Heavy Load: How the Landing Gear Works on Airplanes

„W przeciwieństwie do silników i skrzydeł, podwozie nie jest niezbędne do lotu, tylko do sprawnego lądowania!” Tak mówi Chris Brady, wieloletni pilot Boeinga 737 i Airbusa A320 w Europie. Podwozia to mechaniczne cudeńka, a Airbus szacuje, że stanowią 20% całkowitych kosztów utrzymania samolotu i około 7% jego wagi. Aby dowiedzieć się więcej, rozmawiałem z Brady’m (który prowadzi również stronę techniczną Boeinga 737) i dr Snorri Gudmundssonem, profesorem inżynierii lotniczej na Embry Riddle Aeronautical University i ekspertem w dziedzinie projektowania samolotów.

Prawy główny wózek podwozia w Airbusie A330. (Image by Adrien Daste / Safran)

Podwozia do lądowania są produkowane przez wyspecjalizowanych dostawców dla przemysłu lotniczego, a nie przez samych producentów takich jak Boeing czy Airbus. Największym z nich jest Safran Landing Systems, prowadzący działalność produkcyjną na całym świecie. Wykonanie komponentów jest opowieścią o precyzyjnej inżynierii; główna rozpórka (omówiona poniżej) jest obrabiana maszynowo z litej kolumny stali o wysokiej wytrzymałości – dosłownie otwór wywiercony przez rurę z litej stali. Rozpórka ta jest sercem podwozia; mechanizm może utrzymać około 500 ton metrycznych (około 1 miliona funtów) plus siły lądowania samolotu.

„Głównym celem podwozia, poza tym, że chroni kadłub przed wleczeniem się po ziemi podczas lądowania, jest amortyzator, a koła pozwalają samolotowi mieć hamulce, aby zwolnić po wylądowaniu” – powiedział Brady. Zauważył, że eksperymentalny samolot X-15 miał płozy, ponieważ prędkość lądowania była tak duża, że bardzo szybko spaliłby opony.

„Podwozie i amortyzacja to dziedzina nauki sama w sobie”, powiedział Gudmundsson, wyjaśniając, że podwozie w samolotach komercyjnych powszechnie wykorzystuje oleopneumatyczne amortyzatory w postaci rozpórek. Jest to teleskopowa rura w rurze.

Oleopneumatyczny amortyzator wysuwa się i ściska. „Powietrze” to zazwyczaj azot, a przy sprężaniu jest sprężane do 3000 psi lub więcej. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Aicraft Systems Tech)

Gudmundsson wyjaśnił, że energia wstrząsów jest pochłaniana podczas lądowania poprzez wtłaczanie oleju do komory (w rozpórce) przez małe otwory, w stosunku do komory suchego powietrza lub azotu. Olej i gaz są utrzymywane pod bardzo wysokim ciśnieniem. „Projektanci rozpórki wykorzystują właściwości gazów i cieczy w konstrukcji tych urządzeń,” powiedział, zauważając, że ciecze są nieściśliwe – nie zmniejszają swojej objętości znacznie pod ciśnieniem.

Lądowanie, z wewnętrzną komorą wymuszającą płyn do górnej komory, ściskając azot w górnej komorze. (Image by Flugsnug)

„Rozpórki muszą być zdolne do dwóch funkcji,” powiedział. „Pochłaniać siłę uderzenia przy lądowaniu i umożliwiać odbicie. Odbicie jest konieczne, aby upewnić się, że po zaabsorbowaniu uderzenia przy lądowaniu samolot odbije się na pewną wysokość nad ziemią, a nie „usiądzie” na opróżnionych amortyzatorach, co w końcu spowodowałoby ich uszkodzenie lub zniszczenie podczas kołowania samolotu po nierównej powierzchni.”

„Obciążenie to, które zależy od masy samolotu i prędkości lądowania, uwzględnia obciążenia pionowe, poziome i boczne. Możliwe jest złamanie wszystkiego; podwozie z pewnością nie jest wyjątkiem. Jednakże jest bardzo mało prawdopodobne, aby podwozie uległo uszkodzeniu strukturalnemu podczas normalnej eksploatacji. O wiele bardziej prawdopodobne jest, że jego mechanizm chowania nie będzie w stanie się schować lub rozwinąć,” powiedział Gudmundsson.

„Jeśli teoretycznie najlepszy amortyzator jest w 100% wydajny, to oleopneumatyczny jest w około 85-90% wydajny. Podwozie w stylu sprężyny piórowej, spotykane w wielu małych samolotach, jest tylko około 50% wydajne.”

