Enviado por
José María Rebés

Flaps y slats en Airbus A320

 Fecha y hora de inicio
 
19/09/2012 15:18:23
13092 vistas

El Airbus A320 es uno de los aparatos más utilizados en los vuelos europeos, junto con el Boeing 737. Los spotters estamos muy habituados a la imagen de los A320, y en cierta medida aburridos de ellos, salvo por libreas o aerolíneas poco habituales. Incluso el que incorporen uno u otro tipo de motor es algo que pasa a menudo desapercibido.

En mi último viaje con Vueling me fijé tanto en la ida como en la vuelta en el número visible sobre los flaps que indica la configuración utilizada, tanto al despegue, como en crucero como al aterrizaje: 0, 15, 20 y 35. Estoy seguro de que no están ahí pintados para diversión de los pasajeros, pero se agradece que estén, hace más interesante estar sentado a la altura de las alas.

Ya en casa me puse a buscar documentación acerca de esos números, presumiendo que son grados de inclinación con respecto a la posición 0 (flaps no desplegados). Me ha llamado la atención que la posición FULL no sea única para las dos motorizaciones posibles, sino que para los CFM56 corresponda a 35 y para los V2500 corresponda a 40.

He aquí fotografías de ambos motores de los A320 (CFM56 y V2500 respectivamente):




Al situarlas una encima de otra se aprecia bien la diferencia externa por la que distinguirlos: los CFM56 tiene un cono en la parte posterior que aparece tras una ruptura brusca de plano con respecto a la carcasa del motor, los V2500 no tienen ruptura alguna de plano, la parte posterior aparece con continuidad con respecto a la carcasa. En esta otra imagen se aprecia muy bien el cono y su interior en el caso del CFM56:



[ Más sobre los A320 en http://www.airbus.com/fileadmin/media_gallery/files/tech_data/AC/Airbus-AC-A320-Jun2012.pdf ]

La tabla de posiciones de flaps y slats para los A320 es como sigue (donde los valores indican grados slats/flaps):

Posición 0: 0/0 - Obviamente posición para reposo en tierra o para vuelo crucero. En el ECAM no se muestra ninguna indicación.
Posición 1: 18/0 - Indicación 1 en el ECAM. Sólo en tierra.
Posición 1: 18/10 - Indicación 1+F en el ECAM (1 + Flaps). Corresponde a despegues.
Posición 2: 22/15 - Indicación 2 en el ECAM. Despegues y aproximaciones.
Posición 3: 22/20 - Indicación 3 en el ECAM. Despegues, aproximaciones y aterrizajes.
Posición FULL: 27/35 (CFM56) o 27/40 (V2500). Indicación FULL en el ECAM. Aterrizajes.

Tras el despegue en configuración 1+F (18/10) si el piloto no selecciona la posición 0 cuando la velocidad del aire alcanza los 210 nudos el sistema retrae automáticamente los flaps.
Para despegues o go-around en configuraciones 2 o 3 cuando la velocidad del aire alcanza los 210 nudos los flaps se retraen automáticamente, si no se selecciona la posición 0.
En vuelo la posición 1 solo produce la extensión de los slats, no puede seleccionarse 1+F. Tras la retracción de los flaps no se puede volver a seleccionar la posición 1+F por encima de 100 nudos, a no ser que previamente se seleccionen las posiciones 2, 3 o FULL.

Dejo para el final a propósito explicar sucintamente para qué sirven tanto los flaps como los slats, así los que lo conocen pueden prescindir de esta parte final del post... o leerla y comentarla :-)

Los flaps son unos dispositivos de hipersustentación, útiles para aumentar la capacidad de sustentación en el aire a velocidades relativamente bajas. El aumento de sustentación se produce tanto por el de la superficie alar como por la modificación de la curvatura de las alas. Están situados en la parte posterior de las alas, en su borde de salida.

Los slats son también dispositivos de hipersustentación, que se encuentran en el borde de ataque de las alas (parte delantera), y que tienen como objetivo el crear una corriente de aire ascendente al abrir una ranura entre ellos y el resto del ala. Permiten ángulos de ataque superiores sin que el avión entre en pérdida.

A modo de ejemplo del poder sustentario de estos elementos, en Diciembre de 2010 el primer oficial de un Finnair reaccionó a la petición del comandante de "Flaps FULL" con un "Flaps 0" por error. El avión entonces descendió bruscamente 600 pies cuando debería haber descendido en el cortísimo tiempo que duró esa anormal posición solamente 250 pies. La tripulación abortó el aterrizaje a escasos 685 pies del suelo.

Saludos,

José María
pd: No entro a comentar los sistemas flaps/slats de otros tipos de avión, pero estoy seguro de que alguno nos ayudará con ellos.
pd2: Los CFM56 son también los motores utilizados en los 737 actuales.
¡Me interesa este tema! 1 Notificar uso indebido



