Pneus de aviões: vitais, mas quase esquecidos
Os aviões foram construídos para voar, mas entre os itens mais críticos para a
sua segurança estão os pneus, que os suportam no solo. Embora tenham grande
importância, são frequentemente negligenciados e esquecidos pelos pilotos e até
pelos mecânicos.
Os pneus de avião são itens críticos para a
segurança porque, além de suportar o peso da aeronave no solo, devem absorver
grande parte do choque da aeronave com a pista, na aterragem, acelerações e
desacelerações súbitas e grandes variações de temperatura.
Pneus aeronáuticos têm pouco a ver com os pneus de carros e camiões. Pneus de veículos terrestres são construídos para suportar cargas relativamente pequenas, mas continuamente e em longas distâncias. Requisitos como alta durabilidade e resistência ao desgaste são importantes na maioria dos veículos terrestres, enquanto fatores como aderência ao piso e flexibilidade são secundários, em razão da baixa velocidade alcançada por esses veículos.
Nos aviões, a resistência ao desgaste é secundária, enquanto a aderência e a flexibilidade são essenciais. Suportam cargas muito maiores que os pneus dos automóveis. Praticamente cem por cento dos pneus aeronáuticos são feitos de borracha natural, extraídos de seringueiras, enquanto a maior parte dos pneus de automóvel são feitos em borracha sintética, ou compostos de borracha natural e sintética.
Pneus de aeronaves, em primeiro lugar, suportam grandes variações de temperatura, especialmente em aeronaves a jato. Em grandes altitudes, suportam temperaturas que podem chegar a 55 graus negativos, enquanto suportam temperaturas de mais de 80 graus positivos durante a aterragem ou mais de 100 graus numa descolagem abortada (RTO - Reject Take-off). Tais extremos geralmente são experimentados a cada voo, ou cada ciclo.
Pneus aeronáuticos têm pouco a ver com os pneus de carros e camiões. Pneus de veículos terrestres são construídos para suportar cargas relativamente pequenas, mas continuamente e em longas distâncias. Requisitos como alta durabilidade e resistência ao desgaste são importantes na maioria dos veículos terrestres, enquanto fatores como aderência ao piso e flexibilidade são secundários, em razão da baixa velocidade alcançada por esses veículos.
Nos aviões, a resistência ao desgaste é secundária, enquanto a aderência e a flexibilidade são essenciais. Suportam cargas muito maiores que os pneus dos automóveis. Praticamente cem por cento dos pneus aeronáuticos são feitos de borracha natural, extraídos de seringueiras, enquanto a maior parte dos pneus de automóvel são feitos em borracha sintética, ou compostos de borracha natural e sintética.
Pneus de aeronaves, em primeiro lugar, suportam grandes variações de temperatura, especialmente em aeronaves a jato. Em grandes altitudes, suportam temperaturas que podem chegar a 55 graus negativos, enquanto suportam temperaturas de mais de 80 graus positivos durante a aterragem ou mais de 100 graus numa descolagem abortada (RTO - Reject Take-off). Tais extremos geralmente são experimentados a cada voo, ou cada ciclo.
Essas variações extremas de temperatura criam
um problema: o ar expande-se fortemente com o aumento de temperatura, e poderia
causar explosões dos pneus com o súbito aumento de temperatura na aterragem ou numa RTO. Esse problema é solucionado substituindo-se o ar pelo nitrogénio seco.
O uso do nitrogénio também soluciona outro problema que o uso do ar traz às
câmaras de ar, que é a oxidação interna da borracha das mesmas. O nitrogénio
puro e seco expande-se muito pouco com o aumento da temperatura, diminuindo o
risco de explosões, e é pouco reativo quimicamente, eliminando o risco de
oxidação interna. Desde 1987, os pneus de aeronaves de transporte comercial
devem, obrigatoriamente, ser carregados exclusivamente com nitrogénio.
Um dos mitos mais propalados a respeito de pneus de avião é o que afirma que tais pneus são maciços, para suportar as grandes cargas e não correrem risco de explosão. Pneus maciços são impraticáveis, a não ser para pneus fixos de aeronaves muito leves e de baixa velocidade. O atrito interno de um pneu maciço causaria grande aumento de temperatura em pouco tempo de rolagem no solo, o que degradaria a estrutura do pneus e causaria a sua desintegração ou incêndio.
