Les avions atterrissent sur les roues principales . Pour les aéronefs avec roue avant, ce sont les roues arrière, mais pour les aéronefs avec roue arrière (également appelés «traîneurs arrière»), ce sont les avant. Dans les deux cas, les roues principales sont très proches du centre de gravité et supportent l'essentiel du poids de l'avion, la roue avant ou arrière n'en porte qu'une petite fraction.

L'avion doit atterrir sur des roues proches au centre de gravité (longitudinalement). Si ce n'était pas le cas, la force exercée sur les roues créerait un moment qui ferait violemment tanguer l'avion. En fait, les traînards de queue ont tendance à rebondir un peu à l'atterrissage parce qu'il reste encore un peu de temps et dans le cas des traîneurs de queue, cela fait monter l'avion.

Les premiers avions étaient presque tous des traîneurs de queue, parce que cela la disposition est plus robuste, gère mieux les pistes non pavées et a moins de traînée lorsque l'engrenage est fixe. Il fournit cependant un mauvais contrôle directionnel, surtout une fois que la queue se soulève du sol pendant la course au décollage. Plus tard, la plupart des conceptions ont commencé à utiliser la roue avant, car elle offre un meilleur contrôle directionnel, est directionnellement stable, rend le sol au niveau lorsque l'avion est debout, le chargement est donc plus facile et la visibilité pendant le roulage est bien meilleure et avec l'invention du train d'atterrissage rétractable, la traînée n'avait plus d'importance.

Jan Hudec a déjà donné une excellente description des raisons pour lesquelles les configurations d'équipement sont conçues telles quelles. Une autre chose importante à noter, cependant, est que, comme les aéronefs sont conçus pour atterrir sur leur train principal, l'autre train (train avant dans les configurations de tricycle ou roue de queue dans les traîneaux de queue) n'est pas conçu pour pouvoir supporter la force. d'un atterrissage. Un atterrissage sur le train avant d'un avion de ligne entraînera très probablement l'effondrement du train avant, vous laissant dans une situation telle que Vol 345 Sud-Ouest:

Source de l'image: New York Daily News

L'un des passagers de ce vol a enregistré l'atterrissage et l'a publié sur YouTube. Bien qu'il n'y ait eu que quelques blessures mineures (principalement dues à l'utilisation de la glissière à un angle aussi élevé, si je me souviens bien), l'avion a subi des dommages si importants qu'il a été radié. De toute évidence, ce n'est pas un résultat souhaitable, donc les compagnies aériennes préfèrent généralement que leurs pilotes atterrissent sur le train principal à la place.

Au fait, lorsque nous parlons d'un traîneau de queue, nous parlons d'avions avec un configuration du train d'atterrissage comme celle-ci:

Douglas DC-3. Source de l'image: Wikipédia

Alors que le train d'atterrissage tricycle fait référence à la configuration que vous avez probablement l'habitude de voir et qui ressemble à ceci:

Boeing 737. Source de l'image: Wikipédia

Un bref commentaire concernant la discussion précédente sur les avions à roue arrière. Les taildraggers ont en fait deux techniques d'atterrissage à leur disposition.

Celle que la plupart des gens envisagent, où l'avion touche le secteur avant de caler doucement la queue, s'appelle un atterrissage de roue .

Il y a, cependant, aussi l ' atterrissage en trois points , où le but est de toucher les trois roues en même temps et c'est généralement la première technique d'atterrissage enseignée. , en particulier pour les pilotes effectuant la transition d'un avion tricycle.

La technique utilisée à chaque atterrissage est choisie en fonction d'un certain nombre de facteurs, parmi lesquels:

• Type d'atterrissage (par exemple court -field vs vent de travers)
• Type d'aéronef (certains avions sont simplement plus difficiles à atterrir ou peuvent être totalement inadaptés à une technique par rapport à l'autre)
• Monnaie du pilote (avec à l'exception des conditions de vent fort, je trouve trois points plus faciles à «graisser» en dehors de la pratique)
• Conditions de la piste (la chaussée est beaucoup moins tolérante que l'herbe du gouvernail bâclé ntrol; du même coup, trois points peuvent offrir un meilleur dégagement des débris pour l'hélice sur des terrains accidentés)

Si vous voulez en savoir plus sur les avions et le vol, je vous encourage à consulter les ressources de la FAA (en particulier le manuel de vol des avions de la FAA), ainsi que la mine d'informations sur le site Web de l'AOPA.

