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Tema 8. Hangares. Edificación y Equipos Aeroportuarios.. Apuntes recopilados el último año de docencia de la asignatura Ingeniería Aeroportuaria de Ingeniería Aeronáutica en la ETSIA....

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Ingeniería Aeroportuaria, Edificación y Equipos

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TEMA 8. HANGARES Los hangares son locales destinados a albergar en su interior cualquier tipo de aeronave. El principal cometido del hangar inicialmente era preservar a los aparatos en un aeródromo de la acción perjudicial de los agentes atmosféricos y de las posibles colisiones por desplazamientos debidos al viento. Dada la configuración externa de la aeronave, en los primitivos hangares constituía un problema el aprovechamiento de espacio y la colocación recíproca de los aviones, para luego poder moverlos sin perjudicar a los que quedaban en su proximidad. Posteriormente, el hangar se orientó exclusivamente como taller de reparación, para las tareas de mantenimiento. Las dimensiones, longitud de vanos y altura, han ido creciendo al compás de los aviones. Generalmente, cada compañía posee hangares capaces de atender a todos los tipos propios durante los periodos de revisión o reparación. El hangar debe estar situado en primera línea, en contacto directo con la plataforma. La elección del emplazamiento del edificio terminal es prioritaria, lo ideal es que haya espacios para hangares sin interferir en la expansión de la terminal. El emplazamiento del hangar ha de tener una proximidad razonable al área terminal, además de proximidad y facilidad de instalación de servicios como gas, agua, electricidad, alcantarillado, teléfono,... Debe tener una situación favorable respecto a la topografía y vientos dominantes para permitir la colocación de las puertas en el lado protegido del edificio. El subsuelo en el que se sitúe el hangar ha de tener la suficiente capacidad portante para aguantar las cargas concentradas en las columnas y un buen drenaje natural. Ha de situarse en un área suficiente para proporcionar amplios aparcamientos de vehículos para el personal empleado. Además se han de planificar los terrenos adicionales que deben adquirirse para futuras ampliaciones. Las áreas de talleres y oficinas están colocadas detrás o lateralmente al hangar, ubicarlas dentro del hangar no es coste-efectivo dado el precio de la estructura de grandes luces. El hangar debe tener acceso desde una carretera principal que sirva al aeropuerto y acceso al área terminal. En aeropuertos utilizados como bases de mantenimiento por las compañías aéreas debe proveerse espacio en hangares para pruebas de motores, adyacentes al taller de reparaciones. Al diseñar un hangar, se ha de tener en cuenta la flexibilidad para acoger diversos tipos de aeronaves, lo que implica también incremento de costes de ejecución. Las compañías aéreas tienden a asignar los hangares de mantenimiento a tipos específicos de aeronaves a fin de optimizar los trabajos, por lo que se están extendiendo los hangares ajustados a un tipo de avión, minimizando así la estructura y el volumen del edificio. En este caso, la flexibilidad está muy limitada. A la hora de diseñar el hangar hay q tener en cuenta la envergadura y la longitud de las aeronaves. Los hangares destinados a acomodar más de una aeronave deberán ser mayores en anchura que en profundidad. Los hangares con excesiva profundidad dificultan la maniobra de las aeronaves. Estructuralmente es más crítico aumentar la anchura que el fondo. El proyecto del hangar incluye el estudio de las áreas de acceso para pruebas y rodaje de motores. Hay que prestar especial atención a la corriente generada por esta operación. Se puede hablar del paso de nave a industrial a hangar a partir de los 40 m que correspondería a los hangares destinados a aviones de combate. Para aviones comerciales las luces serían del orden de 100 m. Las características tipológicas de un hangar serían por tanto las de una nave con las siguientes peculiaridades:  Estructura de grandes luces: un paso de aeronave tipo E a aeronave tipo F supone un incremento del 25% en superficie y más del 50% en estructura de cubierta.  Mínimos apoyos interiores para facilitar el movimiento de aeronaves.  Sistema de apertura fácil y rápida que permita el desplazamiento total al menos de una de sus fachadas, bien de una vez o fraccionadamente.