Um dos mitos mais propalados a respeito de pneus de avião é o que afirma que tais pneus são maciços, para suportar as grandes cargas e não correrem risco de explosão. Pneus maciços são impraticáveis, a não ser para pneus fixos de aeronaves muito leves e de baixa velocidade. O atrito interno de um pneu maciço causaria grande aumento de temperatura em pouco tempo de rolagem no solo, o que degradaria a estrutura do pneus e causaria a sua desintegração ou incêndio.
Estruturalmente, um pneu de avião não difere muito de um pneu de automóvel: a
parte que fica em contato com o solo é a banda de rodagem; os talões, reforçados
com arames de aço, garantem a fixação do pneu à roda; as paredes laterais, muito
flexíveis nos pneus aeronáuticos, e os ombros constituem a estrutura lateral do
pneu.
A estrutura interna é constituída de várias camadas de lona cobertas com
borracha. As bandas de rodagem incorporam, geralmente, uma ou mais camadas
reforçadoras, tecidas em finos, mas resistentes, arames de aço ou em polímeros
de grande resistência à tração, como o Kevlar. Uma espessa camada de borracha
completa a estrutura da banda de rodagem e suporta grande desgaste, sem atingir
as lonas.
As bandas de rodagem geralmente possuem desenhos simples, ao contrário dos pneus
de automóvel. O desenho mais comum é o raiado (Ribbed Tread), de uso
recomendado em pistas pavimentadas e de grande resistência ao desgaste. Os pneus
AWT (All-Weather Tread), com ranhuras dispostas em duas diagonais, eram
muito usadas em pistas não pavimentadas, pois tinham características de
autolimpeza, que removia barro acumulado nas ranhuras. Pneus lisos (Smooth
Tread) chegaram a ser usados, especialmente em aeronaves de trem de pouso
fixo, por serem mais aerodinâmicos, mas foram praticamente abandonados por terem
péssimo desempenho em pistas contaminadas. Um quarto desenho combina
características dos AWT e raiados (Grooved All-Weather Tread), e tem bom
desempenho em qualquer tipo de pavimento, mas hoje é raro o seu uso.
Os pneus com câmara de ar são os mais comuns na aviação. Existem pneus sem câmara,
mas exigem rodas especiais, com vedação entre as suas partes por
O-rings. As rodas de aviões são desmontáveis, ao contrário das rodas
de automóvel, onde os pneus são encaixados "à força". Os pneus sem câmara são virtualmente idênticos aos com câmara, mas
possuem melhor vedação no talão, para evitar perdas de ar.
Alguns pneus, especialmente os do trem secundário (nariz), possuem defletores logo abaixo do ombro, chamados popularmente de "pestanas", que se destinam a evitar que a água lançada da pista pelos pneus atinja os motores. Tal recurso é comum em aeronaves que possuem motores na parte traseira, como os Cessna Citation.
Pneus de aeronaves são caros, podem ultrapassar US$ 5 mil a unidade, no caso de pneus de trem de aterragem principal de um jato comercial. Como duram relativamente pouco, de 250 a 500 pousos, são recondicionáveis. Pneus de jatos comerciais podem ser recauchutados teoricamente por até 11 vezes, com grande economia para o operador., mas, na prática, uma carcaça geralmente é recauchutada, em média, por 5 vezes.
Tanto o processo de fabricação quanto o de recauchutagem devem ser certificados pelas autoridades aeronáuticas. Em Portugal, a Goodyear é a única empresa certificada para recauchutagem de pneus de aeronaves. Pneus de aeronaves leves, devido ao seu baixo custo, raramente são recondicionados.
Pneus de aeronaves são caros, podem ultrapassar US$ 5 mil a unidade, no caso de pneus de trem de aterragem principal de um jato comercial. Como duram relativamente pouco, de 250 a 500 pousos, são recondicionáveis. Pneus de jatos comerciais podem ser recauchutados teoricamente por até 11 vezes, com grande economia para o operador., mas, na prática, uma carcaça geralmente é recauchutada, em média, por 5 vezes.
