Un puntal oleo es un amortiguador hidráulico neumático de aire y aceite que se utiliza en el tren de aterrizaje de la mayoría de los aviones grandes y muchos más pequeños. [1] Este diseño amortigua los impactos del aterrizaje y amortigua las oscilaciones verticales.
No es deseable que un avión rebote al aterrizar, ya que podría provocar una pérdida de control, [2] y el tren de aterrizaje no debería contribuir a esta tendencia. Un resorte helicoidal de acero almacena la energía del impacto del aterrizaje y luego la libera, mientras que un puntal oleo absorbe esta energía, reduciendo el rebote. [3] [4] A medida que el puntal se comprime, la velocidad del resorte aumenta dramáticamente porque el aire se comprime. La viscosidad del aceite amortigua el movimiento de rebote. [5] [6]
El diseño original del amortiguador oleoneumático fue patentado por el conglomerado manufacturero británico Vickers Armstrong durante 1915. [7] Se derivó del diseño del engranaje de recuperación del cañón Vickers , que controlaba el retroceso forzando el aceite a través de orificios de tamaño preciso. El puntal oleo de Vickers fue aplicado por primera vez a un avión por la compañía aeronáutica francesa Breguet Aviation . [7]
El diseño demostró ser viable y fue ampliamente adoptado en toda la industria de la aviación para trenes de aterrizaje fijos, pasando a denominarse simplemente "unidad Oleo" o pata del tren de aterrizaje. [7] Sin embargo, el diseño inicial de Vickers había colocado aire sobre el aceite, una disposición que no planteó ningún problema hasta la introducción del tren de aterrizaje retráctil a mediados de la década de 1930. El ingeniero Peter Thornhill ideó un nuevo puntal del tren de aterrizaje que utilizaba un pistón flotante, que no solo era una disposición más liviana sino que permitía que todo el puntal se invirtiera y funcionara en ángulo, eliminando la debilidad de usar una mezcla de aceite y aire. [7] [8] Posteriormente, el fabricante reutilizó la tecnología oleoneumática para producir varios otros productos, incluidos amortiguadores hidráulicos para ferrocarriles y amortiguadores industriales. [9]
Durante 1926, Cleveland Neumatic Tool Company diseñó e introdujo su propio puntal oleo, uno de los primeros diseñados específicamente para su uso en aviones. Posteriormente, la empresa comercializó el producto como un puntal Aerol , que se había generalizado en los Estados Unidos en el espacio de una década. [10] [11] [12] [13] En 1931, se estaban realizando innovaciones en este campo en el Reino Unido , Francia y América del Norte. [14] Durante las décadas siguientes, el puntal oleo se utilizó comúnmente para fines de aviación en todo el mundo. [3] En el siglo XXI, se utilizaba una amplia gama de amortiguadores diferentes, pero normalmente emplean principios comunes, a pesar de variaciones considerables en tamaño, peso y otros criterios de rendimiento. [15] [16]
Además, se siguieron perfeccionando la tecnología detrás del puntal oleo. Durante 1954 se introdujo la suspensión hidroneumática , que utiliza el mismo principio de un gas que comprime ( nitrógeno ) y un fluido que no; En esta aplicación, se utiliza una bomba impulsada por un motor para presurizar el fluido hidráulico . [ cita necesaria ] Otro ejemplo fue una patente estadounidense presentada por Jarry Hydraulics durante 1958. [17] Durante la década de 1960, el Ministerio de Tecnología británico patrocinó investigaciones sobre estudios teóricos sobre tecnología mejorada de oleoamortiguación. [18] En 2012, se propuso que las cualidades de amortiguación de vibraciones del puntal oleo podrían mejorarse mediante el uso de un control semiactivo para ajustar la viscosidad del fluido. [19] También se ha evaluado el uso de puntales oleopara vehículos guiados automáticamente con propulsión eléctrica . [20]
Según Engineering360, en 2019, el puntal oleoneumático se había convertido en el tipo de amortiguador más común utilizado en los aviones modernos. [4] En particular, el puntal oleo ha tenido un uso intensivo en los aviones de carga más grandes del mundo, como el Antonov An-124 Ruslan ; Según se informa, proporciona una capacidad de aterrizaje en terreno accidentado y transporta cargas útiles de hasta 150 toneladas. Este diseño también protege la estructura del avión de los impactos del rodaje , lo que resulta en mayores niveles de comodidad tanto para los pasajeros como para la tripulación. [21]
En usos no aeronáuticos, la gama de scooters Quadro utiliza el puntal oleo, que se afirma que proporciona características favorables de inclinación a baja velocidad. [22]
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Un puntal oleo consiste en un tubo o pistón metálico interior , que está unido al eje de la rueda, y que se mueve hacia arriba y hacia abajo en un tubo o cilindro metálico exterior (o superior), que está unido a la estructura del avión . La cavidad dentro del puntal y el pistón está llena de gas (generalmente nitrógeno, a veces aire, especialmente en aviones ligeros ) y aceite (generalmente fluido hidráulico), y está dividida en dos cámaras que están conectadas por un pequeño orificio de un tamaño calculado y preciso. . [4] [23]
Cuando el avión está parado en tierra, su peso lo soporta el gas comprimido en el cilindro. [1] Durante el aterrizaje, o cuando el avión rueda sobre baches, el pistón se desliza hacia arriba y hacia abajo. [4] Este movimiento comprime el gas, que actúa como un resorte, y fuerza el aceite a través del orificio, que actúa como un amortiguador. En algunos diseños se utiliza una varilla cónica para cambiar el tamaño del orificio a medida que se mueve el pistón, proporcionando una mayor resistencia a medida que aumenta la compresión del puntal. Además, a veces se utiliza una válvula de retención para descubrir orificios adicionales de modo que la amortiguación durante la compresión sea menor que durante el rebote. Los puntales Oleo absorben y disipan fuerzas convirtiendo una parte de la energía cinética acumulada en energía térmica. [4]
Los sistemas neumáticos como el oleo strut generalmente tienen una larga vida útil y la construcción no es inusualmente compleja para fines de mantenimiento. [24] Generalmente se utiliza nitrógeno como gas en lugar de aire, ya que es menos probable que cause corrosión . Las distintas partes del puntal están selladas con juntas tóricas o sellos elastoméricos similares, y se utiliza un anillo raspador para evitar que el polvo y la arena adheridos al pistón entren en el puntal. [21]
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