Tipos de trem de pouso
O trem de pouso da aeronave suporta todo o peso de uma aeronave durante as operações de pouso e terra. Eles são anexados aos membros estruturais primários da aeronave. O tipo de equipamento depende do projeto da aeronave e seu uso pretendido. A maioria dos trens de pouso tem rodas para facilitar a operação de e para superfícies duras, como pistas de aeroportos. Outros equipamentos possuem patins para esse fim, como os encontrados em helicópteros, gôndolas de balão e na área da cauda de algumas aeronaves de arraste de cauda. Aeronaves que operam de e para lagos congelados e áreas com neve podem ser equipadas com trem de pouso com esquis. As aeronaves que operam de e para a superfície da água têm trem de pouso do tipo pontão. Independentemente do tipo de trem de pouso utilizado, equipamentos de absorção de choque, freios, mecanismos de retração, controles, dispositivos de alerta, capotas, carenagens,
Numerosas configurações de tipos de trem de pouso podem ser encontradas. Além disso, as combinações de dois tipos de engrenagem são comuns. As aeronaves anfíbias são projetadas com equipamentos que permitem que os pousos sejam feitos na água ou em terra firme. O trem possui pontões para pouso na água com rodas extensíveis para pousos em superfícies duras. Um sistema semelhante é usado para permitir o uso de esquis e rodas em aeronaves que operam tanto em superfícies escorregadias e congeladas quanto em pistas secas. Normalmente, os esquis são retráteis para permitir o uso das rodas quando necessário.
NOTA: As referências ao trem de pouso auxiliar referem-se ao trem de pouso do nariz, trem de cauda ou trem do tipo estabilizador em qualquer aeronave em particular. Trem de pouso principal são os dois ou mais trens grandes localizados próximos ao centro de gravidade da aeronave.
Arranjo do trem de pouso
Três arranjos básicos de trem de pouso são usados: trem de pouso do tipo roda de cauda (também conhecido como trem convencional), trem de pouso tandem e trem de pouso do tipo triciclo.
Trem de pouso do tipo roda traseira
O trem de pouso do tipo roda traseira também é conhecido como trem convencional porque muitas aeronaves antigas usam esse tipo de arranjo. A engrenagem principal está localizada à frente do centro de gravidade, fazendo com que a cauda exija suporte de um conjunto de terceira roda. Alguns projetos de aeronaves iniciais usam um skid em vez de uma roda traseira. Isso ajuda a desacelerar a aeronave no pouso e fornece estabilidade direcional. O ângulo resultante da fuselagem da aeronave, quando equipada com engrenagem convencional, permite o uso de uma hélice longa que compensa o projeto de motor mais antigo e de baixa potência. A maior folga da fuselagem dianteira oferecida pelo trem de pouso do tipo roda traseira também é vantajosa ao operar dentro e fora de pistas não pavimentadas. Hoje,
A proliferação de pistas de superfície dura tornou o skid de cauda obsoleto em favor da roda de cauda. O controle direcional é mantido por meio de frenagem diferencial até que a velocidade da aeronave permita o controle com o leme. Uma roda traseira direcionável, conectada por cabos ao leme ou aos pedais do leme, também é um projeto comum. As molas são incorporadas para amortecimento.
Trem de pouso duplo
Poucas aeronaves são projetadas com trem de pouso duplo. Como o nome indica, esse tipo de trem de pouso tem o trem principal e o trem de cauda alinhados no eixo longitudinal da aeronave. Os planadores geralmente usam marchas em tandem, embora muitos tenham apenas uma marcha real para a frente na fuselagem com uma derrapagem sob a cauda. Alguns bombardeiros militares, como o B-47 e o B-52, têm equipamento duplo, assim como o avião espião U2. O VTOL Harrier tem engrenagem tandem, mas usa uma pequena engrenagem estabilizadora sob as asas para suporte. Geralmente, colocar o trem apenas sob a fuselagem facilita o uso de asas muito flexíveis.