Respondido por
Robert Vilardebó Rulo - Spotters Barcelona - El Prat

 Respuesta 1
 
19/09/2012 17:44:01

Muy buena explicación, Jose Maria.
Para incrementar la información hay que decir que los flaps usados en los A318, A319 y A320 son flaps Fowler simple, mientras que en el A321 son flaps Fowler doble. Los flaps fowler no solo crean el movimiento hacia abajo (como un alerón) sino que además, se mueven hacia atrás, aumentando la superficie de ala, ideal para las operaciones de despegue. Fowler simple son aquellos flaps Fowler que tienen solo una apertura en el ala, mientras que los Fowler doble tienen dos (os podeis fijar en el 777, que tiene dobles en el encastre y simples a mitad de ala), aunque también existen los Fowler triple, que tienen tres aperturas, y creo que solo usan los 747-100 -200 -300 y -400 (el -8, no).
Respecto a los motores, hay que decir que el CFM56 es un motor fabricado por SNECMA (Francia) y General Electric (EEUU), uno de los turbofanes más famosos hechos nunca, con más de 20.000 unidades fabricadas, usado por el 707 y DC-8 en sus versiones modernizadas y por los 737 Classic, Next Generation y P-8 Poseidon, los A320 y los A340-200 y -300. Todos juntos han acumulado unos 470 millones de horas, equivalente a más de 53.000 años!! El IAE V2500 es fabricado por Pratt & Whitney (EEUU) y Rolls-Royce (Reino Unido). Su carrera es más discreta que el CFM56, ya que solo ha servido para impulsar el MD90 y los A319, A320 y A321 (el A318 usa el PW6000). El V2500 además tiene una relación de derivación (bypass ratio) menor que el CFM56, haciendo más ruido, consumiendo más, pero con mejor performance a velocidades altas.

Creo que no me dejo nada

Saludos


Respondido por
José María Rebés

 Respuesta 3
 
19/09/2012 19:32:50

Gracias Robert, me encantan los aportes bien documentados como el tuyo :-)

En esta foto se pueden ver los flaps simples de un A320 en posición FULL (obsérvese el 40 abajo a la izquierda, o sea, calza un motor V2500):

Aquí flaps FULL en un A320 en aproximación:

Aquí podemos ver desde debajo un Flap Fowler de doble ranura, en un A321 de Iberia:

Aquí los dobles ranura en un 737:

Aquí se aprecian muy bien el doble ranura del B737:

En esta se pueden ver los flaps de triple ranura del Boeing 747:

Palanca de flaps de un A340:

En esta se puede ver el indicador "Flaps 3" para el despegue de un A340 (no es el mismo sistema que los A320, obviamente):

En esta podemos ver los slats (genial aportación al tema de Josep Ollé). Obsérvese que los flaps no están desplegados, tal y como indiqué más arriba en posición 1 por encima de cierta velocidad solo se despliegan los slats:

Flaps simples en un A330:

Y una mía (aprovechando que los enlaces en miniaturas en el foro no producen más vistas). Slats 27 para aterrizaje inminente en BCN a bordo de un A321 (flaps replegados todavía):



José María

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Modificado el 19/09/2012 19:35:05

Respondido por
Juan M. Gonzalez

 Respuesta 4
 
20/09/2012 11:50:44

Lo que creo es que, realmente, la razón física porque los flaps en general aumentan la sustentación no na sido aclarada bien. El ala limpia sustenta plenamente en función de la velocidad y según el angulo de ataque & (por abreviar) . A poca velocidad para que mantenga la sustentación hay que aumentar & pero llega un fomento que los filetes de aire que rodea el ala se DESPEGAN por la parte superior y entonces se crea un flujo turbillonario que aumenta la presión arriba y el ala pierde rápidamente la capacidad de sustentar. La única manera de evitarlo a baja velocidad es que que se insufle aire rápido en esas zonas. La manera mas efectiva es creando ranuras que comuniquen el extradós (parte superior) con el intradós (parte inferior) que entonces tiene mucha presión al estar alto el &. Se crea lógicamente un chorro de aire rápido que barre la parte superior y decrece rápidamente la presión, al "soplar" tangencialmente sobre la zona turbillonaria volviendo los filetes se aire a estar pegados al ala y ser veloces sobre ella. Los diferentes ángulos y posición de las ranuras ( que se ha descrito muy bien por mis compañeros) se consigue por medio de ese sistema ideado por el ingles Fowler y que es antiquísimo. Lo importante es que se dosifique muy bien en cada momento que ranuras se abren y con que inclinación en función del & y de la velocidad. Se calculan en proyecto las mas adecuadas y se prueban en túnel de aire para comprobar su eficacia.






Respondido por
Eliseo Vergara

 Respuesta 10
 
22/09/2012 00:57:40

Voy a tratar de aportar mi granito de arena a este interesante hilo.

A veces, cuando se explica el funcionamiento de los flaps y slats puede quedar la errónea idea de que un flap es “lo que va en la parte trasera del ala”, y slat es “lo que va en la parte delantera del ala”.

No es así. Como muy bien ha explicado José María, la característica de los slats es que generan una ranura entre este perfil auxiliar y el perfil principal del ala permitiendo que el aire del intradós circule hacia al extradós evitando así el desprendimiento de la capa límite.

Pero no todo “lo que va en la parte delantera del ala” son slats. También podemos encontrarnos con flaps de borde de ataque de diferentes tipos. Os pongo dos a modo de ejemplo, aunque hay alguno más:

El flap de borde de ataque “tradicional”. Lo podemos ver en esta espectacular imagen de uno de nuestros F-5. Se puede ver en la fotografía que no existe ranura entre el flap y el perfil del ala, por lo que no es un slat sino un flap de borde de ataque.



Se aprecia bien en esta otra imagen de un F-5E suizo:



Otro flap de borde de ataque es el que se denomina flap Krüger (aunque también lo he visto escrito como Krueger). Se caracteriza por su forma de extenderse, ya que se encuentra en el intradós alar (la parte inferior), y al desplegarse parece como “caerse” quedándose “colgado” del borde de ataque del ala.
Un aparato que usa este tipo de flaps de borde de ataque es el B747. Lo podéis ver en esta foto.




Un saludo




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