Lors d'une approche, un avion descend généralement entre 500 et 1000 pieds par minute, soit un minimum de 8 pieds par seconde. Cela peut ne pas sembler grand-chose, mais le simple fait de toucher le sol à ce taux de descente entraînerait un gros rebond et endommagerait peut-être l'avion. Ce serait certainement inconfortable pour les passagers.

Pour qu'un avion atterrisse doucement, il doit diminuer sa vitesse de descente, pour ce faire le nez est relevé dans une manœuvre appelée fusée. Une assiette à cabrer, dans un avion configuré en tricycle, amènera d'abord les roues principales (arrière) en contact avec le sol.

Pas tous, les taildraggers vont atterrir sur les 2 roues avant.

Parce qu'alors l'avion ne sort pas de la piste. Avez-vous déjà essayé de courir avec une brouette? La plus petite déviation de l'avant sera expliquée et avant que vous ne le sachiez, la chose sera sur le côté.

Atterrir sur les roues arrière placera le centre de gravité en avant de la source de traînée, donc les déviations à gauche et à droite se corrigera automatiquement. Ce freinage différentiel plus permettra un meilleur contrôle de l'avion.

Pour être complet, il y a aussi le B-52, qui a un train d'atterrissage "vélo" (l'avant et l'arrière sont considérés comme des trains d'atterrissage "principaux"). Je pense que l’idéal lors de l’atterrissage est de faire toucher simultanément le train avant et l’arrière ¹ .

Pour tous ceux qui s’en soucient, voici une vidéo d’un B-52 atterrissage, montrant le toucher presque simultané des trains avant et arrière. Comme un côté intéressant, pour soutenir les atterrissages par vent de travers en crabe, à la fois le train principal avant et arrière du B- 52 sont orientables, de sorte qu'il peut atterrir (ou décoller, rouler, etc.) avec le nez tourné jusqu'à 15 degrés par rapport à la direction du mouvement. En voici une autre (vue de face) montrant un atterrissage en crabe.

^{1. J'avais initialement écrit cela comme "tout le matériel", mais ce serait faux. Il dispose également d'un équipement de protection de pointe qui se pose normalement un peu plus tard. Ses ailes sont assez flexibles, de sorte que l'équipement de protection de pointe ne se pose normalement pas tant qu'il ne ralentit pas suffisamment pour que les ailes produisent beaucoup moins de portance. S'il transporte une légère charge de carburant, il se peut même qu'ils ne se touchent pas.}

^{Juste en restant assis au sol, les ailes du B-52 pouvaient / ont fléchi d'environ 10 pieds à la pointe, en fonction de la charge de carburant. En vol, ils pouvaient fléchir encore plus vers le haut pour un total d'environ 17 pieds de flex (sur une envergure d'environ 165 pieds).}

Je vais répondre d'une autre manière.
Généralement, c'est intentionnel. Les roues ne sont pas le vrai problème, mais l'angle d'attaque l'est. Lorsque la plupart des avions atterrissent, ils «s'évasent» ou pointent le bord d'attaque des ailes aussi haut que possible sans entrer en territoire de décrochage. Ceci est particulièrement vrai pour les deltaplane et les auvents de parachute, même si aucun d'entre eux n'a de roues, c'est ce qu'on appelle le torchage car c'est ce qu'on appelle quand les oiseaux débarquent. (Canards, pélicans, etc.) Dans cet aspect, une roue avant va être plus haute, et donc toucher le sol en dernier. Même un traîneur de queue regarde cela jusqu'au dernier moment. C'est vraiment un planeur motorisé.Un pilote évitera un décrochage, recherchera un "effet de sol" et sera attentif aux options de récupération.La conception du train d'atterrissage reflète cette stratégie, si un ariliner commercial touchait d'abord le nez de la ville (nivelé) voyager plus vite et subir plus de chocs, le matériel devrait être beaucoup plus lourd. Ce type d'atterrissage de crêpes ne se termine généralement pas bien.

