El tren de aterrizaje es el tren de aterrizaje de una aeronave o nave espacial que se utiliza para el despegue o el aterrizaje . En el caso de los aviones, generalmente es necesario para ambos. Algunos fabricantes también lo llamaban anteriormente equipo de descenso , como Glenn L. Martin Company . Para los aviones, Stinton [1] hace la distinción terminológica tren de aterrizaje (británico) = tren de aterrizaje (EE. UU.) .
En el caso de los aviones, el tren de aterrizaje sostiene la nave cuando no está volando, lo que le permite despegar, aterrizar y rodar sin sufrir daños. El tren de aterrizaje con ruedas es el más común, con esquís o flotadores necesarios para operar desde nieve/hielo/agua y patines para operación vertical en tierra. Los aviones más rápidos tienen trenes de aterrizaje retráctiles, que se pliegan durante el vuelo para reducir la resistencia . El tren de aterrizaje debe ser lo suficientemente fuerte para soportar la aeronave y su diseño afecta el peso, el equilibrio y el rendimiento. [2]
Se han evaluado experimentalmente algunos trenes de aterrizaje inusuales. Estos incluyen: sin tren de aterrizaje (para ahorrar peso), posible gracias a la operación desde una base de catapulta y una plataforma de aterrizaje flexible: [3] colchón de aire (para permitir la operación sobre una amplia gama de obstáculos terrestres y agua/nieve/hielo); [4] rastreado (para reducir la carga en la pista). [5]
En el caso de los vehículos de lanzamiento y de aterrizaje de naves espaciales , el tren de aterrizaje normalmente sólo soporta el vehículo en el aterrizaje y no se utiliza para el despegue ni para el movimiento en la superficie.
Dados sus variados diseños y aplicaciones, existen decenas de fabricantes de trenes de aterrizaje especializados. Los tres más grandes son Safran Landing Systems , Collins Aerospace (parte de Raytheon Technologies ) y Héroux-Devtek .
El tren de aterrizaje representa entre el 2,5 y el 5% del peso máximo de despegue (MTOW) y entre el 1,5 y el 1,75% del coste del avión, pero el 20% del coste directo de mantenimiento del fuselaje . Una rueda diseñada adecuadamente puede soportar 30 t (66 000 lb), tolerar una velocidad de avance de 300 km/h y rodar una distancia de 500 000 km (310 000 mi); tiene un tiempo de 20.000 horas entre revisión y una vida útil de 60.000 horas o 20 años. [6]
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Los trenes de rodaje con ruedas normalmente son de dos tipos:
La disposición del arrastrador de cola era común durante la era temprana de la hélice, ya que deja más espacio para el espacio libre de la hélice. La mayoría de los aviones modernos tienen trenes de aterrizaje triciclo. Los aviones con arrastre de cola se consideran más difíciles de aterrizar y despegar (porque la disposición suele ser inestable , es decir, una pequeña desviación del recorrido en línea recta tenderá a aumentar en lugar de corregirse) y, por lo general, requieren una formación especial del piloto. Se puede agregar una pequeña rueda de cola o patín/parachoques al tren de aterrizaje de un triciclo para evitar daños en la parte inferior del fuselaje si se produce una rotación excesiva durante el despegue que provoque un golpe de cola . Los aviones con protección contra impactos de cola incluyen el B-29 Superfortress , el trijet Boeing 727 y el Concorde . Algunos aviones con tren de aterrizaje convencional retráctil tienen una rueda de cola fija. Hoerner estimó la resistencia de la rueda trasera fija del Bf 109 y la comparó con la de otras protuberancias, como la capota del piloto. [8]
Una tercera disposición (conocida como tándem o bicicleta) tiene el tren principal y el de morro ubicados delante y detrás del centro de gravedad (CG) debajo del fuselaje con estabilizadores en las alas. Esto se utiliza cuando no hay una ubicación conveniente a ninguno de los lados del fuselaje para sujetar el tren de aterrizaje principal o para almacenarlo cuando está retraído. Los ejemplos incluyen el avión espía Lockheed U-2 y el avión de salto Harrier . El Boeing B-52 utiliza una disposición similar, excepto que los engranajes delantero y trasero tienen cada uno dos unidades de ruedas gemelas una al lado de la otra.
El equipo de cuatriciclo es similar al de una bicicleta, pero con dos juegos de ruedas desplazadas lateralmente en las posiciones delantera y trasera. Raymer [9] clasifica el equipo B-52 como cuadriciclo. El Fairchild XC-120 Packplane experimental tenía engranajes de cuadriciclo ubicados en las góndolas del motor para permitir el acceso sin restricciones debajo del fuselaje para sujetar un contenedor de carga grande. [10]
Los helicópteros utilizan patines, pontones o ruedas según su tamaño y función.
Para disminuir la resistencia en vuelo, los trenes de aterrizaje se retraen hacia las alas y/o el fuselaje con ruedas al ras de la superficie circundante o ocultas detrás de puertas montadas al ras; esto se llama equipo retráctil. Si las ruedas no se retraen completamente sino que sobresalen parcialmente expuestas a la corriente de aire, se denomina engranaje semirretráctil.
La mayoría de los equipos retráctiles funcionan hidráulicamente, aunque algunos funcionan eléctricamente o incluso manualmente en aviones muy ligeros. El tren de aterrizaje se guarda en un compartimento llamado espacio para ruedas.
Los pilotos que confirman que su tren de aterrizaje está bajado y bloqueado se refieren a "tres verdes" o "tres en verde", una referencia a las luces indicadoras eléctricas (o paneles pintados de las unidades indicadoras mecánicas) de la rueda de morro/rueda de cola y las dos ruedas principales. engranajes. Las luces verdes o rojas parpadeantes indican que el equipo está en tránsito y no está arriba y bloqueado ni abajo y bloqueado. Cuando el equipo está completamente guardado con los seguros asegurados, las luces a menudo se apagan para seguir la filosofía de la cabina oscura; Algunos aviones tienen luces indicadoras de engranaje. [11]
Se utilizan sistemas redundantes para operar el tren de aterrizaje y también se pueden proporcionar patas redundantes del tren principal para que la aeronave pueda aterrizar de manera satisfactoria en una variedad de escenarios de falla. El Boeing 747 recibió cuatro sistemas hidráulicos separados e independientes (cuando los aviones anteriores tenían dos) y cuatro postes principales del tren de aterrizaje (cuando los aviones anteriores tenían dos). Un aterrizaje seguro sería posible si se arrancaran dos patas del tren principal, siempre que estuvieran en lados opuestos del fuselaje. [12] En caso de corte de energía en un avión ligero, siempre hay disponible un sistema de extensión de emergencia. Puede ser una manivela o una bomba operada manualmente, o un mecanismo mecánico de caída libre que desactiva los bloqueos y permite que el tren de aterrizaje caiga por gravedad.
El tren de aterrizaje de los aviones incluye ruedas equipadas con amortiguadores sólidos en los aviones ligeros y puntales oleodinámicos de aire/aceite en los aviones más grandes.
