L'aereo atterra sulle ruote principali . Per gli aerei con ruota anteriore sono quelli posteriori, ma per gli aerei con ruota di coda (chiamati anche “tail-dragers”) sono quelli anteriori. In entrambi i casi le ruote principali sono molto vicine al centro di gravità e sopportano la maggior parte del peso dell'aereo, la ruota anteriore o posteriore ne sostiene solo una piccola parte.

L'aereo deve atterrare su ruote vicine al centro di gravità (longitudinalmente). Se non lo fossero, la forza sulle ruote creerebbe un momento che sbalzerebbe violentemente l'aereo. In realtà, i trascinatori di coda tendono a rimbalzare un po 'all'atterraggio perché manca ancora un po' di tempo e in caso di trascinatori di coda lancia l'aereo.

I primi aerei erano quasi tutti trascinatori di coda, perché quello il layout è più robusto, gestisce meglio le piste non asfaltate e ha meno resistenza quando il cambio è riparato. Tuttavia fornisce uno scarso controllo direzionale soprattutto una volta che la coda si solleva da terra durante il rollio al decollo. Successivamente la maggior parte dei progetti ha iniziato a utilizzare la ruota anteriore, perché fornisce un miglior controllo direzionale, è direzionalmente stabile, rende il livello del pavimento quando l'aereo è fermo, quindi il carico è più facile e la visibilità durante il taxi è molto migliore e con l'invenzione del carrello di atterraggio retrattile la resistenza non importava più.

Jan Hudec ha già fornito un'eccellente descrizione del motivo per cui le configurazioni degli ingranaggi sono progettate così come sono. Un'altra cosa importante da notare, tuttavia, è che, poiché gli aerei sono progettati per atterrare sulla loro marcia principale, l'altro ingranaggio (carrello anteriore nelle configurazioni triciclo o ruota di coda nei trascinatori di coda) non è progettato per essere in grado di sopportare la forza di un atterraggio. L'atterraggio con il carrello anteriore di un aereo di linea molto probabilmente causerà il collasso del carrello anteriore, lasciandoti in una situazione come il volo Southwest 345:

Fonte immagine: New York Daily News

Uno dei passeggeri di quel volo ha registrato l'atterraggio e lo ha pubblicato su YouTube. Sebbene ci siano stati solo pochi feriti minori (principalmente dall'uso dello scivolo ad un angolo così alto, se ricordo bene) l'aereo ha ricevuto danni così sostanziali che è stato ammortizzato. Ovviamente, questo non è un risultato desiderabile, quindi le compagnie aeree di solito preferiscono che i loro piloti atterrino sulla marcia principale invece.

A proposito, quando parliamo di un trascinatore di coda, stiamo parlando di aerei con un configurazione del carrello di atterraggio come questa:

Douglas DC-3. Fonte immagine: Wikipedia

Mentre il carrello di atterraggio del triciclo si riferisce alla configurazione che probabilmente sei abituato a vedere che assomiglia a questa:

Boeing 737. Fonte immagine: Wikipedia

Un rapido commento sulla discussione precedente sugli aeromobili a ruota di coda. I taildragger hanno in realtà due tecniche di atterraggio a loro disposizione.

Quella che la maggior parte delle persone immagina, in cui l'aereo tocca la rete prima di abbassare delicatamente la coda, è chiamata atterraggio sulla ruota .

Esiste, però, anche l ' atterraggio da tre punti , dove l'obiettivo è quello di atterrare con tutte e tre le ruote contemporaneamente ed è solitamente la prima tecnica di atterraggio insegnata , in particolare ai piloti che passano da aerei a triciclo.

La tecnica utilizzata ad ogni atterraggio viene scelta in base a una serie di fattori, tra cui:

• Tipo di atterraggio (es. -field vs. cross-wind)
• Tipo di aeromobile (alcuni aeromobili sono semplicemente più difficili da atterrare o potrebbero essere del tutto inadatti per una tecnica rispetto all'altra)
• Valuta pilota (con ad eccezione delle condizioni di vento forte, trovo tre punti più facili da "ingrassare" quando fuori allenamento)
• Condizioni della pista (la pavimentazione è molto meno tollerante dell'erba del timone sciatto co ntrol; allo stesso modo, tre punti possono offrire una migliore rimozione dei detriti per l'elica su campi accidentati)

Se vuoi saperne di più sugli aerei e sul volo, ti consiglio di cercare le risorse della FAA (in particolare il FAA Airplane Flying Handbook), così come il tesoro di informazioni sul sito web dell'AOPA.