Tanto o processo de fabricação quanto o de recauchutagem devem ser certificados pelas autoridades aeronáuticas. Em Portugal, a Goodyear é a única empresa certificada para recauchutagem de pneus de aeronaves. Pneus de aeronaves leves, devido ao seu baixo custo, raramente são recondicionados.
Pneus de aeronaves devem ser bem cuidados, tanto em uso quanto armazenados. Devem ser armazenados em posição vertical e em câmaras
escuras, pois a borracha natural sofre com corrosão fotoquímica, especialmente
por raios ultravioleta, que dá um aspecto "ressequido" ao pneu e compromete a sua durabilidade, que está limitada a, no máximo, 5 anos, em uso ou não. Outro
poderoso agente corrosivo de pneus é o gás ozónio, presente em atmosferas
poluídas e em locais onde estão instalados equipamentos elétricos de alta
tensão. O uso de lâmpadas fluorescentes em locais de armazenamento de pneus deve
ser evitado, pois emitem radiação ultravioleta.
Em aeronaves armazenadas, alguns cuidados devem ser tomados: proteger os pneus
com capas metalizadas e movimentar o avião frequentemente, para evitar o
"achatamento" da banda de rodagem. Qualquer tipo de contaminação por
combustível, óleo lubrificante e fluido hidráulico deve ser imediatamente
removido com sabão neutro (sabão de coco ou, eventualmente, detergente doméstico
de cozinha).
Nas aeronaves em uso, o cuidado mais importante
é manter a pressão correta dos pneus. Aeronaves leves usam pneus de baixa
pressão, mas jatos comerciais usam pneus de alta pressão, à volta de 200 PSI.
Aeronaves que operam em porta-aviões usam pneus com até 350 PSI em operações
embarcadas. Procedimentos como a "sangria" de ar de pneus aquecidos, para
aliviar a pressão, são totalmente desaconselhados.
Quando armazenados, montados nas rodas, a pressão é reduzida. Quando são instalados nas aeronaves são calibrados para a pressão de serviço . Quando um pneu é removido da aeronave, a pressão deve ser aliviada imediatamente, por motivo de segurança.
Os pneus devem passar por inspeção pré-voo, onde se verifica se a pressão está correta, se o pneu não está "corrido" (deslocado em relação à roda), se não tem desgastes inaceitáveis (sem sulcos ou com desgastes atingindo as lonas, por exemplo), ou defeitos diversos, como cortes profundos, bolhas , ou se não estão contaminados com fluido hidráulico, óleo lubrificante ou combustível.
Qualquer pneu, aeronáutico ou não, possui limite máximo de velocidade. No caso de jatos comerciais, tal limite está compreendido entre 190 e 205 nós (352 a 378 Km/h). Pneus que sofreram esforços e aquecimento excessivos, como numa descolagem abortada entre 80 nós e a V1, devem ser substituídos por segurança.
Quando armazenados, montados nas rodas, a pressão é reduzida. Quando são instalados nas aeronaves são calibrados para a pressão de serviço . Quando um pneu é removido da aeronave, a pressão deve ser aliviada imediatamente, por motivo de segurança.
Os pneus devem passar por inspeção pré-voo, onde se verifica se a pressão está correta, se o pneu não está "corrido" (deslocado em relação à roda), se não tem desgastes inaceitáveis (sem sulcos ou com desgastes atingindo as lonas, por exemplo), ou defeitos diversos, como cortes profundos, bolhas , ou se não estão contaminados com fluido hidráulico, óleo lubrificante ou combustível.
Qualquer pneu, aeronáutico ou não, possui limite máximo de velocidade. No caso de jatos comerciais, tal limite está compreendido entre 190 e 205 nós (352 a 378 Km/h). Pneus que sofreram esforços e aquecimento excessivos, como numa descolagem abortada entre 80 nós e a V1, devem ser substituídos por segurança.
Aeronaves que descolam ou pousam em velocidades muito altas possuem pneus
especiais. Os pneus do Concorde, por exemplo tinham a borracha impregnada com pó
de alumínio, que lhes davam uma característica cor cinza, bem mais clara que o
preto do pneus comuns. O alumínio, por ter melhor condutibilidade térmica que a
borracha, facilitava a dissipação do calor.