A medida que aumentaron los pesos de los aviones, se agregaron más ruedas y el espesor de la pista aumentó para mantenerse dentro del límite de carga de la pista. El Zeppelin-Staaken R.VI , un gran bombardero alemán de largo alcance de la Primera Guerra Mundial de 1916, usaba dieciocho ruedas para su tren de aterrizaje, divididas entre dos ruedas en los puntales del tren de morro y dieciséis ruedas en sus unidades de engranaje principal, divididas en cuatro. cuartetos uno al lado del otro, dos cuartetos de ruedas por lado, debajo de cada góndola de motor en tándem, para soportar su peso cargado de casi 12 t (26 000 lb).
Múltiples "ruedas en tándem" en un avión, particularmente en aviones de carga , montadas en los lados inferiores del fuselaje como unidades de engranaje principal retráctiles en diseños modernos, se vieron por primera vez durante la Segunda Guerra Mundial, en el avión de carga experimental alemán Arado Ar 232 , que usaba un fila de once juegos de ruedas fijas "hermanadas" directamente debajo de la línea central del fuselaje para manejar cargas más pesadas mientras está en el suelo. [13] Muchos de los grandes aviones de carga actuales utilizan esta disposición para sus configuraciones de tren principal retráctil, generalmente montados en las esquinas inferiores de la estructura central del fuselaje.
El prototipo Convair XB-36 tenía la mayor parte de su peso sobre dos ruedas principales, que necesitaban pistas de al menos 22 pulgadas (56 cm) de espesor. Los aviones de producción utilizaron dos bogies de cuatro ruedas, lo que le permitió utilizar cualquier aeródromo adecuado para un B-29. [14]
Un avión de negocios Lockheed JetStar relativamente liviano , con cuatro ruedas que soportaban 20 t (44 000 lb), necesitaba un pavimento de asfalto flexible de 25 cm (10 pulgadas) de espesor . El Boeing 727 -200 de 95 t (210.000 lb) con cuatro neumáticos sobre trenes de aterrizaje principales de dos patas requería un pavimento de 51 cm (20 pulgadas) de espesor. El grosor aumentó a 25 pulgadas (64 cm) para un McDonnell Douglas DC-10 -10 con 443.000 lb (201 t) apoyado sobre ocho ruedas sobre dos patas. El DC-10-30/40 más pesado, de 558.000 lb (253 t), podía operar desde pavimentos del mismo espesor con una tercera pata principal para diez ruedas, como el primer Boeing 747 -100, que pesaba 700.000 lb (320 t). sobre cuatro patas y 16 ruedas. El Lockheed C-5 , de peso similar y con 24 ruedas, necesita un pavimento de 46 cm (18 pulgadas). [15]
La unidad de ruedas gemelas en la línea central del fuselaje del McDonnell Douglas DC-10 -30/40 se mantuvo en el avión de línea MD-11 y se utilizó la misma configuración en el Airbus A340 -200/300 inicial de 275 t (606.000 lb). que evolucionó en un bogie de tren de aterrizaje completo de cuatro ruedas para el Airbus A340-500/-600, más pesado, de 380 t (840 000 lb). [16] [17] El Boeing 777 de hasta 775.000 lb (352 t) tiene doce ruedas principales en dos bogies de tres ejes, como el posterior Airbus A350 .
El Airbus A380 de 575 t (1.268.000 lb) tiene un bogie de cuatro ruedas debajo de cada ala con dos juegos de bogies de seis ruedas debajo del fuselaje. [18] El Antonov An-225 de 640 t (1.410.000 lb) , el avión de carga más grande, tenía 4 ruedas en las unidades de engranaje de morro de doble puntal, como el Antonov An-124 más pequeño , y 28 ruedas de engranaje principal. [19]
El A321neo de 97 t (214.000 lb) tiene un tren principal de dos ruedas inflado a 15,7 bar (228 psi), [20] mientras que el A350 -900 de 280 t (620.000 lb) tiene un tren principal de cuatro ruedas inflado a 17,1 bar ( 248 psi). [21]
Los aviones STOL tienen un requisito de tasa de caída más alta si se debe adoptar una técnica de aterrizaje sin bengalas tipo portaaviones para reducir la dispersión del aterrizaje. Por ejemplo, el Saab 37 Viggen , con un tren de aterrizaje diseñado para un impacto de 5 m/s, podría utilizar un aterrizaje tipo portaaviones y HUD para reducir su dispersión de 300 ma 100 m. [22]
El de Havilland Canada DHC-4 Caribou utilizó patas de carrera larga para aterrizar desde una aproximación empinada sin flotación. [23]
Un hidroavión tiene un fuselaje inferior con la forma del casco de un barco que le da flotabilidad. Se añaden flotadores montados en alas o patrocinadores rechonchos en forma de alas para mayor estabilidad. Los patrocinadores están unidos a los lados inferiores del fuselaje.
Un hidroavión tiene dos o tres flotadores aerodinámicos. Los flotadores anfibios tienen ruedas retráctiles para operación en tierra.
Un avión anfibio o anfibio suele tener dos trenes de aterrizaje distintos, a saber, un casco/flotadores de "barco" y ruedas retráctiles, que le permiten operar desde tierra o agua.
El equipo de varada es un tren de aterrizaje con ruedas desmontable que permite maniobrar en tierra un hidroavión o hidroavión no anfibio. Se utiliza para el mantenimiento y almacenamiento de aeronaves y se transporta en la aeronave o se guarda en una grada. El equipo de varada puede consistir en ruedas individuales desmontables o una cuna que soporta toda la aeronave. En el primer caso, el dispositivo de varada se acopla o desacopla manualmente con la aeronave en el agua; en este último caso, se maniobra el avión hasta la cuna.
Los helicópteros pueden aterrizar en el agua utilizando flotadores o casco y flotadores.