In un avvicinamento un aereo generalmente scende tra 500 e 1000 piedi al minuto, ovvero un minimo di 8 piedi al secondo. Potrebbe non sembrare molto, ma solo colpire il suolo a quella velocità di discesa comporterebbe un grande rimbalzo e potrebbe danneggiare l'aereo. Sarebbe sicuramente scomodo per i passeggeri.

Affinché un aereo possa atterrare dolcemente, deve diminuire la sua velocità di discesa, per fare ciò il muso viene sollevato in una manovra chiamata flare. Un assetto a testa in su, in un aeroplano configurato con triciclo, porterà prima le ruote principali (posteriori) a contatto con il suolo.

Non tutti, i taildragger atterreranno sulle 2 ruote anteriori.

Perché in tal caso l'aereo non esce dalla pista. Hai mai provato a correre con una carriola? La più piccola deviazione in avanti verrà spiegata e prima che tu te ne accorga la cosa andrà di lato.

L'atterraggio sulle ruote posteriori metterà il centro di massa davanti alla fonte di trascinamento, quindi deviazioni a sinistra ea destra si correggerà da solo. Questa frenata più differenziale consentirà un maggiore controllo sull'aereo.

Per completezza, c'è anche il B-52, che ha il carrello di atterraggio "da bicicletta" (sia il carrello anteriore che quello posteriore sono considerati carrello "principale"). Credo che l'ideale per l'atterraggio sia che la marcia anteriore e quella posteriore tocchino simultaneamente ¹ .

Per chi se ne frega, ecco un video di un B-52 atterraggio, che mostra l'atterraggio quasi simultaneo del carrello anteriore e del carrello posteriore. A parte interessante, per supportare gli atterraggi con vento laterale irregolare, sia l'ingranaggio principale anteriore che posteriore del B- 52 sono sterzanti, quindi può atterrare (o decollare, taxi, ecc.) Con il muso rivolto fino a 15 gradi dalla direzione del movimento. Eccone un altro (dalla parte anteriore) che mostra un atterraggio irregolare.

^{1. Inizialmente l'ho scritto come "tutta l'attrezzatura", ma sarebbe falso. Ha anche un equipaggiamento di protezione della punta che normalmente tocca terra un po 'più tardi. Le sue ali sono abbastanza flessibili, quindi l'attrezzatura di protezione della punta normalmente non tocca terra fino a quando non rallenta abbastanza da produrre una portanza sostanzialmente inferiore. Se trasporta un carico di carburante leggero, potrebbero non toccarsi nemmeno in quel momento.}

^{Proprio quando era fermo a terra, le ali del B-52 potevano flettersi di circa 3 metri in punta, a seconda del carico di carburante. In volo, potrebbero flettersi verso l'alto ancora di più per un totale di circa 17 piedi di flessione (su un'apertura alare di circa 165 piedi).}

Risponderò a questa domanda in un altro modo.
Generalmente questo è di progettazione. Le ruote non sono il vero problema, l'angolo di attacco lo è. Quando la maggior parte degli aerei atterra, "flaring" o punta il bordo d'attacco delle ali il più in alto possibile senza entrare nel territorio di stallo. Ciò è particolarmente vero per i deltaplani e le tettoie da paracadute, anche se nessuno di questi ha ruote. Si chiama flaring perché è così che viene chiamato quando gli uccelli atterrano. (Anatre, Pellicani, ecc.) In questo aspetto, una ruota anteriore sarà più alta, e quindi toccherà per ultima. Anche un trascinatore di coda sta guardando questo fino all'ultimo momento. È davvero una planata motorizzata. Un pilota eviterà uno stallo, cercherà "effetto suolo" e presterà attenzione alle opzioni di recupero. Il design del carrello di atterraggio riflette questa strategia, se un ariliner commerciale toccasse prima il naso della città (livellato) viaggiando più velocemente e provando più di uno shock, l'attrezzatura dovrebbe essere molto più pesante. Questo tipo di atterraggio di frittelle di solito non finisce bene.

