Konwencjonalne podwozie - Conventional landing gear

Cessna 150 przekształca się w konfiguracji taildragger przez montaż zestawu do modyfikacji z rynku wtórnego

Konwencjonalne podwozie lub podwozie typu tailwheel to podwozie samolotu składające się z dwóch głównych kół przed środkiem ciężkości i małego koła lub płozy podtrzymującej ogon. Używany jest również termin taildragger , chociaż niektórzy twierdzą, że powinien on odnosić się tylko do samolotów z płozą ogonową, a nie kołem.

Termin „konwencjonalny” istnieje ze względów historycznych, ale wszystkie współczesne samoloty odrzutowe i najnowocześniejsze samoloty śmigłowe używają przekładni trójkołowych .

Historia

Szczegół tylnego koła dwupłatowca Tiger Moth
Podobnie jak wiele śmigłowców szturmowych, AgustaWestland Apache ma tylne koło, które umożliwia swobodny łuk ognia dla działa.

We wczesnych samolotach do podparcia ogona na ziemi używano płozy ogonowej wykonanej z metalu lub drewna. W większości nowoczesnych samolotów z konwencjonalnym podwoziem do tylnej części płatowca zamiast płozy przymocowany jest mały przegubowy zespół kół . To koło może być kierowane przez pilota poprzez połączenie z pedałami steru kierunku, co pozwala na jednoczesne poruszanie się steru i koła ogonowego.

Zanim samoloty powszechnie używały tylnych kół, wiele samolotów (takich jak wiele samolotów Sopwith z I wojny światowej , takich jak myśliwiec Camel ) było wyposażonych w sterowane płozy ogonowe, które działają podobnie do tylnego koła. Kiedy pilot nacisnął prawy pedał steru — lub prawy podnóżek „drążka steru” podczas I wojny światowej — poślizg obrócił się w prawo, powodując większy opór po tej stronie samolotu i powodując jego skręcanie w prawo. Choć mniej skuteczne niż sterowane koło, dało pilotowi pewną kontrolę nad kierunkiem, w którym poruszał się statek podczas kołowania lub rozpoczynania rozbiegu, zanim przepływ powietrza nad sterem był wystarczający, aby był skuteczny.

Inną formą sterowania, która jest obecnie mniej powszechna niż kiedyś, jest sterowanie za pomocą „ hamulca różnicowego ”, w którym koło tylne jest prostym, swobodnie obracającym się mechanizmem, a samolotem steruje się za pomocą hamulców na jednym z kół głównych w aby zwrócić się w tym kierunku. Jest to również stosowane w niektórych samolotach z przekładnią trójkołową, przy czym koło przednie jest zamiast tego kółkiem swobodnie obracającym się. Podobnie jak sterowane tylne koło/poślizg, jest on zwykle zintegrowany z pedałami steru na jednostce, aby umożliwić łatwe przejście między sterowaniem kołowym a aerodynamicznym.

Zalety

Douglas DC-3 , samolot pasażerski z ogonem

Konfiguracja tylnego koła ma kilka zalet w porównaniu z trójkołowym układem podwozia , dzięki czemu samolot z tylnym kołem jest tańszy w produkcji i utrzymaniu.

  • Ze względu na położenie znacznie dalej od środka ciężkości , koło tylne utrzymuje mniejszą część masy samolotu, dzięki czemu jest znacznie mniejsze i lżejsze niż koło przednie. W rezultacie mniejsze koło waży mniej i powoduje mniejszy opór pasożytniczy .
  • Ze względu na sposób, w jaki obciążenia płatowca rozkładają się podczas pracy na nierównym terenie, samoloty z tylnym kołem są w stanie lepiej wytrzymać ten rodzaj użytkowania przez długi czas, bez skumulowanych uszkodzeń płatowca.
  • Jeśli tylne koło ulegnie awarii podczas lądowania, uszkodzenia samolotu będą minimalne. Inaczej jest w przypadku awarii koła przedniego, które zwykle skutkuje uderzeniem śmigła .
  • Ze względu na zwiększony prześwit śmigła w tylnym kole mniej uszkodzeń spowodowanych przez odpryski kamieni będzie powodowane operowaniem konwencjonalnym samolotem z przekładnią na nierównych lub żwirowych pasach startowych, co czyni je dobrze przystosowanymi do latania w buszu .
  • Samoloty z tylnym kołem są bardziej odpowiednie do jazdy na nartach.
  • W niektórych hangarach łatwiej jest dopasować i manewrować samolotami z tylnym kołem.