Para el despegue se requiere un escalón y un fondo de planeo para elevarlo desde la posición flotante hasta planear en la superficie. Para aterrizar se requiere una acción de corte para reducir el impacto con la superficie del agua. Un fondo en V divide el agua y los lomos desvían el rocío para evitar que dañe las partes vulnerables de la aeronave. Es posible que sea necesario un control de pulverización adicional utilizando tiras de pulverización o canalones invertidos. Se agrega un escalón al casco, justo detrás del centro de gravedad, para evitar que el agua se adhiera a la popa y que el avión pueda acelerar hasta alcanzar la velocidad de vuelo. El escalón permite que el aire, conocido como aire de ventilación, rompa la succión de agua en el cuerpo posterior. [24] Se utilizaron dos pasos en el Kawanishi H8K . [25] Un paso aumenta la resistencia en vuelo. La contribución de la resistencia del escalón se puede reducir con un carenado. Se introdujo un escalón carenado en el Short Sunderland III. [26]
Uno de los objetivos de los diseñadores de hidroaviones era el desarrollo de un hidroavión en mar abierto capaz de realizar operaciones rutinarias en aguas muy turbulentas. Esto provocó cambios en la configuración del casco del hidroavión. Los cascos de alta relación longitud/manga y las popas extendidas mejoraron las capacidades en aguas turbulentas. [27] Un casco mucho más largo que su ancho también reducía la resistencia en vuelo. [28] Un desarrollo experimental del Martin Marlin , el Martin M-270, se probó con un nuevo casco con una relación longitud/manga mayor de 15, obtenida añadiendo 6 pies tanto al morro como a la cola. [28] La capacidad en mar agitado se puede mejorar con velocidades más bajas de despegue y aterrizaje porque se reducen los impactos con las olas. El Shin Meiwa US-1A es un anfibio STOL con flaps volados y todas las superficies de control. La capacidad de aterrizar y despegar a velocidades relativamente bajas de unos 45 nudos y las características hidrodinámicas del casco, la gran relación eslora/manga [29] y el canal rociador invertido, por ejemplo, permiten la operación en alturas de olas de 15 pies. [30] Los canalones invertidos canalizan el spray hacia la parte trasera de los discos de la hélice. [31]
Es necesario realizar maniobras a baja velocidad entre gradas y boyas y zonas de despegue y aterrizaje. Los timones de agua se utilizan en hidroaviones que varían en tamaño desde el Republic RC-3 Seabee hasta el Beriev A-40 [32]. Se utilizaron hidroflaps en el Martin Marlin [33] y el Martin SeaMaster . Los hidroflaps, sumergidos en la parte trasera de la popa, actúan como freno de velocidad o diferencialmente como timón. Se ha utilizado una aleta fija, conocida como skeg , para lograr estabilidad direccional. Se añadió un skeg al segundo escalón del casco del hidroavión Kawanishi H8K . [34]
Los impactos a alta velocidad en aguas turbulentas entre el casco y los flancos de las olas se pueden reducir utilizando hidroesquís que mantienen el casco fuera del agua a velocidades más altas. Los hidroesquís reemplazan la necesidad de un casco de barco y solo requieren un fuselaje simple que planee en la parte trasera. Alternativamente, se pueden utilizar esquís con ruedas para aviones terrestres que inician y finalizan su vuelo desde una playa o una barcaza flotante. Los hidroesquís con ruedas se demostraron como una conversión del tren de aterrizaje multiuso del Fairchild C-123 , conocido como Panto-base [35] Stroukoff YC-134 . Un hidroavión diseñado desde el principio con hidroesquís fue el prototipo de caza Convair F2Y Sea Dart . Los esquís incorporaban ruedas pequeñas, con una tercera rueda en el fuselaje, para manejo en tierra.
En la década de 1950, los hidroesquís se concibieron como una ayuda para el amaraje de grandes aviones con motor de pistón. [36] Las pruebas de tanques de agua realizadas utilizando modelos de Lockheed Constellation , Douglas DC-4 y Lockheed Neptune concluyeron que las posibilidades de supervivencia y rescate mejorarían enormemente si se evitaran daños críticos asociados con el hundimiento. [37]
El tren de aterrizaje de los aviones de ala fija que aterrizan en portaaviones tiene un requisito de tasa de caída más alta porque los aviones vuelan sobre la cubierta sin ninguna inclinación de aterrizaje . Otras características están relacionadas con los requisitos de despegue con catapulta para aeronaves específicas. Por ejemplo, el Blackburn Buccaneer fue bajado sobre su patín trasero para establecer la actitud de morro arriba requerida. El McDonnell Douglas F-4 Phantom II naval en servicio en el Reino Unido necesitaba una pata de rueda de morro extendida para establecer la actitud del ala en el lanzamiento. [38]
El tren de aterrizaje de un avión que utiliza un salto de esquí en el despegue está sometido a cargas de 0,5 g que también duran mucho más que un impacto en el aterrizaje. [39]
Los helicópteros pueden tener un arpón de bloqueo de cubierta para anclarlos a la cubierta. [40]
Algunas aeronaves exigen utilizar el tren de aterrizaje como freno de velocidad.
El montaje flexible de los bogies del tren de aterrizaje principal replegados en el Tupolev Tu-22 R elevó la velocidad de aleteo del avión a 550 kN (1.020 km/h). Los bogies oscilaban dentro de la góndola bajo el control de amortiguadores y resortes como dispositivo anti-vibración. [41]
Algunos aviones experimentales han utilizado equipos de aviones existentes para reducir los costos del programa. El cuerpo elevador Martin-Marietta X-24 utilizó el tren delantero/principal del North American T-39/ Northrop T-38 y el Grumman X-29 del Northrop F-5 / General Dynamics F-16 . [42]
Cuando un avión necesita aterrizar en superficies cubiertas de nieve, el tren de aterrizaje suele estar formado por esquís o una combinación de ruedas y esquís.
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Algunos aviones utilizan ruedas para el despegue y las desechan cuando están en el aire para mejorar la racionalización sin la complejidad, el peso y los requisitos de espacio de un mecanismo de retracción. A veces, las ruedas se montan en ejes que forman parte de un chasis separado de "carro" (solo para ruedas principales) o "trolley" (para un juego de tres ruedas con rueda de morro). El aterrizaje se realiza sobre patines o dispositivos simples similares (fijos o retráctiles). El SNCASE Baroudeur utilizó este arreglo.
Los ejemplos históricos incluyen el caza cohetes Messerschmitt Me 163 Komet que utiliza "dolly", [43] el planeador de tropas Messerschmitt Me 321 Gigant y los primeros ocho prototipos que utilizan "trolley" [44] del bombardero de reconocimiento a reacción Arado Ar 234 . La principal desventaja de utilizar el sistema de plataforma rodante de despegue y patines de aterrizaje en aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial (destinados a un número considerable de diseños de aviones militares propulsados por cohetes y reactores alemanes de finales de la guerra) era que los aviones probablemente estarían dispersos por todo un aeródromo militar después de haber aterrizado de una misión, y no podrían desplazarse por sí solos hasta un lugar de "dispersión" apropiadamente escondido, lo que fácilmente podría dejarlos vulnerables a recibir disparos de los combatientes aliados atacantes . Un ejemplo contemporáneo relacionado son las ruedas de soporte de las puntas de las alas ("pogos") del avión de reconocimiento Lockheed U-2 , que se caen después del despegue y caen a la tierra; Luego, el avión se basa en patines de titanio en las puntas de las alas para aterrizar. [ cita necesaria ]
Algunos puntales del tren de aterrizaje principal en aviones de la Segunda Guerra Mundial, para permitir que un tren principal de una sola pata almacene más eficientemente la rueda dentro del ala o de la góndola del motor, giraban el puntal del tren único en un ángulo de 90° durante el movimiento hacia atrás. secuencia de retracción para permitir que la rueda principal descanse "plana" sobre el extremo inferior del puntal del tren principal, o al ras dentro del ala o las góndolas del motor, cuando esté completamente retraída. Algunos ejemplos son el Curtiss P-40 , el Vought F4U Corsair , el Grumman F6F Hellcat , el Messerschmitt Me 210 y el Junkers Ju 88 . La familia Aero Commander de aviones de negocios bimotores también comparte esta característica en los engranajes principales, que se retraen hacia atrás en los extremos de las góndolas del motor . El puntal de la rueda de morro que se retraía hacia atrás en el Heinkel He 219 [45] y el puntal del tren de morro que se retraía hacia adelante en el posterior Cessna Skymaster giraban de manera similar 90 grados mientras se retraían. [ cita necesaria ]
En la mayoría de los aviones de combate monomotor de la Segunda Guerra Mundial (e incluso en un diseño de bombardero pesado alemán ) con tren principal retráctil lateral, el tren principal que se retraía hacia las alas estaba inclinado hacia adelante en la posición "hacia abajo" para un mejor manejo en tierra, con un tren retraído. posición que colocaba las ruedas principales a cierta distancia detrás de su posición cuando estaban abajo del fuselaje; esto condujo a una geometría angular compleja para establecer los ángulos de "pink" en los extremos superiores de los puntales para el eje de rotación del mecanismo de retracción. con algunos aviones, como el P-47 Thunderbolt y el Grumman Bearcat , incluso exigiendo que los puntales del tren principal se alargaran a medida que se extendían para dar suficiente distancia al suelo para sus grandes hélices de cuatro palas. Una excepción a la necesidad de esta complejidad en muchos aviones de combate de la Segunda Guerra Mundial fue el famoso caza Zero de Japón , cuyo tren principal permanecía en un ángulo perpendicular a la línea central del avión cuando estaba extendido, visto desde un lado.