Trem de pouso do tipo triciclo
O arranjo de trem de pouso mais comumente usado é o trem de pouso do tipo triciclo. É composto de engrenagem principal e engrenagem de nariz.
O trem de pouso do tipo triciclo é usado em aeronaves grandes e pequenas com os seguintes benefícios:
1. Permite uma aplicação mais forte dos freios sem curvar ao frear, o que permite maiores velocidades de pouso.
2. Proporciona melhor visibilidade da cabine de comando, principalmente durante o pouso e manobras em solo.
3. Impede o looping da aeronave no solo. Como o centro de gravidade da aeronave está à frente do trem principal, as forças que atuam no centro de gravidade tendem a manter a aeronave se movendo para frente em vez de fazer um loop, como em um trem de pouso do tipo roda traseira.
O trem de pouso de algumas aeronaves com trem de pouso do tipo triciclo não é controlável. Ele simplesmente gira enquanto a direção é realizada com frenagem diferencial durante o táxi. No entanto, quase todas as aeronaves têm trem de pouso direcionável. Em aeronaves leves, o trem do nariz é direcionado através de uma ligação mecânica aos pedais do leme. Aeronaves pesadas normalmente utilizam energia hidráulica para direcionar o trem do nariz. O controle é obtido através de um leme independente na cabine de comando.
O trem de pouso principal em um arranjo de trem de pouso do tipo triciclo é anexado à estrutura reforçada da asa ou à estrutura da fuselagem. O número e a localização das rodas na engrenagem principal variam. Muitas engrenagens principais têm duas ou mais rodas.
Várias rodas espalham o peso da aeronave em uma área maior. Eles também fornecem uma margem de segurança caso um pneu falhe. Aeronaves pesadas podem usar quatro ou mais conjuntos de rodas em cada trem principal. Quando mais de duas rodas estão presas a um suporte do trem de pouso, o mecanismo de fixação é conhecido como bogie. O número de rodas incluídas no bogie é uma função do peso bruto de projeto da aeronave e do tipo de superfície na qual a aeronave carregada deve pousar.
O arranjo do trem de pouso do tipo triciclo consiste em muitas peças e conjuntos. Estes incluem amortecedores a ar/óleo, unidades de alinhamento de engrenagens, unidades de suporte, dispositivos de retração e segurança, sistemas de direção, conjuntos de rodas e freios, etc. Um trem de pouso principal de uma aeronave da categoria transporte é ilustrado na Figura com muitas das peças identificadas como uma introdução à nomenclatura do trem de pouso.
Trem de pouso fixo e retrátil
A classificação adicional do trem de pouso da aeronave pode ser feita em duas categorias: fixa e retrátil. Muitas aeronaves leves pequenas e monomotores têm trem de pouso fixo, assim como alguns gêmeos leves. Isso significa que o equipamento está conectado à estrutura da aeronave e permanece exposto ao fluxo de deslizamento enquanto a aeronave voa. Conforme discutido no Capítulo 2 deste manual, à medida que a velocidade de uma aeronave aumenta, o mesmo acontece com o arrasto do parasita. Mecanismos para retrair e guardar o trem de pouso para eliminar o arrasto parasita adicionam peso à aeronave. Em aeronaves lentas, a penalidade desse peso adicional não é superada pela redução do arrasto, então a marcha fixa é usada. À medida que a velocidade da aeronave aumenta, o arrasto causado pelo trem de pouso torna-se maior e é necessário um meio de retração do trem para eliminar o arrasto parasita, apesar do peso do mecanismo.
Uma grande parte do arrasto parasita causado pelo trem de pouso de aeronaves leves pode ser reduzido construindo o trem o mais aerodinamicamente possível e adicionando carenagens ou calças de roda para agilizar o fluxo de ar através dos conjuntos salientes. Um perfil pequeno e suave para o vento que se aproxima reduz muito o arrasto parasita do trem de pouso. A figura ilustra um trem de pouso de aeronave Cessna usado em muitos aviões leves do fabricante. A seção transversal fina das escoras de aço da mola combina com as carenagens sobre os conjuntos de rodas e freios para aumentar o desempenho do trem de pouso fixo, mantendo o arrasto parasita ao mínimo.