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La estructura del hangar se compone de los siguientes elementos resistentes:  Pórtico transversal: correas, cerchas, pilares.  Entramado lateral: perpendicular al pórtico transversal.  Entramado frontal: paralelo al pórtico transversal.  Arriostramientos.  Cimentación.  Puertas: sustituyen a, al menos, uno de los dos posibles entramados frontales. Las puertas deben estar alineadas en una fila, con plataforma continua y vías de servicio al frente, con los estacionamientos de vehículos en la zona posterior. Puede disminuirse la altura diseñando un sistema de puertas que permita el paso de la cola del avión. Las puertas pueden ser:  Puertas en dosel: contrabalanceadas mediante un sistema de cables y pesos que permiten un sistema de apertura vertical. El proyecto debe considerar el espacio para el mecanismo. Son recomendables para climatologías adversas donde puede haber acumulación de nieve y hielo, pues permite el accionamiento sin tener que retirarlos.  Puertas de deslizamiento vertical: compuestas de diversos paneles horizontales, cada uno de los cuales está avanzado respecto al adyacente. Cada panel se mueve a diferente velocidad, de manera que todos llegan a su destino simultáneamente. La puerta del hangar puede elevarse a la altura deseada, de acuerdo a la altura del estabilizador vertical del avión que vaya a introducirse en el hangar. Es idóneo para climatologías adversas.  Puertas de corredera lateral: las menos costosas, consisten en distintas hojas compensadas con la adyacentes de forma que cada una se mueve por sus carriles propios y a diferente velocidad, de forma que todas llega a su posición abierta o cerrada simultáneamente. Si se manejan mecánicamente se emplean cables sobre tornos. El carril del suelo debe limpiarse de hielo, fango, arena o nieve. En climas fríos, se suele instalar una tubería de calefacción debajo del carril de suelo para fundir el hielo. Los sistemas de desplazamiento vertical solo son viables en hangares pequeños, menos de 40 metros de frente, dado que el peso de las puertas puede alcanzar las 80 T en un hangar de 100 m de luz. Se puede mejorar la accesibilidad disponiendo dos puertas, una en cada extremo. Esta disposición permite la instalación de una línea de montaje técnica. Son más caros, precisan de dos accesos de rodaduras, y son complicados de agrupar en serie. Para absorber la flecha de la cubierta y evitar que se apoye sobre las puertas es necesario prever un sistema de absorción de flecha. Existen cuatro tipologías estructurales diferentes:  Hangares con pórticos a dos aguas: para naves industriales y hangares pequeños de aviones de combate. Las vigas de alma llena o Boyd cubren bien luces de hasta 35 m y las de sección triangular cubren luces de hasta 60 m; mayores luces no suelen cubrirse por la excesiva flecha. Los pórticos puede ser triarticulados (naves), biarticulados y biempotrados (hangares).  Hangares con cubierta de arco: cubren luces económicamente de 20 a 120 m. Suelen ser de directriz circular, triarticulados, atirantados y a 30º. Como ventajas tienen la facilidad de construcción y de montaje, su isostatismo (absorbe errores de construcción y montaje) y la articulación de clave que sustituye a la junta de dilatación.  Hangares con cubierta en voladizo: apropiados cuando la luz del hangar es del orden de 100 m y la profundidad del área sin pilares los 60 m. Pueden clasificarse en hangares de voladizo a 1 lado o a 2 lados, y a su vez, cada uno de ellos en voladizos colgados y cerchas voladas. Se necesita construir un pórtico de apoyo del voladizo que suele construirse de hormigón armado por razones de rigidez.  Hangares con cubierta en viga K o Pratt: se pueden cubrir adecuadamente luces de 80 a 120 m. El canto de las vigas principales suele ser de un 10-12% de la luz. Es conveniente proyectar las vigas de sección triangular. La viga contraviento suele ser la base de la 1ª viga, que es 147

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equilátera. El resto de vigas son isósceles con la base siendo el 40% de las otras. La cubierta plana posibilita colgar los puentes grúas.  Hangares con cubierta de malla espacial reticulada: apropiados para grandes luces y diseños singulares. El grado de equipamiento de un hangar varía, dependiendo del uso al que está destinado, desde una simple estructura de cubierta a múltiples instalaciones:  Energía eléctrica: en general, el esquema de la instalación es análogo al de un edificio convencional. La red principal y de distribución deben ser de corriente alterna. La corriente continua se emplea solo en ciertas aplicaciones especializadas. La corriente continua se emplea solo en ciertas aplicaciones especializadas. Será necesario alimentar el hangar con corriente de 50 Hz y de 400 Hz.  Alumbrado: las exigencias de iluminación son iluminación media de 500 lux a 1 m del suelo en zonas de trabajo visual y 120 lux en las áreas de menor dedicación visual. Deberá tenerse en cuenta la iluminación exterior del hangar, en especial en la zona de aparcamiento de aviones. Los tres tipos de alumbrado más comunes son:  Lámparas fluorescentes: ha demostrado su utilidad hasta alturas de unos 15 m. Tiene las ventajas de la eliminación de sombras molestas y la reducción de deslumbramiento, reduciendo la fatiga óptica.  Uso combinado de lámparas de vapor mercurio y fluorescentes dispuestas alternativamente.  Lámparas de vapor de mercurio de alta intensidad exclusivamente.  Calefacción: en hangares pequeños o medianos es rentable la instalación de un sistema de calefacción por circulación de agua caliente, empleando radiadores. Cuando hay un gran número de hangares es rentable una instalación central de vapor a alta presión. Otra opción es suelo radiante, bien por aire o por agua. Este sistema es el que produce un calor más confortable. Su coste inicial es elevado, aunque tiene un bajo coste de operación. Actualmente las bombas de calor son empleadas para generar aire caliente, especialmente en las zonas de puertas, donde se crea una cortina de aire muy útil durante el accionamiento de las mismas.  Producción y distribución de aire comprimido.  Sistema contra incendios.  Sistema hidráulico.  Transporte elevado.  Servicio de distribución de agua.  Sistemas automatizados de supervisión. JAR-145 “Approved Maintenance Organisations” para el mantenimiento básico debe contarse con un hangar de suficiente capacidad y así como para el mantenimiento en línea en condiciones adversas y trabajos de mayor duración. El mantenimiento de aeronaves puede ser:  En línea: tanto preventivo como correctivo que no requiere, en principio, efectuarse en un hangar y que corresponde a revisiones tipo A o B, de hasta 300 horas de vuelo, y las inspecciones inferiores (de escala, diarias, semanales,…)  Básico: a partir de la revisión C (unas 500 horas) hasta el overhaul completo. Los hangares se diferencian según las actividades que alberguen.  Clase A: aeronaves completas, incluyendo motores y componentes.  Clase B: motores.  Clase C: componentes.  Clase D: autocontenida, incluyendo ensayos no destructivos.

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