Avion : train d'atterrissage
Le train d'atterrissage soutient l'avion pendant l'atterrissage et pendant qu'il est au sol. Les avions simples qui volent à basse vitesse ont généralement un train fixe. Cela signifie que le train est immobile et ne se rétracte pas pour le vol. Les avions plus rapides et plus complexes ont un train d'atterrissage rétractable. Après le décollage, le train d'atterrissage est rétracté dans le fuselage ou les ailes et hors du flux d'air. Ceci est important car les rapports étendus créent une traînée parasite importante qui réduit les performances. La traînée parasite est causée par le frottement de l'air circulant sur l'engrenage. Il augmente avec la vitesse. Sur les avions très légers et lents, le poids supplémentaire qui accompagne un train d'atterrissage rétractable est plus préjudiciable que la traînée causée par le train fixe. Des carénages légers et des pantalons de roue peuvent être utilisés pour réduire au minimum la traînée. La figure montre des exemples d'engins fixes et rétractables.
Le train d'atterrissage doit être suffisamment solide pour résister aux forces d'atterrissage lorsque l'avion est complètement chargé. En plus de la résistance, un objectif majeur de conception est que l'ensemble d'engrenage soit aussi léger que possible. Pour ce faire, les trains d'atterrissage sont fabriqués à partir d'une large gamme de matériaux, notamment l'acier, l'aluminium et le magnésium. Les roues et les pneus sont conçus spécifiquement pour l'aviation et ont des caractéristiques de fonctionnement uniques. Les ensembles de roues principales ont généralement un système de freinage. Pour aider à l'impact potentiellement élevé de l'atterrissage, la plupart des trains d'atterrissage ont un moyen d'absorber les chocs ou d'accepter les chocs et de les répartir de sorte que la structure ne soit pas endommagée.
Tous les trains d'atterrissage d'avions ne sont pas configurés avec des roues. Les hélicoptères, par exemple, ont une maniabilité si élevée et des vitesses d'atterrissage si faibles qu'un ensemble de patins fixes est courant et tout à fait fonctionnel avec moins d'entretien. Il en est de même pour les ballons libres qui volent lentement et atterrissent sur des patins en bois fixés au sol de la nacelle. D'autres trains d'atterrissage d'aéronefs sont équipés de pontons ou de flotteurs pour fonctionner sur l'eau. Une grande quantité de traînée accompagne ce type d'engin, mais un avion qui peut atterrir et décoller sur l'eau peut être très utile dans certains environnements. Même des skis peuvent être trouvés sous certains avions pour fonctionner sur la neige et la glace. La figure montre certains de ces trains d'atterrissage alternatifs, dont la majorité sont du type à train fixe.
Les aéronefs amphibies sont des aéronefs qui peuvent atterrir sur terre ou sur l'eau. Sur certains aéronefs conçus pour un tel double usage, la moitié inférieure du fuselage fait office de coque. Habituellement, il est accompagné de stabilisateurs sur le dessous des ailes près des pointes pour faciliter l'amerrissage et le roulage. Le train principal qui se rétracte dans le fuselage ne sort que lors de l'atterrissage au sol ou sur une piste. Ce type d'avion amphibie est parfois appelé hydravion.
De nombreux aéronefs conçus à l'origine pour un usage terrestre peuvent être équipés de flotteurs à roues escamotables pour une utilisation amphibie. En règle générale, l'engrenage se rétracte dans le flotteur lorsqu'il n'est pas nécessaire. Parfois, une nageoire dorsale est ajoutée à la face inférieure arrière du fuselage pour la stabilité longitudinale pendant les opérations sur l'eau. Il est même possible sur certains aéronefs de diriger ce type d'aileron en attachant sa commande aux palonniers de l'aéronef. Les skis peuvent également être équipés de roues qui se rétractent pour permettre l'atterrissage sur un sol solide ou sur la neige et la glace.