Acondicionamento do trem de pouso retrátil na fuselagem ou nos compartimentos das asas durante o voo. Uma vez nestes poços de roda, as engrenagens estão fora do fluxo e não causam arrasto do parasita. A maioria dos equipamentos retráteis tem um painel bem ajustado a eles que se ajusta com o revestimento da aeronave quando o equipamento está totalmente retraído. Outras aeronaves têm portas separadas que se abrem, permitindo que o equipamento entre ou saia e depois feche novamente.
NOTA: O arrasto parasita causado pelo trem de pouso estendido pode ser usado pelo piloto para desacelerar a aeronave. A extensão e retração da maioria dos trens de pouso geralmente são realizadas com sistemas hidráulicos.
Trem de pouso com absorção de choque e sem absorção de choque
Além de apoiar a aeronave para táxi, as forças de impacto em uma aeronave durante o pouso devem ser controladas pelo trem de pouso. Isso é feito de duas maneiras: 1) a energia do choque é alterada e transferida por toda a estrutura da aeronave em uma taxa e tempo diferentes do único pulso forte de impacto e 2) o choque é absorvido pela conversão da energia em energia térmica.
Engrenagem de mola tipo folha
Muitas aeronaves utilizam molas flexíveis de aço, alumínio ou suportes compostos que recebem o impacto da aterrissagem e o retornam à fuselagem para dissipar a uma taxa que não é prejudicial. A engrenagem flexiona inicialmente e as forças são transferidas ao retornar à sua posição original. O exemplo mais comum desse tipo de trem de pouso sem absorção de choque são os milhares de aeronaves monomotores Cessna que o utilizam. Os suportes do trem de pouso deste tipo feitos de materiais compostos são mais leves, com maior flexibilidade e não corroem.
Rígido
Antes do desenvolvimento de escoras de aterrissagem de aço com mola curva, muitas aeronaves antigas foram projetadas com escoras de trem de pouso de aço rígidas e soldadas. A transferência de carga de choque para a fuselagem é direta com este design. O uso de pneus pneumáticos auxilia no amortecimento das cargas de impacto. Aeronaves modernas que usam trem de pouso tipo skid fazem uso de trem de pouso rígido sem efeitos nocivos significativos. Aeronaves, por exemplo, normalmente experimentam pousos de baixo impacto que podem ser absorvidos diretamente pela fuselagem através do trem rígido (skids).
Corda elástica
O uso de cordas elásticas em trens de pouso que não absorvem choques é comum. A geometria da engrenagem permite que o conjunto da escora se flexione no impacto do pouso. As cordas elásticas são posicionadas entre a estrutura rígida da fuselagem e o conjunto da engrenagem flexível para suportar as cargas e devolvê-las à fuselagem a uma taxa não prejudicial. Os bungees são feitos de muitos pequenos fios individuais de borracha elástica que devem ser inspecionados quanto à condição. Almofadas de borracha sólidas do tipo rosquinha também são usadas em alguns trens de pouso de aeronaves.
Amortecedores
A verdadeira absorção de choque ocorre quando a energia de choque do impacto de pouso é convertida em energia térmica, como em um trem de pouso com amortecedor. Este é o método mais comum de dissipação de choque de pouso na aviação. É usado em aeronaves de todos os tamanhos. Amortecedores são unidades hidráulicas autônomas que suportam uma aeronave no solo e protegem a estrutura durante o pouso. Eles devem ser inspecionados e mantidos regularmente para garantir a operação adequada.
Existem muitos projetos diferentes de amortecedores, mas a maioria opera de maneira semelhante. A discussão a seguir é de natureza geral. Para obter informações sobre a construção, operação e manutenção de um amortecedor de aeronave específico, consulte as instruções de manutenção do fabricante.