La tua osservazione "prima le ruote posteriori" riguarda gli aeromobili con carrello di atterraggio "triciclo". Per vari motivi, il carrello di atterraggio di tali aeromobili è configurato in modo da sedersi più o meno a livello del suolo (quando parcheggiato o in rullaggio). Un tale aereo di solito non può decollare o atterrare in un tale assetto. Questo perché le ali non genereranno abbastanza portanza a meno che l'aereo non sia alla velocità di crociera o vicino a essa. Per ridurre al minimo l'usura, il pericolo e la lunghezza della pista, il decollo e l'atterraggio vengono eseguiti alla velocità più bassa possibile, consentendo un margine di sicurezza sopra lo stallo. Per volare a tali velocità, l'ala ha bisogno di un angolo di attacco elevato, il che significa che l'aereo deve essere inclinato in un assetto a muso alto. Per rendere l'atterraggio una transizione positiva, l'aereo "flare"; essenzialmente lanciare sempre più in alto e rallentare sempre di più mentre appena sopra la pista fino a quando l'ala essenzialmente "stalla" - perde portanza. A questo punto, l'aereo si posiziona sulla pista alla velocità più bassa possibile e deve rimanere in contatto con la pista (non "rimbalza" o "mongolfiera" su). Tutto ciò equivale a toccare prima la marcia principale.

È certamente possibile toccare prima la ruota anteriore, un termine chiamato "carriola". Questo è molto pericoloso. In primo luogo, potrebbe verificarsi solo se l'avvicinamento è stato effettuato troppo velocemente: più velocità significa più forze e le cose vanno male più rapidamente. In secondo luogo, l'aereo sta atterrando su un punto davanti al centro di gravità. Il minimo movimento laterale creerà un momento laterale che potrebbe (e probabilmente farebbe) far girare l'aereo in un incidente.

Triciclo vs taildragger

È necessario che tutti gli aerei (indipendentemente dalle dimensioni, dal tipo) atterrino solo sulle ruote posteriori?

Tutti gli aeromobili toccano la pista con la loro attrezzatura principale e la marcia principale è a livello dell'ala. L'aggiunta di una ruota a poppa o davanti all'ingranaggio principale porta a due configurazioni con una notevole differenza: l'angolo tra l'ala e il piano orizzontale quando l'aereo è a terra.

• Quelli con una ruota anteriore e un angolo basso, la stragrande maggioranza degli aerei di oggi e tutti gli aerei di linea commerciali. Questa configurazione del cambio è denominata triciclo.

• Quelli con ruota di coda e angolo alto, categoria utilizzata all'inizio dell'aviazione. Questa configurazione dell'ingranaggio è denominata taildragger.

^Fonte

Il vantaggio del triciclo è la stabilità al suolo, grazie al motore posizionato tra le ruote. L'inconveniente è che il decollo non può sfruttare il peso del motore per aiutare a ruotare l'aereo. Gli ascensori sono più richiesti. Se la rotazione non viene eseguita correttamente, può verificarsi un attacco di coda.

Atterraggio di triciclo

Ha qualche vantaggio o è una regola?

È un requisito tecnico. Durante l'atterraggio, l'aereo deve toccare la pista con una velocità verticale molto ridotta, il percorso di planata deve essere leggermente in pendenza. Il peso dell'aereo lo tira verso il basso ad una velocità accelerata (caduta libera), l'aereo deve opporsi a questa accelerazione generando portanza.

La portanza è proporzionale alla velocità relativa e all'angolo tra la direzione del velivolo e la direzione dell'ala (la linea mediana dell'ala, chiamata linea della corda ). Questo angolo è denominato angolo di attacco . L'angolo di attacco ovviamente dipende dall'assetto del velivolo (angolo di beccheggio).