Configuration de la roue arrière
Il existe deux configurations de base de train d'atterrissage d'avion : le train conventionnel ou train de roue arrière et le train tricycle. L'engrenage à roue arrière a dominé l'aviation au début et est donc devenu connu sous le nom d'engrenage conventionnel. En plus de ses deux roues principales qui sont positionnées sous la majeure partie du poids de l'avion, l'avion à train conventionnel possède également une roue plus petite située à l'extrémité arrière du fuselage.
Souvent, cette roue de queue peut être dirigée par des câbles de gréement attachés aux pédales de gouvernail. D'autres engins conventionnels n'ont pas du tout de roue de queue en utilisant juste une plaque de protection en acier sous le fuselage arrière à la place. La petite roue de queue ou plaque de protection permet au fuselage de s'incliner, donnant ainsi un dégagement pour les longues hélices qui ont prévalu dans l'aviation pendant la Seconde Guerre mondiale. Il donne également un plus grand dégagement entre l'hélice et les débris en vrac lors de l'utilisation sur une piste non pavée. Mais le fuselage incliné bloque la vision directe du pilote lors des opérations au sol. Jusqu'à la vitesse où la profondeur devient efficace pour soulever la roue de queue du sol, le pilote doit pencher la tête sur le côté du cockpit pour voir directement devant l'avion.
L'utilisation d'engrenages à roue de queue peut poser une autre difficulté. Lors de l'atterrissage, les avions à roue arrière peuvent facilement effectuer une boucle de masse. Une boucle au sol se produit lorsque la queue de l'avion pivote et s'avance par rapport au nez de l'avion. La raison pour laquelle cela se produit est due au fait que les deux roues principales sont en avant du centre de gravité de l'avion. La roulette de queue est en arrière du centre de gravité. Si l'avion fait une embardée à l'atterrissage, la roulette de queue peut basculer sur le côté de la trajectoire de déplacement prévue. Si elle est suffisamment éloignée sur le côté, la queue peut tirer le centre de gravité de son emplacement souhaité légèrement en arrière mais entre le train principal. Une fois que le centre de gravité ne suit plus le secteur, la queue de l'avion pivote librement autour des roues principales, provoquant la boucle au sol.
Les engins conventionnels sont utiles et se trouvent encore sur certains modèles d'avions fabriqués aujourd'hui, en particulier les avions de voltige, les dépoussiéreurs et les avions conçus pour une utilisation sur piste non pavée. Il est généralement plus léger que l'équipement de tricycle qui nécessite un ensemble de roue avant robuste et entièrement absorbant les chocs. La configuration de la roue de queue excelle lors de l'utilisation sur des pistes non pavées. Avec les deux puissants trains principaux vers l'avant offrant stabilité et contrôle directionnel pendant le roulage au décollage, la roue arrière légère ne fait guère plus qu'empêcher l'extrémité arrière du fuselage de heurter le sol. Comme mentionné, à une certaine vitesse, l'air circulant sur l'élévateur est suffisant pour qu'il soulève la queue du sol. Au fur et à mesure que la vitesse augmente, les deux roues principales sous le centre de gravité sont très stables.
Configuration de l'engrenage du tricycle
Le train de tricycle est la configuration de train d'atterrissage la plus répandue dans l'aviation. En plus des roues principales, une roue avant absorbant les chocs se trouve à l'extrémité avant du fuselage. Ainsi, le centre de gravité est alors en avant des roues principales. La queue de l'avion est suspendue au-dessus du sol et une vue dégagée directement depuis le cockpit est donnée. Le bouclage au sol est presque éliminé puisque le centre de gravité suit la roue avant directionnelle et reste entre le secteur.
Les avions légers utilisent des engins de tricycle, ainsi que les avions lourds. Des roues avant jumelles sur la jambe de force avant unique et un train principal massif multistrut / multiwheel peuvent être trouvés soutenant le plus gros avion du monde, mais la configuration de base est toujours le tricycle. La roue avant peut être dirigée avec les pédales de gouvernail sur les petits aéronefs. Les gros aéronefs ont souvent un volant de roue avant situé sur le côté du cockpit.