Um amortecedor pneumático/hidráulico típico usa ar comprimido ou nitrogênio combinado com fluido hidráulico para absorver e dissipar cargas de choque. Às vezes é referido como um suporte de ar/óleo ou óleo. Um amortecedor é construído de dois cilindros ou tubos telescópicos que são fechados nas extremidades externas. O cilindro superior é fixado à aeronave e não se move. O cilindro inferior é chamado de pistão e é livre para deslizar para dentro e para fora do cilindro superior. Duas câmaras são formadas. A câmara inferior é sempre preenchida com fluido hidráulico e a câmara superior é preenchida com ar comprimido ou nitrogênio. Um orifício localizado entre os dois cilindros fornece uma passagem para o fluido da câmara inferior entrar na câmara superior do cilindro quando o suporte é comprimido.
A maioria dos amortecedores emprega um pino de medição semelhante ao mostrado na Figura para controlar a taxa de fluxo de fluido da câmara inferior para a câmara superior. Durante o curso de compressão, a taxa de fluxo de fluido não é constante. É controlado automaticamente pela conicidade do pino de medição no orifício. Quando uma porção estreita do pino está no orifício, mais fluido pode passar para a câmara superior. À medida que o diâmetro da porção do pino de medição no orifício aumenta, menos fluido passa. O aumento de pressão causado pela compressão do suporte e o fluido hidráulico sendo forçado através do orifício medido causa calor. Este calor é convertido em energia de impacto. É dissipado através da estrutura do suporte.
Em alguns tipos de amortecedores, um tubo de medição é usado. O conceito operacional é o mesmo dos amortecedores com pinos de medição, exceto que os orifícios no tubo de medição controlam o fluxo de fluido da câmara inferior para a câmara superior durante a compressão.
Ao decolar ou se recuperar da compressão, o amortecedor tende a se estender rapidamente. Isso pode resultar em um impacto brusco no final do curso e danos ao suporte. É típico que os amortecedores sejam equipados com um dispositivo de amortecimento ou amortecimento para evitar isso. Uma válvula de recuo no pistão ou um tubo de recuo restringe o fluxo de fluido durante o curso de extensão, o que retarda o movimento e evita forças de impacto prejudiciais.
A maioria dos amortecedores é equipada com um eixo como parte do cilindro inferior para permitir a instalação das rodas da aeronave. Amortecedores sem eixo integral possuem provisões na extremidade do cilindro inferior para instalação do conjunto do eixo. Conexões adequadas são fornecidas em todos os cilindros superiores do amortecedor para prender o amortecedor à estrutura da aeronave.
O cilindro superior de um amortecedor normalmente contém um conjunto de encaixe de válvula. Ele está localizado no topo ou próximo ao cilindro. A válvula fornece um meio de encher o suporte com fluido hidráulico e inflá-lo com ar ou nitrogênio conforme especificado pelo fabricante. Uma gaxeta é empregada para vedar a junta deslizante entre os cilindros telescópicos superior e inferior. É instalado na extremidade aberta do cilindro externo. Um anel limpador de gaxeta também é instalado em uma ranhura no rolamento inferior ou na porca do bucim na maioria dos amortecedores. Ele é projetado para evitar que a superfície deslizante do pistão carregue sujeira, lama, gelo e neve para dentro da gaxeta e do cilindro superior. A limpeza regular da parte exposta do pistão do amortecedor ajuda o limpador a fazer seu trabalho e diminui a possibilidade de danos à gaxeta,
Para manter o pistão e as rodas alinhados, a maioria dos amortecedores é equipada com elos de torque ou braços de torque. Uma extremidade dos elos é presa ao cilindro superior fixo. A outra extremidade está presa ao cilindro inferior (pistão), de modo que não pode girar. Isso mantém as rodas alinhadas. As ligações também retêm o pistão na extremidade do cilindro superior quando o suporte é estendido, como após a decolagem.
Os amortecedores da engrenagem do nariz são fornecidos com um conjunto de came de localização para manter a engrenagem alinhada. Uma saliência de came é fixada ao cilindro inferior e um recesso de came inferior correspondente é fixado ao cilindro superior. Esses cames alinham o conjunto da roda e do eixo na posição reta quando o amortecedor está totalmente estendido. Isso permite que a roda do nariz entre bem na roda quando o trem do nariz é retraído e evita danos estruturais à aeronave. Ele também alinha as rodas com o eixo longitudinal da aeronave antes do pouso quando o suporte está totalmente estendido. Muitos amortecedores da engrenagem do nariz também têm acessórios para a instalação de um amortecedor de oscilação externo.