Quando si fa atterrare un triciclo, l'angolo di beccheggio deve essere relativamente alto, in modo che il carrello anteriore non tocchi la pista prima del carrello principale. Allo stesso tempo viene generata una discreta quantità di portanza a causa dell'angolo di attacco relativamente alto, come illustrato nella parte sinistra di questa immagine:

Al contrario, se volessimo toccare con il carrello anteriore, avremmo bisogno di diminuire fortemente l'angolo di beccheggio. Tale assetto diminuisce automaticamente l'angolo di attacco e la portanza associata (lato destro in alto) che è già bassa a causa della bassa velocità richiesta per l'atterraggio.

Se la portanza non è sufficiente a contrastare l'accelerazione di gravità, l'aereo scende troppo velocemente e la velocità verticale al touchdown crea una forza sull'ingranaggio che supera la sua resistenza meccanica. Si verificano danni.

Questo è il motivo per cui gli aerei di linea, che sono tricicli, non atterrano sulla ruota anteriore. Tuttavia questo porta a un'altra domanda: Perché usiamo tricicli invece di taildragger? Guardando la prima immagine, vediamo che sarebbe stato difficile salire e scendere a bordo, a causa della pendenza del pavimento, ma c'è di più da sapere, forse un'altra buona domanda da porre.

è chiamato flare, è una trazione di 5-10 gradi per rallentare l'aereo e mettere le ruote posteriori a terra.

Il carrello di atterraggio posteriore viene abbassato per primo perché lì al centro di massa (CoM), è anche più liscio e più sicuro. È più sicuro perché il carrello di atterraggio anteriore non è fatto per contenere l'intera attesa dell'aereo. (ES. L'Airbus A380 ha molte marce posteriori ma solo 1 marcia anteriore ( http://avimotive.com/wp-content/uploads/2016/01/a.jpg))

È più fluido perché rallenta il tasso di caduta.

Anche se c'è sicuramente molta verità nelle risposte precedenti, tutte trattano la domanda in un modo simile a: "Perché l'acqua si congela in alto e si abbassa? Perché altrimenti i pesci si congelerebbero". Sebbene ci siano una serie di ragioni per cui l'atterraggio sulle ruote posteriori funziona meglio, il più importante è che quando gli aeroplani atterrano il loro muso è più alto della coda, quindi le ruote posteriori sono più vicine al suolo. La ragione è che quando gli aerei rallentano le loro ali generano meno portanza. Devono fare qualcosa per fare in modo che le loro ali generino abbastanza portanza nonostante la riduzione della velocità relativa in modo da continuare a volare in una condizione non ottimale che coinvolge metallo piegato e forse si verificheranno palle di fuoco. Lo fanno puntando il naso verso l'alto che aumenta l'angolo di attacco delle ali e modificando la forma dell'ala (flap e lamelle) per fare in modo che le ali generino maggiore portanza a scapito di introdurre più resistenza. Quando si avvicinano al suolo, hanno rallentato quanto osano, il che significa che le alternative di velocità vengono utilizzate il più possibile. Ciò significa che l'aereo è inclinato all'indietro il più possibile in sicurezza e le alette sono completamente estese. Proprio nel momento in cui è garantito un atterraggio sicuro, il pericolo maggiore per la sicurezza dell'aereo si sposta dalla caduta dal cielo al colpire il suolo a una velocità troppo elevata, quindi il pilota fa le cose per scaricare la velocità. Ciò significa inclinare l'aereo all'indietro quanto basta per aumentare la resistenza dell'aria ma non abbastanza per farlo oscillare in aria. Un buon pilota lo fa a pochi metri da terra e regola le cose in modo che l'aereo si stabilizzi per alcuni brevi secondi mentre la velocità diminuisce. Un pilota non così bravo guadagna brevemente quota e poi l'aereo cade da 10 o 20 piedi di altezza ei passeggeri possono sperimentare tre o quattro voli molto brevi prima che l'aereo si stabilisca finalmente a terra. Tutto ciò avvicina le ruote posteriori al suolo, il che significa che è lì che la gomma incontra la strada.