Niedogodności

Replika myśliwca FE2 z I wojny światowej. Ten samolot używa płozy ogonowej. Małe kółko z przodu jest urządzeniem zabezpieczającym, które ma zapobiegać wypadkom związanym z przewróceniem nosa

Konwencjonalny układ podwozia ma wady w porównaniu z samolotami z kołem przednim.

  • Samoloty z tylnym kołem są bardziej podatne na wypadki „zasłaniające nos” z powodu nierozsądnego użycia hamulców przez pilota.
  • Konwencjonalne samoloty z przekładnią są znacznie bardziej podatne na pętle uziemienia . Pętla naziemna występuje, gdy na ziemi traci się kontrolę nad kierunkiem, a ogon samolotu mija nos, zamieniając końce, w niektórych przypadkach wykonując pełne koło. To zdarzenie może spowodować uszkodzenie podwozia samolotu, opon, końcówek skrzydeł , śmigła i silnika. Zapętlenie ma miejsce, ponieważ podczas gdy samolot z przednim kołem jest sterowany z przodu środka ciężkości , ogon jest kierowany od tyłu (podobnie jak jazda samochodem do tyłu z dużą prędkością), tak że na ziemi ogon jest z natury niestabilny, podczas gdy samolot z przednią osią wycentruje się samoczynnie, jeśli skręci podczas lądowania. Ponadto niektóre samoloty z tylnym kołem muszą przejść od używania steru do sterowania na używanie koła tylnego podczas przechodzenia przez zakres prędkości, gdy żadne z nich nie jest w pełni skuteczne ze względu na duży kąt dziobu samolotu i brak przepływu powietrza nad sterem. Unikanie pętli naziemnych wymaga większego szkolenia i umiejętności pilota.
Zaparkowany Vought F4U Corsair . Gdyby ten samolot kołował, pilot nie mógłby zobaczyć fotografa
  • Samoloty z tylnym kołem generalnie cierpią na gorszą widoczność do przodu na ziemi w porównaniu z samolotami z kołem przednim. Często wymaga to ciągłych zakrętów „S” na ziemi, aby pilot mógł zobaczyć, gdzie kołują.
  • Samoloty z tylnym kołem są trudniejsze do kołowania w warunkach silnego wiatru, ze względu na wyższy kąt natarcia skrzydeł, które mogą zwiększyć siłę nośną po jednej stronie, utrudniając lub uniemożliwiając sterowanie. Cierpią również z powodu mniejszej zdolności do wiatru bocznego, aw niektórych warunkach wiatrowych mogą nie być w stanie korzystać z pasów startowych z bocznym wiatrem lub lotnisk z jednym pasem startowym.
  • Ze względu na położenie wysoko nad ziemią, napędzane śmigłem ogony są bardziej podatne na wpływ współczynnika P – asymetrycznego ciągu spowodowanego ustawieniem tarczy śmigła pod kątem do kierunku jazdy, co powoduje, że łopaty wytwarzają więcej siły nośnej podczas schodzenia w dół niż podczas wznoszenia się, ze względu na różnicę kątów, na jakie natrafia łopata podczas przechodzenia w powietrzu. Dron przesunie się wtedy na bok skierowanego do góry ostrza. Niektóre samoloty nie mają wystarczającej władzy steru w niektórych reżimach lotu (szczególnie przy wyższych ustawieniach mocy podczas startu), a pilot musi to zrekompensować, zanim samolot zacznie zbaczać. Niektóre samoloty, zwłaszcza starsze, o większej mocy, takie jak P-51 Mustang, nie mogą używać pełnej mocy podczas startu i nadal bezpiecznie kontrolować kierunek lotu. Podczas lądowania jest to mniejszy czynnik, jednak otwarcie przepustnicy w celu przerwania lądowania może wywołać poważne niekontrolowane zbaczanie z kursu, chyba że pilot jest na to przygotowany.

Samolot z napędem odrzutowym

Royal Navy Supermarine Attacker lądowanie w RNAS Stretton , Anglia, 1956 r

Samoloty odrzutowe generalnie nie mogą korzystać z konwencjonalnego podwozia, ponieważ ustawia to silniki pod dużym kątem, powodując, że ich podmuch odbija się od ziemi iz powrotem w powietrze, uniemożliwiając prawidłowe działanie wind . Ten problem wystąpił w trzecim prototypie niemieckiego myśliwca odrzutowego Messerschmitt Me 262 . Po zbudowaniu pierwszych czterech prototypowych płatowców Me 262 serii V z chowanym tylnym kołem zębatym, piąty prototyp został wyposażony w stałe podwozie trójkołowe do prób, a szósty prototyp otrzymał w pełni chowane podwozie trójkołowe. Szereg innych eksperymentalnej i prototyp samolotu odrzutowego miała konwencjonalne podwozia, w tym pierwszym udanym JET stanowi Heinkel He 178 The Ball-Bartoe Jetwing samolot badawczy i jeden Vickers Vc.1 Viking , który został zmodyfikowany Rolls Royce Nene silników stać się pierwszym na świecie samolotem odrzutowym.