Las ruedas principales del Vought F7U Cutlass podían moverse 20 pulgadas entre una posición hacia adelante y hacia atrás. La posición delantera se utilizó para el despegue para dar un brazo de palanca más largo para el control del cabeceo y una mayor actitud de morro arriba. La posición de popa se utilizó para reducir el rebote en el aterrizaje y reducir el riesgo de vuelco durante el manejo en tierra. [46]
El diseño tándem o bicicleta se utiliza en el Hawker Siddeley Harrier, que tiene dos ruedas principales detrás de una única rueda de morro debajo del fuselaje y una rueda más pequeña cerca de la punta de cada ala. En los Harriers de segunda generación, el ala se extiende más allá de las ruedas estabilizadoras para permitir transportar mayores cargas de munición montadas en las alas, o para permitir que se atornille extensiones de las puntas de las alas para vuelos en ferry. [47]
Martin evaluó un diseño en tándem utilizando un Martin B-26 Marauder especialmente modificado (el XB-26H) para evaluar su uso en el primer bombardero a reacción de Martin, el Martin XB-48 . Esta configuración resultó tan maniobrable que también fue seleccionada para el B-47 Stratojet . [48] También se utilizó en el U-2, Myasishchev M-4 , Yakovlev Yak-25 , Yak-28 y Sud Aviation Vautour . También se utiliza una variación del diseño multi tándem en el B-52 Stratofortress , que tiene cuatro bogies de ruedas principales (dos hacia adelante y dos hacia atrás) debajo del fuselaje y una pequeña rueda estabilizadora que sostiene cada punta de ala. El tren de aterrizaje del B-52 también es único porque los cuatro pares de ruedas principales pueden dirigirse. Esto permite que el tren de aterrizaje se alinee con la pista y, por tanto, facilita los aterrizajes con viento cruzado (utilizando una técnica llamada aterrizaje en cangrejo ). Dado que los aviones tándem no pueden girar para el despegue, el tren de avance debe ser lo suficientemente largo para dar a las alas el ángulo de ataque correcto durante el despegue. Durante el aterrizaje, el tren delantero no debe tocar la pista primero, de lo contrario el tren trasero caerá bruscamente y puede provocar que la aeronave rebote y vuelva a volar. [49]
Uno de los primeros trenes de aterrizaje que incorporaba ruedas para aterrizajes con viento cruzado fue pionero en el diseño del Bleriot VIII de 1908. Posteriormente se utilizó en el mucho más famoso avión de cruce de canales Blériot XI de 1909 y también se copió en los primeros ejemplos del Etrich Taube . En esta disposición, la absorción de impactos del tren de aterrizaje principal fue asumida por un miembro superior con resorte de cuerda elástica que se deslizaba verticalmente. El poste vertical a lo largo del cual se deslizaba el miembro superior para recibir los impactos del aterrizaje también tenía su extremo inferior como punto de rotación para el extremo delantero de la horquilla de suspensión de la rueda principal, permitiendo que el tren principal girara en aterrizajes con viento cruzado moderado. [ cita necesaria ]
Las unidades del tren principal ajustadas manualmente en el B-52 se pueden configurar para despegues con viento cruzado. Rara vez es necesario utilizarlo desde aeródromos designados por SAC que tienen pistas principales en la dirección predominante del viento más fuerte. [50] El Lockheed C-5 Galaxy tiene unidades principales giratorias de 6 ruedas para aterrizajes con viento cruzado y unidades traseras con ruedas para evitar el roce de los neumáticos en curvas cerradas. [51]
Tanto el tren de morro como el tren de aterrizaje principal montado en el ala del avión de carga/transporte alemán Arado Ar 232 de la Segunda Guerra Mundial fueron diseñados para arrodillarse. Esto facilitó la carga y descarga y mejoró el rodaje sobre zanjas y terrenos blandos. [52]
Algunos de los primeros aviones de combate de la Marina de los EE. UU. estaban equipados con un tren de morro "arrodillado" que consistía en pequeñas ruedas auxiliares orientables sobre puntales cortos ubicados delante del tren de morro principal, lo que permitía que el avión se desplazara con la cola alta con el tren de morro principal retraído. Esta característica tenía como objetivo mejorar la seguridad a bordo de los portaaviones al redirigir la ráfaga de escape caliente hacia arriba y reducir los requisitos de espacio en los hangares al permitir que el avión se estacione con el morro debajo de la cola de un avión equipado de manera similar. El equipo para arrodillarse se utilizó en el FJ-1 Fury norteamericano [53] y en las primeras versiones del McDonnell F2H Banshee , pero se descubrió que era de poca utilidad operativa y se omitió en los cazas de la Armada posteriores. [54]
La rueda de morro del Lockheed C-5 , [55] se retrae parcialmente contra un parachoques para ayudar en la carga y descarga de carga usando rampas a través de la nariz del fuselaje con bisagras "inclinables" hacia adelante mientras está parado en el suelo. El avión también se inclina hacia atrás. [56] Las unidades principales Messier de doble rueda instaladas en el Transall y otros aviones de carga pueden inclinarse hacia adelante o hacia atrás según sea necesario. [57]
El helicóptero Boeing AH-64 Apache es capaz de arrodillarse para caber dentro de la bodega de carga de un avión de transporte y para almacenamiento. [58]
El tren de aterrizaje de la aeronave incluye dispositivos para evitar el contacto del fuselaje con el suelo al inclinarse hacia atrás cuando se carga la aeronave. Algunos aviones comerciales han utilizado accesorios de cola cuando están estacionados en la puerta. [59] El Douglas C-54 tenía una ubicación crítica del CG que requería un puntal de manejo en tierra. [60] El Lockheed C-130 y el Boeing C-17 Globemaster III utilizan soportes de rampa. [61]
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El CG vacío del Ilyushin IL-62 con motor trasero está detrás del tren principal debido a decisiones de diseño derivadas de los esfuerzos para reducir el peso total, la complejidad de los sistemas y la resistencia; Para evitar que el fuselaje se incline hacia atrás cuando está descargado, el avión tiene un puntal de cola vertical totalmente retráctil único con ruedas giratorias para permitir el remolque o el retroceso . El puntal no está destinado al rodaje ni al vuelo, cuando el peso de la tripulación, los pasajeros, la carga y el combustible proporcionan el equilibrio longitudinal necesario. [62]
Para minimizar la resistencia, los planeadores modernos suelen tener una sola rueda, retráctil o fija, centrada debajo del fuselaje, lo que se conoce como tren de aterrizaje monorrueda o tren de aterrizaje monorrueda . El engranaje monorrueda también se utiliza en algunos aviones propulsados, donde la reducción de la resistencia es una prioridad, como el Europa Classic . Al igual que el caza cohetes Me 163, algunos planeadores anteriores a la Segunda Guerra Mundial utilizaban una plataforma rodante de despegue que se desechaba durante el despegue; Estos planeadores luego aterrizaron sobre un patín fijo. [63] Esta configuración va necesariamente acompañada de un arrastrador de cola.
