El aquaplaning o hidroplaneo provocado por los neumáticos de un vehículo de carretera , avión u otro vehículo con ruedas se produce cuando se forma una capa de agua entre las ruedas del vehículo y la superficie de la carretera, lo que provoca una pérdida de tracción que impide que el vehículo responda a las acciones de control. Si le ocurre a todas las ruedas simultáneamente, el vehículo se convierte, en efecto, en un trineo descontrolado . El aquaplaning es un fenómeno diferente a cuando el agua en la superficie de la carretera actúa simplemente como lubricante . La tracción disminuye sobre pavimento mojado incluso cuando no se produce aquaplaning. [1]
Cada función del vehículo que cambia de dirección o velocidad depende de la fricción entre los neumáticos y la superficie de la carretera. Las ranuras de un neumático de caucho están diseñadas para dispersar el agua debajo del neumático, proporcionando una alta fricción incluso en condiciones húmedas. El aquaplaning ocurre cuando un neumático encuentra más agua de la que puede disipar. La presión del agua delante de la rueda fuerza una cuña de agua debajo del borde delantero del neumático, lo que hace que se levante de la carretera. Luego, el neumático patina sobre una lámina de agua con poco o ningún contacto directo con la carretera, lo que produce una pérdida de control. Si varios neumáticos hacen aquaplane, el vehículo puede perder el control direccional y deslizarse hasta chocar con un obstáculo o reducir la velocidad lo suficiente como para que uno o más neumáticos vuelvan a entrar en contacto con la carretera y se recupere la fricción.
El riesgo de aquaplaning aumenta con la profundidad del agua estancada, las velocidades más altas y la sensibilidad de un vehículo a esa profundidad del agua. [2] [3]
No existe una ecuación precisa para determinar la velocidad a la que un vehículo realizará aquaplaning. Los esfuerzos existentes han derivado reglas generales a partir de pruebas empíricas. [6] [7] En general, los automóviles comienzan a realizar aquaplane a velocidades superiores a 72-93 km/h (45-58 mph). [8]
Las motocicletas se benefician de neumáticos estrechos con zonas de contacto redondas en forma de canoa. Los neumáticos estrechos son menos vulnerables al aquaplaning porque el peso del vehículo se distribuye en un área más pequeña y los neumáticos redondeados apartan el agua más fácilmente. Estas ventajas disminuyen en motocicletas más ligeras con neumáticos naturalmente anchos, como las de la clase supersport . Además, las condiciones húmedas reducen la fuerza lateral que cualquier neumático puede soportar antes de deslizarse. Si bien un deslizamiento en un vehículo de cuatro ruedas puede corregirse, el mismo deslizamiento en una motocicleta generalmente provocará que el conductor se caiga. Por lo tanto, a pesar de la relativa falta de peligro de aquaplaning en condiciones húmedas, los motociclistas deben ser aún más cautelosos porque la tracción general se reduce en carreteras mojadas.
Es posible aproximar la velocidad a la que se produce el hidroplaneo total, con la siguiente ecuación:
¿Dónde está la presión de los neumáticos en psi y el resultado es la velocidad en mph para cuando el vehículo comenzará a hidroplanear por completo? [9] Considerando un vehículo de ejemplo con una presión de neumáticos de 35 psi, se puede aproximar que 61 mph es la velocidad a la que los neumáticos perderían contacto con la superficie de la carretera.
Sin embargo, la ecuación anterior sólo da una aproximación muy aproximada. La resistencia al aquaplaning se rige por varios factores diferentes, principalmente el peso del vehículo, el ancho del neumático y el dibujo de la banda de rodadura, ya que todos ellos afectan a la presión que el neumático ejerce sobre la superficie de la carretera en una zona determinada de la zona de contacto: un neumático estrecho con mucho peso. colocado sobre él y un dibujo agresivo de la banda de rodadura resistirá el aquaplaning a velocidades mucho más altas que un neumático ancho en un vehículo liviano con una banda de rodadura mínima. Además, la probabilidad de sufrir aquaplaning aumenta drásticamente con la profundidad del agua.
Lo que experimenta el conductor cuando un vehículo sufre un aquaplano depende de qué ruedas han perdido tracción y de la dirección de la marcha.
Si el vehículo viaja en línea recta, es posible que empiece a sentirse un poco flojo. Si había un alto nivel de sensación en la carretera en condiciones normales, es posible que disminuya repentinamente. Las pequeñas acciones de control penitenciario no tienen ningún efecto.
Si las ruedas motrices son aquaplane, puede haber un aumento audible repentino en las RPM del motor y la velocidad indicada cuando comienzan a girar. En una curva amplia en carretera, si las ruedas delanteras pierden tracción, el automóvil se desviará repentinamente hacia el exterior de la curva. Si las ruedas traseras pierden tracción, la parte trasera del automóvil se inclinará hacia los lados y patinará. Si las cuatro ruedas hacen hidroavión a la vez, el coche se deslizará en línea recta y, si está en una curva, de nuevo hacia el exterior de la curva. Cuando alguna o todas las ruedas recuperan tracción, puede haber una sacudida repentina en cualquier dirección en la que apunte la rueda.