Positive Rate, Gear Up

Jeśli kiedykolwiek oglądałeś film na YouTube ze startu, zauważysz, że pilot lecący zawoła „positive rate, gear up”, w którym to momencie dźwignia zmiany biegów zostanie pociągnięta do góry.

„Jest to powszechnie przyjęta standardowa procedura operacyjna (SOP), która jak większość SOP pochodzi z ciężko zarobionych lekcji, głównie zdobytych podczas badań wypadków,” powiedział Brady.

„Podwozie jest ogromnym źródłem oporu, co jest niepożądane, gdy próbujesz uzyskać prędkość lotu. Dlatego pierwsi lotnicy w samolotach o zbyt małej mocy próbowali podnosić podwozie, gdy tylko samolot opuszczał płytę lotniska. Niestety, ponieważ powietrze jest ruchomym medium, tak jak ocean jest dla statków, wiatr może spaść lub zmienić kierunek bardzo nagle z powodu pobliskich budynków lub innych elementów orograficznych. Ten spadek prędkości wiatru nad skrzydłami jest taki sam, jak spadek prędkości samolotu; jeśli stracisz prędkość, stracisz siłę nośną i samolot zatonie, jeśli twoje podwozie jest już podniesione, to nic nie powstrzyma kadłuba uderzającego w pas startowy.”

„Mądrzy ludzie w lotnictwie wprowadzili wymóg, aby pilot monitorujący patrzył na wysokościomierz lub wskaźnik prędkości pionowej po starcie, a kiedy ustalone zostanie stałe tempo wznoszenia, nazywają to 'wznoszenie pozytywne’ (lub coś podobnego). Ma to na celu poinformowanie pilota lecącego, że teraz można bezpiecznie poprosić o podniesienie podwozia.”

Podniesienie podwozia: Trzy zielone

Jak daleko przed przyziemieniem należy opuścić podwozie? Brady wyjaśnił, że zależy to od oceny pilota. „W większości sytuacji 'zrzucamy podwozie’ w odległości około czterech mil. Dzięki temu możemy mieć samolot w pełni skonfigurowany i stabilny na wysokości 1000 stóp nad pasem startowym. Przy niektórych podejściach może być konieczne lub bardziej rozważne wcześniejsze opuszczenie biegu, aby wykorzystać opór powietrza do spowolnienia, na przykład jeśli podchodzisz do lądowania z wiatrem w plecy” – wyjaśnił Brady.

Prawdopodobnie zaskakujące jest to, że we wszystkich modelach Boeinga 737 zbudowanych przed 1997 r. peryskop znajduje się w kabinie, zwykle pod siedzeniem D tuż za rzędem wyjściowym nad skrzydłem. Poniższy obrazek jest trochę ziarnisty, ale widać, o co chodzi.

Peryskop do podwozia w starszych samolotach Boeing 737. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Boeing737.co.uk / Chris Brady)

„Jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz okrągłe wycięcie w wykładzinie podłogowej o średnicy około pięciu cali. (To jest) w mało prawdopodobnym przypadku pierwszy oficer zostanie wysłany z powrotem do kabiny, aby podnieść to i spojrzeć w dół peryskopu, aby zobaczyć, czy podwozie jest w dół i zablokowane lub czy są jakieś uszkodzenia tam na dole.”

Peryskopy zostały wycofane z produkcji od Boeinga 737NG, ponieważ Boeing zainstalował drugi zestaw świateł sygnalizacyjnych w kabinie pilotów, niezależnych od innych świateł sygnalizacyjnych, które wskazują, czy podwozie jest opuszczone i zablokowane.

Touchdown!

Patrząc na powyższy gif, zauważysz, że tylny zestaw kół wózka dotyka ziemi jako pierwszy. W niektórych samolotach, takich jak Airbus A350, bieg jest ustawiony do przodu i przedni zestaw opon dotyka ziemi jako pierwszy. Ponadto przy starcie w dłuższych samolotach, takich jak 777-300, tylny zestaw kół unosi się jako ostatni, dając małego „kopa”, który pomaga uniknąć uderzenia ogonem, czyli ogona szorującego po pasie startowym.

„Piloci generalnie zgadzają się, że przekładnia 'trailing link’ daje najbardziej płaskie lądowania” – powiedział Brady. Jednak, jak się okazuje, orientacja kół nie jest tak bardzo pomocna przy lądowaniu. To, które opony dotkną pasa startowego jako pierwsze, jest głównie cechą konstrukcyjną pozwalającą na zaoszczędzenie miejsca, aby sprzęt zmieścił się w nadkolu.

