🛩️ Tema 6: La aeronave: estructura, cabinas, puertas y alas

Aena S.M.E., S.A. · aeropuertos · Técnico/a de Equipamiento y Salvamento: Bombero/a (IC10)

Resumen

Antes de meterle mano a un avión hay que saber orientarse en él. Las aeronaves se agrupan en categorías según su longitud (del morro a la cola) y su envergadura (de punta a punta de las alas), y de esa categoría depende en qué aeropuertos pueden operar. Alrededor del avión se habla de proa, popa, babor (izquierda) y estribor (derecha), y la referencia es la posición del comandante: desde ahí se hacen las señales de tierra y se numeran elementos como los motores. La estructura tiene dos funciones: soportar y transmitir las cargas y dar y mantener la forma exterior que permite volar. En un avión convencional distingues cuatro componentes: fuselaje, alas, empenaje de cola y tren de aterrizaje.

El fuselaje es el cuerpo principal. Tiene que ser hermético, porque se presuriza para volar alto, y estar aislado térmicamente. Por dentro lleva una o varias vigas longitudinales que forman el suelo de la cabina, cuadernas verticales puestas de morro a cola (suelen ser aros de una sola pieza de aleación) y largueros horizontales por todo el perímetro, y encima paneles de revestimiento remachados o pegados. Como tiene el mismo diámetro casi todo su largo, se fabrica por secciones que se unen, y cuantas menos secciones, más resistencia. Dentro del fuselaje van la cabina de mando, la de pasajeros, las bodegas y las puertas.

La cabina de mando (de vuelo, de pilotaje o cockpit) es donde los pilotos pilotan, se comunican y operan el avión. Los fabricantes las hacen lo más parecidas posible entre modelos. En el pedestal central están los mandos de gases y las válvulas principales de corte de combustible. La puerta que la separa del pasaje suele ser acorazada, a veces con un panel exterior donde se marca un código y la tripulación decide si abre. Hay ventanillas que se abren en tierra y, en algunos aviones como el A340, una trampilla de escape abrible desde fuera; los asientos de los pilotos se desplazan hacia atrás por guías y los cinturones suelen ser de cuatro bandas con cierre central.

La cabina de pasajeros ocupa la mayor parte del fuselaje: asientos, portaequipajes o bins, baños y galleys. Un avión de fuselaje estrecho (narrow body: A319, A320, DC9, B737) tiene un solo pasillo, hasta seis asientos por fila y suele llevar menos de 200 pasajeros. Uno de fuselaje ancho (wide body: A310, A340, B767, B777) supera los 4,5 m de cabina, tiene doble pasillo, más de seis asientos por fila y más de 200 pasajeros; sus rampas se desarman desde el exterior, normalmente todas sus salidas de emergencia son puertas y la cabina de pilotaje puede tener acceso desde abajo. Los baños llevan detectores de humo y/o extinción automática, y los galleys no tienen puertas sino cortinas que van abiertas en despegue y aterrizaje. A380 y B747 tienen cabina superior con escalera interior.

Las bodegas llevan equipaje y carga estibada; pueden estar presurizadas, climatizadas y tener detección y extinción fija. En los aviones de pasajeros suelen ir a estribor. Se clasifican de la A a la E: A, fuego fácil de descubrir y todo accesible en vuelo; B, la tripulación llega con extintor manual y hay detector; C, detector, extinción accionable desde el puesto de pilotaje y control de la ventilación; D, el fuego se puede delimitar sin peligro para los ocupantes; E, detector, medios para cerrar la ventilación hacia el pasaje y salidas de la tripulación accesibles. A y B van en la cubierta principal de los de pasajeros, C y D debajo y en la cola, y la E es exclusiva de cargueros, en su cubierta principal. Las puertas grandes de bodega son hidráulicas o eléctricas y suelen abrir hacia fuera; las pequeñas (bulk cargo) son manuales y suelen abrir hacia dentro; todas tienen apertura mecánica manual desde el exterior.

Puertas: las L (babor) son las de embarque y las R (estribor) las de servicio o galleys, pero todas sirven para evacuar y se abren por dentro y por fuera. Se numeran por lados desde la posición del comandante y de delante hacia atrás. Cierran apoyando en el marco de dentro hacia fuera para mantener la presurización y llevan instrucciones de apertura por fuera y por dentro. Casi todas tienen rampa: al abrir desde fuera, precaución porque puede estar armada, y el SSEI actúa como si lo estuviera. Si el visor muestra encendida la luz de presión residual, no se abre. Los puntos de penetración (a veces con líneas discontinuas, y en las cartas de salvamento) no son zonas más débiles: están libres de cables, conductos y refuerzos; se usan solo en emergencia y con herramienta, y casi siempre se entra por otras vías.