Los helicópteros ligeros utilizan patines de aterrizaje sencillos para ahorrar peso y costes. Los patines pueden tener puntos de fijación para ruedas para que puedan moverse distancias cortas en el suelo. Los derrapes no son prácticos para helicópteros que pesan más de cuatro toneladas. Algunas máquinas de alta velocidad tienen ruedas retráctiles, pero la mayoría utiliza ruedas fijas por su robustez y para evitar la necesidad de un mecanismo de retracción. [64]
Los aviones experimentales de cola utilizan trenes de aterrizaje ubicados en sus colas para la operación VTOL .
Para los aviones ligeros, un tipo de tren de aterrizaje que resulta económico de producir es un simple arco de madera laminada de fresno, como el que se utiliza en algunos aviones de construcción casera. Un engranaje arqueado similar a menudo se forma a partir de acero para resortes. El Cessna Airmaster fue uno de los primeros aviones en utilizar un tren de aterrizaje de acero con resortes. La principal ventaja de este tipo de equipo es que no se necesita ningún otro dispositivo amortiguador; la hoja deflectora proporciona la absorción de impactos. [ cita necesaria ]
El espacio limitado disponible para guardar el tren de aterrizaje ha dado lugar a muchos mecanismos de retracción complejos, cada uno de ellos exclusivo de un avión en particular. Un ejemplo temprano, el ganador del concurso de diseño del avión de combate alemán Bomber B , el Junkers Ju 288 , tenía un tren de aterrizaje principal "plegable" complejo a diferencia de cualquier otro avión diseñado por el Eje o los Aliados en la guerra: su único puntal oleo solo estaba unido al extremo inferior de sus puntales de retracción principal en forma de Y, manejando las ruedas gemelas del tren principal y plegándolo girando hacia abajo y hacia atrás durante la retracción [65] para "doblar" la longitud del tren principal y acortarlo para guardarlo en la góndola del motor como estaba [66] Sin embargo, el diseño de punto de pivote único también provocó numerosos incidentes de colapso de unidades de engranajes principales para sus prototipos de fuselajes.
Se puede obtener una mayor área de contacto con ruedas muy grandes, muchas ruedas más pequeñas o engranajes tipo oruga. El equipo de orugas fabricado por Dowty se instaló en un Westland Lysander en 1938 para pruebas de rodaje, luego en un Fairchild Cornell y un Douglas Boston . [67] Bonmartini, en Italia, instaló un engranaje de orugas en un Piper Cub en 1951. [68] El engranaje de orugas también se probó utilizando un C-47, un C-82 y un B-50. Se puso a disposición un avión mucho más pesado, un XB-36, para futuras pruebas, aunque no había intención de utilizarlo en aviones de producción. La tensión en la pista se redujo a un tercio de la del bogie de cuatro ruedas B-36. [69] [70]
El transporte terrestre es un concepto a largo plazo (después de 2030) de volar sin tren de aterrizaje. Es una de las muchas tecnologías de aviación que se proponen para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. [71] Dejar el tren de aterrizaje en el suelo reduce el peso y la resistencia. Dejarlo atrás después del despegue se hizo por una razón diferente, es decir, con objetivos militares, durante la Segunda Guerra Mundial utilizando las disposiciones "dolly" y "trolley" del caza cohete alemán Me 163 B y el prototipo de avión de reconocimiento Arado Ar 234 A. bombardeo.
Hay varios tipos de dirección. Los aviones con arrastre de cola pueden ser gobernados únicamente por el timón (dependiendo del efecto de hélice producido por el avión para girarlo) con una rueda de cola que gira libremente, o mediante un enlace de dirección con la rueda de cola, o mediante frenado diferencial (el uso de frenos independientes en lados opuestos del avión para virar el avión desacelerando un lado más bruscamente que el otro). Los aviones con tren de aterrizaje triciclo suelen tener un enlace de dirección con la rueda de morro (especialmente en aviones grandes), pero algunos permiten que la rueda de morro gire libremente y utilicen el frenado diferencial y/o el timón para dirigir el avión, como el Cirrus SR22 .
Algunos aviones requieren que el piloto conduzca usando los pedales del timón; otros permiten dirigir con el yugo o la palanca de control. Algunos permiten ambos. Otros más tienen un control independiente, llamado timón , que se utiliza exclusivamente para girar en el suelo. [ cita necesaria ]
Cuando una aeronave se dirige en tierra utilizando exclusivamente el timón, necesita un flujo de aire sustancial que pase por el timón, que puede generarse por el movimiento hacia adelante de la aeronave o por el rebufo de la hélice. La dirección del timón requiere una práctica considerable para utilizarla de forma eficaz. Aunque necesita flujo de aire más allá del timón, tiene la ventaja de no necesitar fricción con el suelo, lo que lo hace útil para aviones sobre agua, nieve o hielo. [ cita necesaria ]
Algunos aviones vinculan el yugo, la palanca de control o el timón directamente al volante que se utiliza para gobernar. Al manipular estos controles se gira el volante (la rueda de morro para el tren de aterrizaje de triciclo y la rueda de cola para los de arrastre de cola ). La conexión puede ser firme en la que cualquier movimiento de los controles hace girar el volante (y viceversa), o puede ser suave en la que un mecanismo parecido a un resorte gira el volante pero no lo obliga a girar. El primero proporciona una dirección positiva pero hace que el volante patine más fácilmente; este último proporciona una dirección más suave (lo que facilita el control excesivo) pero reduce la probabilidad de derrapar. Las aeronaves con tren retráctil podrán desactivar total o parcialmente el mecanismo de dirección cuando el tren esté retraído. [ cita necesaria ]
El frenado diferencial depende de la aplicación asimétrica de los frenos de las ruedas del engranaje principal para girar la aeronave. Para ello, el avión debe estar equipado con controles separados para los frenos derecho e izquierdo (normalmente en los pedales del timón). La rueda delantera o trasera no suele estar equipada con frenos. El frenado diferencial requiere una habilidad considerable. En aeronaves con varios métodos de dirección que incluyen frenado diferencial, se puede evitar el frenado diferencial debido al desgaste que provoca en los mecanismos de frenado. El frenado diferencial tiene la ventaja de ser en gran medida independiente de cualquier movimiento o derrape de la rueda delantera o trasera. [ cita necesaria ]
Un timón en un avión es una pequeña rueda o palanca, a veces accesible para un piloto y a veces duplicada para ambos pilotos, que controla la dirección del avión mientras está en tierra. El timón puede estar diseñado para funcionar en combinación con otros controles como el timón o el yugo. En los grandes aviones de pasajeros, por ejemplo, el timón se utiliza a menudo como único medio de dirección durante el rodaje, y luego el timón se utiliza para dirigir durante el despegue y el aterrizaje, de modo que tanto las superficies de control aerodinámico como el tren de aterrizaje pueden controlarse simultáneamente cuando el el avión se mueve a velocidades aerodinámicas. [ cita necesaria ]
El criterio de selección especificado, por ejemplo, tamaño, peso o presión mínimos, se utiliza para seleccionar neumáticos y ruedas adecuados del catálogo del fabricante y de los estándares de la industria que se encuentran en el Aircraft Yearbook publicado por Tire and Rim Association, Inc. [72]
La elección de los neumáticos de las ruedas principales se realiza en función del caso de carga estática. La carga total del tren principal se calcula suponiendo que la aeronave está rodando a baja velocidad sin frenar: [73]
donde es el peso de la aeronave y y son la distancia medida desde el centro de gravedad (cg) de la aeronave hasta el tren principal y de morro, respectivamente.