Las acciones de control tienden a ser contraproducentes durante el aquaplaning. Si el automóvil no está en una curva, soltar el acelerador puede reducir la velocidad lo suficiente como para recuperar tracción. Los movimientos de la dirección pueden hacer que el automóvil patine y la recuperación sería difícil o imposible. Si es inevitable frenar, el conductor debe hacerlo con suavidad y estar preparado para la inestabilidad.
Si las ruedas traseras hacen hidroavión y provocan sobreviraje , el conductor debe girar en la dirección del derrape hasta que los neumáticos traseros recuperen tracción y luego girar rápidamente en la otra dirección para enderezar el automóvil.
La mejor estrategia es evitar los contribuyentes al aquaplaning. Una presión adecuada de los neumáticos, neumáticos estrechos y en buen estado y velocidades reducidas (a partir de aquellas consideradas moderadas en seco) mitigarán el riesgo de aquaplaning, al igual que evitar el agua estancada.
Los sistemas electrónicos de control de estabilidad no pueden reemplazar las técnicas de conducción defensiva y la selección adecuada de neumáticos. Estos sistemas se basan en el frenado selectivo de las ruedas, que a su vez depende del contacto con la carretera. Si bien el control de estabilidad puede ayudar a recuperarse de un derrape cuando un vehículo reduce la velocidad lo suficiente para recuperar tracción, no puede prevenir el aquaplaning.
Debido a que el agua estancada y los cambios en las condiciones de la carretera pueden requerir una reducción suave y oportuna de la velocidad, el control de crucero no debe usarse en carreteras mojadas o heladas.
El aquaplaning, también conocido como hidroplaneo, es una condición en la que el agua estancada, el aguanieve o la nieve hacen que la rueda en movimiento de una aeronave pierda contacto con la superficie de carga sobre la que rueda, con el resultado de que la acción de frenado sobre la rueda no se produce. eficaz para reducir la velocidad de avance de la aeronave. El aquaplaning puede reducir la eficacia del frenado de las ruedas de las aeronaves al aterrizar o abortar un despegue , cuando puede provocar que la aeronave se salga del final de la pista. El aquaplaning ha sido un factor en múltiples accidentes aéreos, incluida la destrucción del vuelo 3054 de TAM Airlines que se salió del final de la pista en São Paulo en 2007 durante una fuerte lluvia. Las aeronaves que pueden emplear frenado de empuje inverso tienen la ventaja sobre los vehículos de carretera en tales situaciones, ya que este tipo de frenado no se ve afectado por el aquaplaning, pero requiere una distancia considerable para funcionar, ya que no es tan efectivo como el frenado de ruedas en una pista seca.
El aquaplaning es una condición que puede existir cuando una aeronave aterriza en una superficie de pista contaminada con agua estancada , aguanieve y/o nieve húmeda. El aquaplaning puede tener graves efectos adversos sobre la capacidad de control del suelo y la eficiencia de frenado. Los tres tipos básicos de aquaplaning son el aquaplaning dinámico, el aquaplaning de goma invertida y el aquaplaning viscoso. Cualquiera de los tres puede hacer que un avión sea parcial o totalmente incontrolable en cualquier momento durante la carrera de aterrizaje.
Sin embargo, esto se puede evitar mediante ranuras en las pistas. En 1965, una delegación estadounidense visitó el Royal Aircraft Establishment en Farnborough para ver su pista ranurada para reducir el aquaplaning e inició un estudio por parte de la FAA y la NASA . [10] Desde entonces, la mayoría de los principales aeropuertos del mundo han adoptado el ranurado. Se cortan ranuras delgadas en el concreto que permiten que el agua se disipe y reduce aún más el potencial de aquaplane.
El aquaplaning viscoso se debe a las propiedades viscosas del agua. Todo lo que se necesita es una fina película de líquido de no más de 0,025 mm [11] de profundidad. El neumático no puede penetrar el líquido y rueda sobre la película. Esto puede ocurrir a una velocidad mucho más baja que el aquaplano dinámico, pero requiere una superficie lisa o de acción suave, como asfalto o un área de aterrizaje recubierta con el caucho acumulado de aterrizajes anteriores. Una superficie de este tipo puede tener el mismo coeficiente de fricción que el hielo húmedo.