Mając 35 lat doświadczenia, Brady prawdopodobnie miał swój spory udział w twardych lądowaniach. Jednak w dzisiejszych czasach powiedział, że jego lądowania są całkiem dobre. „Co ważniejsze, wszystkie są bezpieczne” – powiedział. „Problem polega na tym, że jeśli kiedykolwiek popadniesz w samozadowolenie, możesz łatwo zrobić okropne lądowanie, które dosłownie sprowadzi cię z powrotem na ziemię.”

„Zwykle możesz powiedzieć, kiedy zrobiłeś gładkie lądowanie, ponieważ możesz usłyszeć falowanie oklasków od pasażerów przez drzwi kabiny pilotów, zwłaszcza po wyboistym podejściu; ale domyślam się, że wiele z tego to raczej ulga niż uznanie z ich strony.”

Mike Arnot jest założycielem Boarding Pass NYC, nowojorskiej marki turystycznej, i prywatnym pilotem, który lata ze stałym podwoziem.

Featured photo of an Airbus A350 landing gear by Adrien Daste / Safran

Chase Sapphire Preferred® Card

WELCOME OFFER: 80,000 Points

TPG’S BONUS VALUATION*: $1,650

CARD HIGHLIGHTS: 2X punkty na wszystkie podróże i posiłki, punkty przenoszone do ponad tuzina partnerów podróży

*Wartość bonusu jest wartością szacunkową obliczoną przez TPG, a nie wydawcę karty. Zobacz nasze najnowsze wyceny tutaj.

Zastosuj teraz

More Things to Know

  • Zdobądź 80 000 punktów bonusowych po wydaniu 4 000 $ na zakupy w ciągu pierwszych 3 miesięcy od otwarcia konta. To jest 1,000 dolarów, gdy można zrealizować za pośrednictwem Chase Ultimate Rewards ®. Plus zarobić do $50 w oświadczenia kredytów do sklepu spożywczego zakupów w ciągu pierwszego roku od otwarcia konta.
  • Zdobądź 2X punktów na posiłki, w tym kwalifikujących usług dostawy, na wynos i jadalnia na zewnątrz i podróży. Plus, zarobić 1 punkt za dolara wydanego na wszystkich innych zakupów.
  • Zdobądź 25% więcej wartości, gdy można zrealizować na bilety lotnicze, hotele, wypożyczalnie samochodów i rejsy przez Chase Ultimate Rewards ®. Na przykład, 80 000 punktów jest warte 1 000 dolarów na podróże.
  • Z Pay Yourself Back℠, Twoje punkty są warte 25% więcej podczas bieżącej oferty, kiedy wymieniasz je na kredyty w zestawieniu z istniejącymi zakupami w wybranych, zmieniających się kategoriach.
  • Zyskaj nieograniczone dostawy z opłatą za dostawę w wysokości 0 dolarów i obniżonymi opłatami za obsługę kwalifikujących się zamówień powyżej 12 dolarów przez minimum rok z DashPass, usługą subskrypcji DoorDash. Aktywuj do 12/31/21.
  • Zaliczaj na ubezpieczenie od rezygnacji z podróży/przerwania podróży, ubezpieczenie Auto Rental Collision Damage Waiver, ubezpieczenie od zagubionego bagażu i inne.
  • Zdobądź do 60 USD zwrotu na kwalifikujące się członkostwo Peloton Digital lub All-Access do 12/31/2021, i uzyskaj pełny dostęp do biblioteki treningów za pośrednictwem aplikacji Peloton, w tym cardio, bieganie, siła, joga i więcej. Weź udział w zajęciach za pomocą telefonu, tabletu lub telewizora. Nie jest wymagany żaden sprzęt fitness.
Regular APR
15.99%-22.99% Zmienna

Opłata roczna
$95

Opłata za przeniesienie salda
Albo $5 lub 5% kwoty każdego przeniesienia, w zależności od tego, która kwota jest większa.

Zalecany kredyt
Doskonały/Dobry

Zastrzeżenia redakcyjne: Opinie wyrażone tutaj są wyłącznie opiniami autora, a nie opiniami jakiegokolwiek banku, wystawcy karty kredytowej, linii lotniczych lub sieci hotelowej, i nie zostały zweryfikowane, zatwierdzone lub w inny sposób poparte przez którykolwiek z tych podmiotów.

Zrzeczenie się odpowiedzialności: Odpowiedzi poniżej nie są dostarczone lub zlecone przez bank reklamodawcy. Odpowiedzi nie zostały zweryfikowane, zatwierdzone lub w inny sposób poparte przez bank reklamodawcy. To nie jest odpowiedzialność banku reklamodawcy, aby zapewnić wszystkie posty i / lub pytania są odpowiedział.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.