La elección de los neumáticos de la rueda de morro se basa en la carga de la rueda de morro durante el frenado con el máximo esfuerzo: [73]
¿Dónde está la sustentación, la resistencia, el empuje y la altura de la aeronave cg desde la línea de tierra estática? Los valores típicos para hormigón seco varían desde 0,35 para un sistema de frenos simple hasta 0,45 para un sistema de control automático de la presión de los frenos. Como ambos y son positivos, la carga máxima del tren de morro se produce a baja velocidad. El empuje inverso disminuye la carga del tren de morro y, por lo tanto, la condición da como resultado el valor máximo: [73]
Para garantizar que no se excedan las cargas nominales en condiciones estáticas y de frenado, se utiliza un factor de seguridad del siete por ciento en el cálculo de las cargas aplicadas.
Siempre que la carga de las ruedas y la configuración del tren de aterrizaje permanezcan sin cambios, el peso y el volumen del neumático disminuirán con un aumento en la presión de inflado. [73] Desde el punto de vista de la flotación, una disminución en el área de contacto de los neumáticos inducirá una mayor tensión de apoyo en el pavimento, lo que puede reducir el número de aeródromos disponibles para la aeronave. El frenado también será menos efectivo debido a una reducción en la fuerza de fricción entre los neumáticos y el suelo. Además, la disminución del tamaño del neumático, y por tanto del tamaño de la rueda, podría plantear un problema si se van a montar frenos internos dentro de las llantas. Los argumentos en contra de una presión más alta son de tal naturaleza que los operadores comerciales generalmente prefieren presiones más bajas para maximizar la vida útil de los neumáticos y minimizar el estrés en la pista. Para evitar pinchazos causados por piedras, Philippine Airlines tuvo que operar su avión Hawker Siddeley 748 con presiones tan bajas como lo permitía el fabricante de neumáticos. [74] Sin embargo, una presión demasiado baja puede provocar un accidente como en el vuelo 2120 de Nigeria Airways .
El fabricante proporciona en su catálogo una regla general aproximada sobre la presión requerida de los neumáticos. Goodyear, por ejemplo, recomienda que la presión sea un 4 % superior a la requerida para un peso determinado o como una fracción de la carga estática nominal y el inflado. [75]
Los neumáticos de muchos aviones comerciales deben llenarse con nitrógeno y no diluirse posteriormente con más del 5% de oxígeno, para evitar la autoignición del gas que puede resultar del sobrecalentamiento de los frenos que produce vapores volátiles del revestimiento del neumático. [76]
Los aviones navales utilizan diferentes presiones cuando operan desde un portaaviones y en tierra. Por ejemplo, la presión de los neumáticos Northrop Grumman E-2 Hawkeye es de 260 psi (1,8 MPa) en el barco y de 210 psi (1,4 MPa) en tierra. [77] La deflación en ruta se utiliza en el Lockheed C-5 Galaxy para adaptarse a las condiciones del aeródromo en el destino, pero añade una complicación excesiva al tren de aterrizaje y las ruedas [78]
El ruido en la comunidad aeroportuaria es una cuestión medioambiental que ha puesto de relieve la contribución del ruido aerodinámico procedente del tren de aterrizaje. Un objetivo a largo plazo de la NASA es limitar el ruido de objeción de las aeronaves dentro de los límites del aeropuerto. Durante la aproximación al aterrizaje, el tren de aterrizaje se baja varias millas antes del aterrizaje y el tren de aterrizaje es la fuente dominante de ruido del fuselaje, seguido por los dispositivos de elevación elevados desplegados. Con los motores a una potencia reducida en la aproximación, es necesario reducir el ruido del fuselaje para lograr una reducción significativa del ruido total de la aeronave. [79] [80] La adición de carenados adicionales es un enfoque para reducir el ruido del tren de aterrizaje con un enfoque a más largo plazo para abordar la generación de ruido durante el diseño inicial. [81]
Las especificaciones de las aerolíneas exigen que un avión de pasajeros realice hasta 90.000 despegues y aterrizajes y recorra 500.000 kilómetros en tierra durante su vida útil. El tren de aterrizaje convencional está diseñado para absorber la energía de un aterrizaje y no funciona bien para reducir las vibraciones inducidas por el suelo en la estructura del avión durante el aterrizaje, el rodaje y el despegue. Las vibraciones del fuselaje y los daños por fatiga se pueden reducir utilizando oleos semiactivos que varían la amortiguación en una amplia gama de velocidades de avance y calidad de la pista.
Los fallos de funcionamiento o errores humanos (o una combinación de ellos) relacionados con los trenes de aterrizaje retráctiles han sido causa de numerosos accidentes e incidentes a lo largo de la historia de la aviación. La distracción y la preocupación durante la secuencia de aterrizaje desempeñaron un papel destacado en los aproximadamente 100 incidentes de aterrizaje con el tren puesto que ocurrieron cada año en los Estados Unidos entre 1998 y 2003. [82] Un aterrizaje con el tren puesto, también conocido como aterrizaje con el tren puesto , es Un accidente que resulta de que el piloto se olvide de bajar el tren de aterrizaje, o no pueda hacerlo debido a un mal funcionamiento. Aunque rara vez es fatal, un aterrizaje con el tren puesto puede ser muy costoso si causa daños importantes al fuselaje o al motor. Para aviones propulsados por hélice, un golpe de hélice puede requerir una revisión del motor.