Jedyny ocalały Jak-15. Muzeum Techniki im. Wadima Zadorożnego, Moskwa, 2012

Rzadkie przykłady samolotów z napędem odrzutowym, które weszły do ​​produkcji i były używane, obejmują brytyjski myśliwiec morski Supermarine Attacker i radziecki Jakowlew Jak-15 . Oba pierwsze latały w 1946 r. i zawdzięczały swoje konfiguracje rozwojowi wcześniejszych samolotów o napędzie śmigłowym. Konfiguracja tylnego koła atakującego była wynikiem użycia skrzydła Supermarine Spiteful , unikając kosztownych modyfikacji projektu lub przezbrojenia. Wydech silnika znajdował się za windą i kołem tylnym, co zmniejszało problemy. Jak-15 bazował na myśliwcu śmigłowym Jakowlew Jak-3 . Jego silnik został zamontowany pod przednim kadłubem. Mimo nietypowej konfiguracji Jak-15 był łatwy w pilotażu. Chociaż był myśliwcem, służył głównie do przygotowania radzieckich pilotów do latania bardziej zaawansowanymi myśliwcami odrzutowymi.

Podwozie jednokołowe

Szybowiec Schleicher ASG 29 pokazuje swoje jednokołowe podwozie

Odmianą układu taildraggera jest jednokołowe podwozie .

Aby zminimalizować opór, wiele nowoczesnych szybowców ma jedno koło, chowane lub nieruchome, wyśrodkowane pod kadłubem, które jest określane jako podwozie jednokołowe lub podwozie jednokołowe . Przekładnia jednokołowa jest również stosowana w niektórych samolotach z napędem, w których redukcja oporu jest priorytetem, takich jak Europa XS . Zarówno szybowce jednokołowe, jak i samoloty z napędem jednokołowym mają chowane nogi na końcach skrzydeł (z dołączonymi małymi kółkami samonastawnymi), aby zapobiec uderzaniu końców skrzydeł o ziemię. Samolot jednokołowy może mieć koło tylne (jak Europa) lub koło przednie (jak ilustrowany szybowiec Schleicher).

Szkolenie

Samoloty Taildragger wymagają więcej czasu na szkolenie uczniów-pilotów do opanowania. Był to duży czynnik w przejściu większości producentów na trenażery wyposażone w nosewheel w latach 50., a przez wiele lat samoloty z nosewheel były bardziej popularne niż taildraggery. W rezultacie większość pilotów posiadających licencję pilota prywatnego (PPL) uczy się teraz latać na trójkołowych samolotach z przekładnią (np. Cessna 172 lub Piper Cherokee ) i dopiero później przechodzi na taildraggery.

Techniki

Lądowanie konwencjonalnym samolotem z przekładnią można wykonać na dwa sposoby.

Normalne lądowanie odbywa się poprzez dotknięcie wszystkich trzech kół w tym samym czasie w trzypunktowym lądowaniu . Ta metoda pozwala na najkrótszą odległość lądowania, ale może być trudna do wykonania przy bocznym wietrze, ponieważ kontrola steru może zostać znacznie zmniejszona, zanim tylne koło stanie się skuteczne.

Alternatywą jest lądowanie na kołach . Wymaga to od pilota lądowania samolotu na głównych kołach przy jednoczesnym utrzymaniu tylnego koła w powietrzu za pomocą steru wysokości, aby utrzymać niski kąt natarcia . Gdy samolot zwolni do prędkości, która zapewni, że nie straci panowania nad pojazdem, ale powyżej prędkości, przy której utracona zostanie skuteczność steru , koło tylne zostaje opuszczone na ziemię.

Przykłady

Przykłady samolotów z tylnym kołem obejmują:

Samoloty

Helikoptery

Modyfikacje samolotów z przekładnią trójkołową

Kilka firm zajmujących się modyfikacjami na rynku wtórnym oferuje zestawy do konwersji wielu popularnych samolotów wyposażonych w przednie koła w konwencjonalne podwozie. Samoloty, dla których dostępne są zestawy obejmują:

Bibliografia

Cytaty

Bibliografia

  • Boyne, Walter J. „Wielka Partatka Goeringa”. Magazyn Sił Powietrznych, tom. 91, nr 11, listopad 2008.
  • Aviation Publishers Co. Limited, Od podstaw , strona 11 (27 wydanie poprawione) ISBN  0-9690054-9-0