Votre observation "roues arrière en premier" concerne les avions équipés d'un train d'atterrissage "tricycle". Pour diverses raisons, le train d'atterrissage d'un tel aéronef est configuré de manière à ce qu'il repose plus ou moins au niveau du sol (en stationnement ou en roulage). Un tel aéronef ne peut généralement pas décoller ou atterrir dans une telle assiette horizontale. En effet, les ailes ne généreront pas suffisamment de portance à moins que l'avion ne soit à la vitesse de croisière ou à proximité. Pour minimiser l'usure, le danger et la longueur de piste, le décollage et l'atterrissage sont effectués à la vitesse la plus basse possible, ce qui permet une marge de sécurité au-dessus du décrochage. Pour voler à de telles vitesses, l'aile a besoin d'un angle d'attaque élevé, ce qui signifie que l'avion doit être incliné en piqué. Pour faire de l'atterrissage une transition positive, les aéronefs «fusent»; essentiellement en tangage de plus en plus haut et en ralentissant de plus en plus tout juste au-dessus de la piste jusqu'à ce que l'aile «cale» essentiellement - perd de la portance. À ce stade, l'aéronef s'installe sur la piste à la vitesse la plus lente possible et doit rester en contact avec la piste (pas «rebondir» ou «gonfler»). Tout cela revient à toucher d'abord le train principal.

Il est certainement possible de toucher d'abord le train avant - un terme appelé "brouette". C'est très dangereux. Premièrement, cela ne pourrait se produire que si l'approche était effectuée trop vite - plus de vitesse signifie plus de forces et les choses vont mal plus rapidement. Deuxièmement, l'avion atterrit sur un point situé en avant du centre de gravité. Le moindre mouvement latéral créera un moment latéral qui pourrait (et ferait probablement) faire tourner l'avion en un crash.

Tricycle vs taildragger

Est-ce nécessaire pour que tous les avions (quels que soient leur taille, leur type) atterrissent uniquement sur les roues arrière?

Tous les avions touchent la piste sur leur train principal, et le train principal est au niveau de l'aile. L'ajout d'une roue à l'arrière ou à l'avant du train principal conduit à deux configurations avec une différence notable: l'angle entre l'aile et le plan horizontal lorsque l'avion est au sol.

• Ceux avec une roue avant et un angle faible, la grande majorité des avions d'aujourd'hui et tous les avions de ligne commerciaux. Cette configuration d'engrenages s'appelle tricycle.

• Ceux avec une roue arrière et un angle élevé, une catégorie qui était utilisée au début de l'aviation. Cette configuration d'équipement est nommée taildragger.

^Source

L'avantage du tricycle est la stabilité au sol, grâce au moteur situé entre les roues. L'inconvénient est que le décollage ne peut pas profiter du poids du moteur pour aider à faire tourner l'aéronef. Les ascenseurs sont plus sollicités. Si la rotation n'est pas exécutée correctement, une course arrière peut se produire.

Atterrissage d'un avion tricycle

Est-ce qu'il a un avantage ou une règle?

C'est une exigence technique. Lors de l'atterrissage, l'aéronef doit toucher la piste avec une vitesse verticale très faible, la trajectoire de descente doit descendre doucement. Le poids de l'avion le tire vers le bas à une vitesse d'accélération (chute libre), l'avion doit s'opposer à cette accélération en générant de la portance.

La portance est proportionnelle à la vitesse et à l'angle entre la direction de l'avion et la direction de l'aile (la ligne médiane de l'aile, nommée ligne de corde ). Cet angle est appelé angle d'attaque . L'angle d'attaque dépend évidemment de l'assiette de l'avion (angle de tangage).