Algunos aviones tienen una parte inferior del fuselaje más rígida o características adicionales para minimizar el daño estructural en un aterrizaje con las ruedas hacia arriba. Cuando el Cessna Skymaster se convirtió para una función de observación militar (el O-2 Skymaster ), se agregaron barandillas de fibra de vidrio a lo largo del fuselaje; eran adecuados para sostener la aeronave sin sufrir daños si aterrizaba sobre una superficie cubierta de hierba. [ cita necesaria ]
El Bombardier Dash 8 es conocido por sus problemas con el tren de aterrizaje. Hubo tres incidentes involucrados, todos ellos relacionados con Scandinavian Airlines , vuelos SK1209, SK2478 y SK2867 . Esto llevó a Scandinavian a retirar todos sus Dash 8. La causa de estos incidentes fue un mecanismo de bloqueo que no funcionó correctamente. Esto también causó preocupación por el avión de muchas otras aerolíneas que encontraron problemas similares, Bombardier Aerospace ordenó que todos los Dash 8 con 10,000 o más horas estuvieran en tierra, pronto se descubrió que 19 Dash 8 de Horizon Airlines tenían problemas con el mecanismo de bloqueo, al igual que 8 austriacos. Esto provocó la cancelación de varios cientos de vuelos . [ cita necesaria ]
El 21 de septiembre de 2005, el vuelo 292 de JetBlue Airways aterrizó con éxito con el tren de morro girado 90 grados hacia los lados, lo que provocó una lluvia de chispas y llamas después del aterrizaje. [83]
El 1 de noviembre de 2011, el vuelo LO16 de LOT Polish Airlines aterrizó con éxito en el aeropuerto Chopin de Varsovia debido a fallas técnicas; Las 231 personas a bordo escaparon ilesas. [84]
En caso de falla del mecanismo de extensión del tren de aterrizaje de la aeronave, se proporciona un respaldo. Puede ser un sistema hidráulico alternativo, una manivela, aire comprimido (nitrógeno), un sistema pirotécnico o de caída libre. [85]
Un sistema de caída libre o caída por gravedad utiliza la gravedad para desplegar el tren de aterrizaje en la posición bajada y bloqueada. Para lograr esto, el piloto activa un interruptor o manija mecánica en la cabina, que libera el bloqueo. Luego, la gravedad baja el tren de aterrizaje y lo despliega. Una vez en posición, el tren de aterrizaje se bloquea mecánicamente y es seguro usarlo para aterrizar. [86]
Los helicópteros con rotores totalmente articulados pueden experimentar un fenómeno peligroso y que se perpetúa a sí mismo conocido como resonancia del suelo , en el que el sistema de rotor desequilibrado vibra a una frecuencia que coincide con la frecuencia natural de la estructura del avión, lo que hace que todo el avión se sacuda o se tambalee violentamente en contacto con el terreno. [87] [88] La resonancia del suelo se produce cuando el impacto se transmite continuamente a los rotores giratorios a través del tren de aterrizaje, lo que hace que los ángulos entre las palas del rotor se vuelvan desiguales; Por lo general, esto se activa si la aeronave toca el suelo con un movimiento hacia adelante o lateral, o aterriza en una esquina del tren de aterrizaje debido a la pendiente del terreno o la actitud de vuelo de la nave. [87] [88] Las oscilaciones violentas resultantes pueden causar que los rotores u otras partes fallen catastróficamente, se desprendan y/o golpeen otras partes de la estructura del avión; esto puede destruir la aeronave en segundos y poner en peligro crítico a las personas a menos que el piloto inicie inmediatamente un despegue o cierre el acelerador y reduzca el paso del rotor. [87] [88] La resonancia del suelo fue citada en 34 informes de incidentes y accidentes de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte en los Estados Unidos entre 1990 y 2008. [87]
Los helicópteros con rotores totalmente articulados suelen tener un tren de aterrizaje con amortiguación diseñado para evitar la resonancia del suelo; sin embargo, el mantenimiento deficiente del tren de aterrizaje y los neumáticos mal inflados pueden contribuir al fenómeno. [87] Los helicópteros con tren de aterrizaje tipo patín son menos propensos a la resonancia del suelo que los que tienen ruedas. [88]
Se sabe que pasajeros no autorizados viajan como polizones en aviones más grandes trepando al puntal del tren de aterrizaje y viajando en el compartimento destinado a las ruedas. Esta práctica entraña peligros extremos y se han reportado numerosas muertes . Los peligros incluyen falta de oxígeno a gran altitud, temperaturas muy por debajo del punto de congelación, lesiones por aplastamiento o muerte debido a que el tren se retrae en su espacio confinado y caída del compartimento durante el despegue o el aterrizaje. [89]
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Tradicionalmente, el tren de aterrizaje no se ha utilizado en la gran mayoría de los vehículos de lanzamiento , que despegan verticalmente y se destruyen al caer a la Tierra. Con algunas excepciones para vehículos suborbitales de aterrizaje vertical (por ejemplo, el vehículo Lunar Lander Challenge de Masten Xoie o Armadillo Aerospace ), o para aviones espaciales que utilizan la aproximación de despegue vertical, aterrizaje horizontal (VTHL) (por ejemplo, el orbitador del transbordador espacial , o (el X-37 de la USAF ), los trenes de aterrizaje han estado en gran medida ausentes de los vehículos orbitales durante las primeras décadas desde el advenimiento de la tecnología de los vuelos espaciales , cuando el transporte espacial orbital ha sido dominio exclusivo de los programas espaciales gubernamentales de monopolio nacional . [90] Cada sistema de vuelos espaciales hasta 2015 había dependido de propulsores prescindibles para comenzar cada ascenso a la velocidad orbital .
Los avances durante la década de 2010 en el transporte espacial privado , donde ha surgido una nueva competencia para las iniciativas espaciales gubernamentales , han incluido el diseño explícito de trenes de aterrizaje en cohetes propulsores orbitales. SpaceX ha iniciado y financiado un programa multimillonario de desarrollo de sistemas de lanzamiento reutilizables para lograr este objetivo. Como parte de este programa, SpaceX construyó y voló ocho veces entre 2012 y 2013, un vehículo de prueba de primera generación llamado Grasshopper con un gran tren de aterrizaje fijo para probar la dinámica del vehículo a baja altitud y el control de aterrizajes verticales de un avión cercano. Primera etapa orbital vacía. [91] [92] Se construyó un vehículo de prueba de segunda generación llamado F9R Dev1 con tren de aterrizaje extensible. El prototipo voló cuatro veces (y todos los intentos de aterrizaje tuvieron éxito) en 2014 para pruebas a baja altitud antes de autodestruirse por razones de seguridad en un quinto vuelo de prueba debido a un puerto del sensor del motor bloqueado. [93] [94]
La versión de vuelo orbital de los vehículos de prueba ( Falcon 9 y Falcon Heavy) incluye un tren de aterrizaje liviano y desplegable para la etapa propulsora: un pistón telescópico anidado en un marco en forma de A. La envergadura total de las cuatro patas de aterrizaje extensibles de fibra de carbono y aluminio [95] [96] es de aproximadamente 18 metros (60 pies) y pesa menos de 2100 kilogramos (4600 libras); El sistema de despliegue utiliza helio a alta presión como fluido de trabajo . [97] La primera prueba del tren de aterrizaje extensible se realizó con éxito en abril de 2014 en un Falcon 9 que regresaba de un lanzamiento orbital y fue el primer aterrizaje suave controlado en el océano con éxito de un propulsor orbital con motor de cohete líquido. [98] [99] Después de una única recuperación exitosa de un propulsor en 2015, y varias en 2016, la recuperación de las etapas de propulsor de SpaceX se convirtió en una rutina en 2017. Las patas de aterrizaje se habían convertido en una parte operativa ordinaria de los vehículos de lanzamiento de vuelos espaciales orbitales.
