Wie werden Kräfte auf das Fahrwerk beim Aufsetzen reduziert bzw. kompensiert?

Am Landepunkt wirken viele Kräfte auf das Fahrwerk. Der beste Weg, die Belastung der Ausrüstung zu minimieren, ist eine sanfte Landung (ich weiß, das klingt offensichtlich).

Für das, was es wert ist, möchten Sie aus einigen Gründen nicht unbedingt die Ausrüstung vor der Landung hochdrehen. Zunächst müssten Sie das Getriebe auf genau (oder zumindest sehr nahe an) der Geschwindigkeit drehen, mit der das Flugzeug aufsetzen würde. Wenn Sie das Zahnrad schneller hochdrehen, schaffen Sie tatsächlich ein Problem, indem Sie das Flugzeug beschleunigen, wenn es aufsetzt. Das Hochdrehen des Fahrwerks kann auch einen ernsthaften Kreiseleffekt haben (da Sie jetzt eine schnell rotierende Masse haben) ( siehe auch hier ), der das Handling des Flugzeugs beeinträchtigt.

Denken Sie außerdem daran, dass es in der Luftfahrt oft um Kosten geht. Wie hoch sind die Kosten für die Wartung eines Systems, das das Getriebe vordreht, im Vergleich zu den Reifenkosten? Manchmal ist es tatsächlich billiger und einfacher, ein Teil herzustellen, das sich etwas schnell abnutzt, und es häufig auszutauschen, und dann ein komplexes System zu entwerfen, das Wartung und Instandhaltung erfordert.

Es scheint, dass einige Geräte zum Hochdrehen untersucht wurden, aber das Rotationsträgheitsproblem scheint ein größeres Problem zu sein als der Radverschleiß. Ich würde mir vorstellen, dass unbeabsichtigte seitliche Belastungen des Getriebes ein größeres Problem und eine größere Ursache für Verschleiß an der Landebaugruppe sind. Denken Sie daran, dass das Hinzufügen einer solchen Baugruppe dem Flugzeug auch Gewicht hinzufügt, und niemand mag Gewicht, das nicht benötigt wird.

Dies ist eine großartige Forschungsarbeit zu diesem Thema, die (in ihrer Schlussfolgerung) vorschlägt, dass eine Pre-Spin-Situation 1,07 % des Verschleißes einer statischen Situation aufweisen würde. Sie geben weiter an, dass sie eine einfache lineare Annäherung verwendet und nur Kräfte in einer Richtung berücksichtigt haben, aber es scheint, dass dies für den Reifen vorteilhaft ist.

Nebenbei bemerkt schlägt dieser Artikel sogar vor, dass die Reifen runderneuert werden können, so dass es scheint, dass sie ein paar Mal recycelt werden, selbst wenn sie oft ersetzt werden.

ein A340 absolviert etwa 6.000 Starts und Landungen, was etwa 25 Satz Ersatzreifen mit einer Höhe von 1,30 m und einem Gewicht von etwa 200 kg erfordert. Die Reifen können mehrmals runderneuert werden, bevor sie endgültig verschrottet werden.

Generell ist es die Aufgabe des Piloten, bei der Landung die Kräfte auf das Fahrwerk zu reduzieren. Eine der besten Beschreibungen, die ich je über das Landen gehört habe, ist, dass das Ziel nicht das Landen, sondern der „Übergang“ ist. Mit anderen Worten, was Sie wirklich tun möchten, ist, die Last von den Flügeln auf das Fahrwerk so sanft wie möglich zu übertragen, um die Belastung des Fahrwerks zu verringern. In einigen Fällen (schweres Flugzeug mit kurzer Landebahn) kann bei Ihrer Landung mehr Kraft auf das Fahrwerk wirken. Ich bin noch nie eine 737 geflogen, aber ich kann Ihnen sagen, dass ich eine Piper Warrior auf einem 7000-Fuß-Streifen absetzen kann, ohne jemals das Gefühl zu haben, dass Sie den Boden berührt haben.

Der zweite Teil der Frage ist einfacher. Flugzeuge sind für alle Betriebslasten (=Grenzlasten) ausgelegt, wie sie in der FAR oder anderen Vorschriften definiert sind. Außerdem haben sie Reservefestigkeitsanforderungen für größere Lasten (1,5-fache oder 1,25-fache der Grenzlasten). Diese letztgenannten Lasten sind die Höchstlasten, die das Flugzeug normalerweise für etwa 3 Sekunden zusammenhalten muss.

Das Reduzieren der Hochdrehkräfte der Räder ist erwünscht, aber es ist kein Gewinner des Kompromisses gegen die Komplexität, die sich aus dem Hinzufügen zusätzlicher Systeme zum Hochdrehen der Räder vor dem Aufsetzen ergibt. Es erfordert enorme Anstrengungen, bestehende, bewährte Systeme (in diesem Fall Fahrwerke) um neue Funktionen zu erweitern und zu beweisen, dass sie unter normalen und vorhersehbaren Ausfallbedingungen nicht ausfallen. Wenn sie versagen, wird die Struktur die Existenz solcher Systeme vernachlässigen und die Vorteile der Reduzierung der Lasten wären weg.