Las alas o planos dan la sustentación y soportan el peso del avión en vuelo, y a menudo combustible y motores. Por dentro: largueros (el elemento principal, a flexión y torsión), costillas que dan forma y con los largueros forman el cajón donde va el combustible, larguerillos y revestimiento. Tienen forma de flecha, se estrechan hacia la punta y los aviones lentos tienen más superficie alar. Para volar despacio en despegue y aterrizaje están los hipersustentadores: flaps en el borde de salida y slats en el borde de ataque. Los spoilers, en el extradós, frenan en tierra tras aterrizar y ayudan en los giros, y los winglets reducen los torbellinos de punta y hasta un 4 % el consumo. El ala baja es la más común en transporte grande; la alta acerca el fuselaje al suelo; la media apenas se usa. En la cola, el estabilizador horizontal lleva el timón de profundidad (elevador) y el vertical, el timón de dirección, con aletas compensadoras o trims.

El tren de aterrizaje suele ser retráctil y en triciclo: el de morro gira y no frena, el principal soporta la mayor parte del peso y lleva los frenos, y el central lo complementa en aviones grandes. Los frenos son placas metálicas o de composite apretadas por un pistón hidráulico; las pastillas de carbono pueden llegar a 3.000 ºC en un aterrizaje de emergencia o un despegue abortado, el calor pasa a las ruedas y los depósitos están cerca. Los neumáticos van con nitrógeno seco y válvulas con fusibles que los desinflan si se calientan. Las ruedas se numeran por tren, de babor a estribor y de proa a popa. En el diseño mandan la mínima resistencia aerodinámica y el peso. Materiales: aluminio y duraluminio (4 % cobre, 1 % magnesio; 2,7 g/cm3) en casi toda la estructura; acero en lo que pide resistencia (funde hacia 1.500 ºC, pierde propiedades desde 600-700 ºC); magnesio, el más ligero (1,7 g/cm3); titanio (4,5 g/cm3, funde a 1.800 ºC); y composites, que tras un impacto sueltan partículas de menos de 3 micras, cortan guantes y botas y por encima de 400 ºC dan gases muy tóxicos. Plásticos, textiles y maderas del interior arden con humo tóxico, y como el fuselaje está aislado se comporta como un termo.

Claves para el examen

• Longitud: del morro a la cola. Envergadura: entre las puntas de las alas. Con ellas se fija la categoría de la aeronave.
• Referencia: la posición del comandante (señales desde tierra y numeración de elementos). Babor = izquierda, estribor = derecha.
• Cuatro componentes de la estructura: fuselaje, alas, empenaje de cola y tren de aterrizaje.
• Fuselaje: vigas longitudinales (suelo), cuadernas verticales (aros) y largueros horizontales, con paneles remachados o pegados; hermético y aislado térmicamente.
• Pedestal central de cabina: mandos de gases y válvulas principales de corte de combustible. Trampilla de escape abrible desde fuera en el A340.
• Narrow body: 1 pasillo, hasta 6 asientos por fila, menos de 200 pasajeros. Wide body: más de 4,5 m de cabina, 2 pasillos, más de 200 pasajeros, rampas que se desarman desde fuera.
• Bodegas: suelen ir a estribor; clases A a E. A y B en cubierta principal de pasajeros; C y D debajo y en cola; E exclusiva de cargueros.
• Bulk cargo: puerta manual que suele abrir hacia dentro; las grandes, hidráulicas o eléctricas, hacia fuera.
• Puertas L (babor) = embarque; R (estribor) = servicio/galleys. Todas valen para evacuar. Numeración desde el comandante, de delante a atrás.
• Actuar ante una puerta como si la rampa estuviera armada. Luz de presión residual encendida: NO abrir.
• Puntos de penetración: no son más débiles, están libres de conductos, cables y refuerzos; solo en emergencia y con herramienta.
• Flaps: borde de salida. Slats: borde de ataque. Spoilers: extradós. Winglets: hasta un 4 % menos de combustible.
• Tren: morro gira y no frena; principal con frenos; frenos de carbono hasta 3.000 ºC; neumáticos con nitrógeno seco y válvulas fusibles.
• Materiales: duraluminio 4 % Cu + 1 % Mg; aluminio 2,7, magnesio 1,7, titanio 4,5 g/cm3; composite: partículas de menos de 3 micras y gases tóxicos por encima de 400 ºC.

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