Se espera que el vehículo de lanzamiento más nuevo en desarrollo en SpaceX, el Starship , tenga patas de aterrizaje en su primera etapa llamada Super Heavy [100] como el Falcon 9, pero también tenga patas de aterrizaje en su segunda etapa reutilizable, una novedad en las segundas etapas de los vehículos de lanzamiento. El primer prototipo de Starship , Starhopper , construido a principios de 2019, tenía tres patas de aterrizaje fijas con amortiguadores reemplazables. [101] Para reducir la masa del vehículo de vuelo y la penalización de la carga útil por un diseño reutilizable, el plan a largo plazo es que Super Heavy aterrice directamente de regreso al sitio de lanzamiento en un equipo terrestre especial que forma parte del soporte de lanzamiento. [100] pero se espera que las pruebas iniciales del gran propulsor se realicen con patas de aterrizaje.
Las naves espaciales diseñadas para aterrizar de forma segura en cuerpos extraterrestres como la Luna o Marte se conocen como módulos de aterrizaje con patas (por ejemplo, el módulo lunar Apollo ) o módulos de aterrizaje (por ejemplo, Mars Pathfinder ), dependiendo de su tren de aterrizaje. Los módulos de aterrizaje están diseñados para aterrizar en cualquier orientación, después de lo cual pueden rebotar y rodar antes de detenerse, momento en el que se les debe dar la orientación correcta para que funcionen. Todo el vehículo está encerrado en material destructible o bolsas de aire para los impactos y puede tener pétalos que se abren para enderezarlo. [102]
En el tren de aterrizaje del Mars Science Laboratory se combinaron funciones para el aterrizaje y el movimiento en la superficie . [103]
Para aterrizar en cuerpos de baja gravedad, el tren de aterrizaje puede incluir propulsores de sujeción, anclajes de arpón y tornillos para las almohadillas de los pies, todos los cuales se incorporaron en el diseño del módulo de aterrizaje del cometa Philae para mayor redundancia. [104]
En el caso de Philae , sin embargo, ambos arpones y el propulsor de sujeción fallaron, lo que provocó que la nave rebotara antes de aterrizar definitivamente con una orientación no óptima. [105]
Una ventaja significativa de este avión [Ar 232] era su tren de aterrizaje para terreno accidentado. Con el tren de aterrizaje en la posición comprimida, los once pares de ruedas montadas sobre patas con resortes independientes debajo del fuselaje, junto con el tren de aterrizaje principal de vía ancha (8,4 metros, 27 pies 6 pulgadas de vía ) y la nariz de suspensión palancada volante, le dio al avión capacidades excepcionales en campos difíciles.
Durante la retracción, la rueda de morro tenía que girar 90 grados, lo que se lograba mediante un mecanismo en la cabeza de la horquilla de la rueda. Al retraerse, un nivel accionado por resorte con polea, que limitaba la deflexión a 60 grados mediante un gancho de bloqueo y un tope, se plegó dentro del fuselaje y se giró noventa grados después de hacer contacto con una guía.
Una ventaja significativa de este avión [Ar 232] era su tren de aterrizaje para terreno accidentado. Con el tren de aterrizaje en la posición comprimida, los once pares de ruedas montadas sobre patas con resortes independientes debajo del fuselaje, junto con el tren de aterrizaje principal de vía ancha (8,4 metros, 27 pies 6 pulgadas de vía ) y la nariz de suspensión palancada volante, dotó al avión de excelentes capacidades en terreno accidentado.
El tren de aterrizaje del Ju 288 fue de lo más innovador en su diseño. Se montó un soporte en forma de Y en la góndola del motor con los brazos superiores articulados. En el extremo inferior de este soporte se encontraba el pie del amortiguador, que también estaba articulado. Sobre el eje transversal se montaron dos ruedas de doble freno con neumáticos de tamaño (métrico) 1015 x 380. Durante el ciclo de retracción se levantaba un puntal plegable mediante un gato hidráulico. La parte inferior del puntal plegable atraía el soporte Y hacia arriba. Funcionando a través de una disposición de palanca y engranaje, una varilla de empuje colocada paralela al soporte Y actuó sobre otro segmento de engranaje montado en el pasador de bisagra de la pata oleo y lo hizo girar alrededor de este mientras el soporte Y se movía hacia arriba.
La carrera espacial está volviendo a cobrar vida, y no son instituciones masivas como la NASA las que están en carrera.
La antigua visión de que los vuelos espaciales tripulados son tan complejos, difíciles y costosos que sólo grandes agencias gubernamentales podrían aspirar a realizarlos está siendo refutada por una nueva generación de extravagantes corsarios espaciales, que planean enviar humanos más allá de la órbita de la Tierra por primera vez. tiempo desde 1972.
La primera etapa del Falcon 9 lleva patas de aterrizaje que se desplegarán después de la separación de etapas y permitirán el suave regreso del cohete a la Tierra.
Las cuatro patas están fabricadas en fibra de carbono de última generación con nido de abeja de aluminio.
Colocados simétricamente alrededor de la base del cohete, se guardan a lo largo del costado del vehículo durante el despegue y luego se extienden hacia afuera y hacia abajo para el aterrizaje.
El núcleo central de la primera etapa del Falcon Heavy y los propulsores llevan patas de aterrizaje, que aterrizarán cada núcleo de forma segura en la Tierra después del despegue.
Después de que los propulsores laterales se separen, el motor central de cada uno de ellos se encenderá para controlar la trayectoria del propulsor de forma segura lejos del cohete.
Luego, las patas se desplegarán cuando los propulsores regresen a la Tierra, aterrizando cada uno suavemente en el suelo.
El núcleo central continuará disparando hasta la separación del escenario, después de lo cual sus patas se desplegarán y aterrizarán de regreso a la Tierra también.
Las patas de apoyo están fabricadas en fibra de carbono de última generación con nido de abeja de aluminio.
Las cuatro patas se guardan a lo largo de los lados de cada núcleo durante el despegue y luego se extienden hacia afuera y hacia abajo para aterrizar.
F9R (pronunciado F-niner) muestra una pequeña pierna.
El diseño es un pistón telescópico anidado con un marco... Helio de alta presión.
Necesita ser ultraligero.
El vuelo del F9R Dev 1 del 17 de abril, que duró menos de 1 minuto, fue la primera prueba de aterrizaje vertical de una primera etapa recuperable Falcon 9 v1.1 representativa de la producción, mientras que el vuelo de carga del 18 de abril a la ISS fue la primera oportunidad para SpaceX. evaluar el diseño de patas de aterrizaje plegables y propulsores mejorados que controlan el escenario durante su descenso inicial.
Reemplazo completo de sistemas de tren de aterrizaje.
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