El aquaplaning dinámico es un fenómeno de velocidad relativamente alta que se produce cuando hay una película de agua en la pista de al menos 2,5 mm ( 1 ⁄ 10 pulgadas) de profundidad. [11] A medida que aumentan la velocidad de la aeronave y la profundidad del agua, la capa de agua acumula una resistencia cada vez mayor al desplazamiento, lo que resulta en la formación de una cuña de agua debajo del neumático. A cierta velocidad, denominada velocidad de aquaplaning (Vp ) , la fuerza hacia arriba generada por la presión del agua es igual al peso de la aeronave y el neumático se levanta de la superficie de la pista. En esta condición, los neumáticos ya no contribuyen al control direccional y la acción de frenado es nula. El aquaplaning dinámico generalmente está relacionado con la presión de inflado de los neumáticos. Las pruebas han demostrado que para neumáticos con cargas significativas y suficiente profundidad de agua para la cantidad de banda de rodadura de modo que la presión dinámica de la cabeza se aplique a toda la zona de contacto, la velocidad mínima para el aquaplaning dinámico (V p ) en nudos es de aproximadamente 9 veces la raíz cuadrada de la presión de los neumáticos en libras por pulgada cuadrada (PSI). [11] Para una presión de neumáticos de avión de 64 PSI, la velocidad de aquaplaning calculada sería de aproximadamente 72 nudos. Esta velocidad es para una rueda que rueda y no resbala; una rueda bloqueada reduce el V p a 7,7 veces la raíz cuadrada de la presión. Por lo tanto, una vez que un neumático bloqueado comienza el aquaplaning, continuará hasta que la velocidad se reduzca por otros medios (resistencia del aire o empuje inverso). [11]
El aquaplaning invertido de goma (vapor) se produce durante una frenada brusca que provoca un derrape prolongado con las ruedas bloqueadas. Sólo se necesita una fina película de agua sobre la pista para facilitar este tipo de aquaplaning. El patinaje del neumático genera suficiente calor para transformar la película de agua en un colchón de vapor que mantiene el neumático fuera de la pista. Un efecto secundario del calor es que hace que el caucho en contacto con la pista vuelva a su estado original sin curar. Los indicios de que una aeronave ha experimentado aquaplaning con caucho revertido son marcas distintivas "limpiadas con vapor" en la superficie de la pista y un parche de caucho revertido en el neumático. [11]
El aquaplaning de goma invertido frecuentemente sigue a un encuentro con el aquaplaning dinámico, tiempo durante el cual el piloto puede tener los frenos bloqueados en un intento de reducir la velocidad de la aeronave. Finalmente, el avión reduce la velocidad lo suficiente hasta que los neumáticos hacen contacto con la superficie de la pista y comienza a patinar. El remedio para este tipo de hidroavión es que el piloto suelte los frenos, permita que las ruedas giren y aplique un frenado moderado. El aquaplaning de goma invertido es insidioso porque el piloto puede no saber cuándo comienza y puede persistir a velocidades terrestres muy lentas (20 nudos o menos).
Cualquier neumático que aquaplaning reduce tanto la eficacia de frenado como el control direccional. [11]
Ante la posibilidad de aquaplaning, se recomienda a los pilotos que aterricen en una pista ranurada (si está disponible). La velocidad de aterrizaje debe ser lo más lenta posible en consonancia con la seguridad. Después de bajar la rueda de morro a la pista, se debe aplicar un frenado moderado. Si no se detecta desaceleración y se sospecha aquaplaning, se debe levantar el morro y utilizar la resistencia aerodinámica para desacelerar hasta un punto en el que los frenos sean efectivos. [ se necesita aclaración ]
Una técnica de frenado adecuada es esencial. Los frenos deben aplicarse con firmeza hasta llegar a un punto cercano al derrape. A la primera señal de derrape, el piloto debe liberar la presión de los frenos y permitir que las ruedas giren. El control direccional debe mantenerse en la medida de lo posible con el timón. Con viento cruzado, si se produjera aquaplaning, el viento cruzado hará que la aeronave se mueva simultáneamente en dirección al viento (es decir, el morro girará hacia el viento) [11] y se deslice a favor del viento (el avión tenderá a deslizarse en la dirección en la que se encuentra el viento). el aire se mueve). [ se necesita aclaración ] Para aviones pequeños, debería ser útil sostener el morro hacia arriba como si realizara un aterrizaje suave en el campo y usar el timón para mantener aerodinámicamente el control direccional mientras se mantiene el alerón contra el viento en la mejor posición para evitar que se levante el ala. Sin embargo, evite aterrizar en condiciones de lluvia intensa donde la componente de viento cruzado del viento sea mayor que el viento cruzado máximo demostrado que figura en el Manual de operaciones del piloto.
Cuando una superficie está mojada, una capa de agua puede actuar como lubricante, reduciendo en gran medida la tracción y la estabilidad del vehículo. Si hay suficiente agua debajo del neumático, se puede producir hidroplaneo.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace ){{cite web}}: Falta o está vacío |title=( ayuda ) [ enlace muerto ]{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )0,25 mm para neumáticos desgastados y 0,76 mm para neumáticos nuevos
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