Alguns tipos de pneus possuem um "fusível", que
permite o esvaziamento lento do pneu em caso de sobreaquecimento. É um
dispositivo de segurança, que evita a explosão do pneu em caso de descolagem abortada ou aterragem com excesso de velocidade.
Os pilotos devem lembrar-se que pousos "chuleados", com impacto quase imperceptível no solo, provocam desgaste excessivo tanto nos pneus quanto nos freios, comprometendo a durabilidade de ambos. Um toque firme e seguro é a melhor solução, ainda que não arranquem aplausos de passageiros.
Os pilotos devem lembrar-se que pousos "chuleados", com impacto quase imperceptível no solo, provocam desgaste excessivo tanto nos pneus quanto nos freios, comprometendo a durabilidade de ambos. Um toque firme e seguro é a melhor solução, ainda que não arranquem aplausos de passageiros.
Outro cuidado a tomar com os pneus é na descolagem: Depois de taxiar por longos
períodos, especialmente em tempo muito quente, é conveniente atrasar um pouco o
recolhimento do trem, para arrefecer os pneus.
Aviões que passaram recentemente por manutenção nos travões também merecem atenção. Já houve pelo menos um caso de uma aeronave, Boeing 727, que estava com os travões muito "justos", e que se aqueceram em demasia durante a circulação no táxiway e a corrida de descolagem. Embora o alarme de fogo no trem tivesse soado, o trem foi recolhido, e os dois pneus de uma perna do trem explodiram dentro do compartimento, abrindo um buraco na asa tão grande que dava para passar uma pessoa por ele. O trem destravou, mas todas as conexões hidráulicas e elétricas foram destruídas, e os pilotos não sabiam se o trem estava em baixo ou não. Mesmo sem os pneus, o trem estava travado embaixo e a aterragem foi bem sucedida.
Aviões que passaram recentemente por manutenção nos travões também merecem atenção. Já houve pelo menos um caso de uma aeronave, Boeing 727, que estava com os travões muito "justos", e que se aqueceram em demasia durante a circulação no táxiway e a corrida de descolagem. Embora o alarme de fogo no trem tivesse soado, o trem foi recolhido, e os dois pneus de uma perna do trem explodiram dentro do compartimento, abrindo um buraco na asa tão grande que dava para passar uma pessoa por ele. O trem destravou, mas todas as conexões hidráulicas e elétricas foram destruídas, e os pilotos não sabiam se o trem estava em baixo ou não. Mesmo sem os pneus, o trem estava travado embaixo e a aterragem foi bem sucedida.
A maior parte do desgaste dos pneus de
aeronaves ocorre durante a descolagem, e não na aterragem, pois as aeronaves estão
mais pesadas e consomem mais pista ao descolar.
Como curiosidade, lembramos que pneus de aeronaves não são geralmente de grandes dimensões. O pneu do trem de aterragem principal de um Boeing 737 possui aros de 19 a 21 polegadas de diâmetro, 40 a 44 polegadas de diâmetro total e 14,5 a 16 polegadas de largura, no talão. No Boeing 747, não são muito maiores, pois possuem dimensões de 22 polegadas de aro, 49 polegadas de diâmetro total e 19 polegadas de largura. Nas aeronaves leves, são muito comuns os pneus de 5 x 5 polegadas no trem de aterragem auxiliar e 6 x 6 polegadas no trem de pouso principal (aro x largura).
Como curiosidade, lembramos que pneus de aeronaves não são geralmente de grandes dimensões. O pneu do trem de aterragem principal de um Boeing 737 possui aros de 19 a 21 polegadas de diâmetro, 40 a 44 polegadas de diâmetro total e 14,5 a 16 polegadas de largura, no talão. No Boeing 747, não são muito maiores, pois possuem dimensões de 22 polegadas de aro, 49 polegadas de diâmetro total e 19 polegadas de largura. Nas aeronaves leves, são muito comuns os pneus de 5 x 5 polegadas no trem de aterragem auxiliar e 6 x 6 polegadas no trem de pouso principal (aro x largura).