia disponible para detener el avión.

Si ROPS+ detecta que no va ser posible parar de una forma segura en el tramo de pista disponible, avisará a la tripulación para que realice un Go Around, volviendo al aire antes de salirse de la misma.

Si, por el contrario, prevé que vaya a ser necesario aplicar más frenos, o aumentar al máximo la potencia de la reversa, lanzará también mensajes acústicos y visuales a los pilotos para que procedan a hacerlo cuanto antes, garantizando siempre de este modo que el avión se detendrá de manera segura.

No queremos despedirnos sin indicarte que los aviones comerciales actuales también cuentan con sistemas de frenado muy parecidos a los de los vehículos terrestres, como los ABS, que evitan que los neumáticos derrapen sobre el asfalto, anti shimmy, que compensan peligrosas vibraciones, y que también comparten muchos modelos de motocicletas.

Por último, muchas veces hemos escuchado quejas a bordo de un avión cuando se ha hecho una toma dura sobre la pista, normalmente en casos en los que se registran lluvias sobre el aeropuerto.

Debes de recordar que cuando la pista está mojada, la toma dura garantiza que se va a minimizar el deslizamiento sobre la misma, disminuyendo con ello las posibilidades de derrapar y salirse de ella.

Por favor, ten en cuenta este detalle antes de volver a culpar a los pilotos cuando realicen esta maniobra.