Lors de l'atterrissage d'un tricycle, l'angle de tangage doit être relativement élevé pour que le train avant ne touche pas la piste avant le train principal. En même temps, une bonne portance est générée en raison de l'angle d'attaque relativement élevé correspondant, comme illustré dans la partie gauche de cette image:

Au contraire, si nous voulions toucher avec le train avant, nous aurions besoin de diminuer fortement l'angle de tangage. Une telle attitude diminue automatiquement l'angle d'attaque, et la portance associée (côté droit au-dessus) qui est déjà faible en raison de la faible vitesse requise pour l'atterrissage.

Si la portance est insuffisante pour contrer l'accélération gravitationnelle, l'avion descend trop vite et la vitesse verticale au toucher des roues crée une force sur l'engrenage dépassant sa résistance mécanique. Des dommages se produisent.

C'est la raison pour laquelle les avions de ligne, qui sont des tricycles, ne se posent pas sur la roue avant. Cependant, cela conduit à une autre question: Pourquoi utilisons-nous des tricycles au lieu de taildraggers? En regardant la première photo, nous voyons qu'il serait difficile de monter et de débarquer, en raison de la pente du sol, mais il y a plus à savoir, peut-être une autre bonne question à poser.

c'est ce qu'on appelle une fusée éclairante, c'est une traction de 5 à 10 degrés pour ralentir l'avion et mettre les roues arrière au sol.

Le train d'atterrissage arrière est posé en premier parce qu'il y a centre de masse (CoM), il est également plus lisse et plus sûr. C'est plus sûr car le train d'atterrissage avant n'est pas fait pour tenir toute l'attente de l'avion. (EX. L'Airbus A380 a beaucoup de train arrière mais seulement 1 train avant ( http://avimotive.com/wp-content/uploads/2016/01/a.jpg))

Il est plus fluide car il ralentit le taux de chute.

Bien qu'il y ait certainement beaucoup de vérité dans les réponses ci-dessus, elles traitent toutes la question d'une manière similaire à: "Pourquoi l'eau gèle-t-elle en haut et fonctionne-t-elle vers le bas? Parce que sinon, les poissons gèleraient." Bien qu'il existe un certain nombre de raisons pour lesquelles l'atterrissage sur les roues arrière fonctionne mieux, la plus importante est que lorsque les avions atterrissent, leur nez est plus haut que leur queue, donc leurs roues arrière sont plus proches du sol. La raison en est que lorsque les avions ralentissent, leurs ailes génèrent moins de portance. Ils doivent faire quelque chose pour que leurs ailes génèrent suffisamment de portance malgré la réduction de la vitesse afin de continuer à voler sinon une condition sous-optimale impliquant du métal plié et peut-être que des boules de feu se produiront. Ils le font en pointant le nez vers le haut, ce qui augmente l'angle d'attaque des ailes et en modifiant la forme de l'aile (volets et lattes) pour que les ailes génèrent une plus grande portance au détriment de l'introduction de plus de traînée. Au moment où ils se rapprochent du sol, ils ont ralenti autant qu'ils osent, ce qui signifie que les alternatives de vitesse sont utilisées autant que possible. Cela signifie que l'avion est penché en arrière autant qu'il le peut en toute sécurité et que les volets sont complètement déployés. Juste au moment où un atterrissage en toute sécurité est garanti, le plus grand danger pour la sécurité de l'avion passe de tomber du ciel à toucher le sol à une vitesse trop rapide afin que le pilote fasse des choses pour baisser la vitesse. Cela signifie incliner l'avion juste assez pour augmenter la résistance de l'air, mais pas assez pour le faire bouger dans les airs. Un bon pilote le fait à quelques mètres au-dessus du sol et ajuste les choses pour que l'avion se stabilise pendant quelques brèves secondes lorsque la vitesse diminue. Un pilote pas si bon prend brièvement de l'altitude, puis l'avion tombe hors des airs de 10 ou 20 pieds de haut et les passagers font l'expérience de trois ou quatre vols très courts avant que l'avion ne s'installe finalement au sol. Tout cela rapproche les roues arrière du sol, ce qui signifie que c'est là que le caoutchouc rencontre la route.