As escoras do trem de pouso do nariz geralmente são equipadas com um pino de travamento ou desconexão para permitir uma curva rápida da aeronave durante o reboque ou posicionamento da aeronave na rampa ou em um hangar. O desengate deste pino permite que o eixo do garfo da roda em algumas aeronaves gire 360°, permitindo assim que a aeronave seja girada em um raio estreito. Em nenhum momento a roda do nariz de qualquer aeronave deve ser girada além das linhas limite marcadas na fuselagem.
Os amortecedores do nariz e do trem de pouso principal em muitas aeronaves também são equipados com pontos de levantamento e olhais de reboque. Os macacos devem sempre ser colocados sob os pontos prescritos. Quando são fornecidos olhais de reboque, a barra de reboque deve ser fixada apenas a esses olhais.
Os amortecedores contêm uma placa de instruções que fornece instruções para encher o amortecedor com fluido e para inflar o amortecedor. A placa de instruções geralmente é fixada perto da entrada de enchimento e do conjunto da válvula de ar. Especifica o tipo correto de fluido hidráulico a ser usado no suporte e a pressão na qual o suporte deve ser inflado. É de extrema importância familiarizar-se com estas instruções antes de encher um amortecedor com fluido hidráulico ou inflar com ar ou nitrogênio.
Operação do amortecedor
A figura ilustra a construção interna de um amortecedor. As setas mostram o movimento do fluido durante a compressão e extensão do suporte. O curso de compressão do amortecedor começa quando as rodas da aeronave tocam o solo. À medida que o centro de massa da aeronave se move para baixo, o suporte se comprime e o cilindro inferior ou pistão é forçado para cima no cilindro superior. O pino de medição é, portanto, movido para cima através do orifício. A conicidade do pino controla a taxa de fluxo de fluido do cilindro inferior para o cilindro superior em todos os pontos durante o curso de compressão. Desta forma, a maior quantidade de calor é dissipada através das paredes da escora. No final do curso descendente, o ar comprimido no cilindro superior é comprimido ainda mais, o que limita o curso de compressão do suporte com impacto mínimo.
Fluido insuficiente ou ar no suporte fazem com que o curso de compressão não seja adequadamente limitado. O suporte pode afundar, resultando em forças de impacto a serem transferidas diretamente para a fuselagem através da estrutura metálica do suporte. Em um amortecedor com manutenção adequada, o curso de extensão da operação do amortecedor de impacto ocorre no final do curso de compressão. A energia armazenada no ar comprimido no cilindro superior faz com que a aeronave comece a se mover para cima em relação ao solo e ao cilindro do suporte inferior enquanto o suporte tenta retornar à sua posição normal. O fluido é forçado de volta para o cilindro inferior através de restrições e orifícios de amortecimento. O amortecimento do fluxo de fluido durante o curso de extensão amortece a recuperação do suporte e reduz a oscilação causada pela ação da mola do ar comprimido. Uma manga, espaçador,
A operação eficiente dos amortecedores requer que o fluido e a pressão de ar adequados sejam mantidos. Para verificar o nível do fluido, a maioria dos suportes precisa ser esvaziada e comprimida na posição totalmente comprimida. Esvaziar um amortecedor pode ser uma operação perigosa. O técnico deve estar completamente familiarizado com a operação da válvula de serviço de alta pressão localizada na parte superior do cilindro superior do suporte. Consulte as instruções do fabricante para a técnica de esvaziamento adequada do suporte em questão e siga todas as precauções de segurança necessárias.
Dois tipos comuns de válvulas de manutenção de amortecedores de alta pressão são ilustrados na Figura. A válvula AN6287-1 na Figura tem um conjunto de núcleo de válvula e é classificado para 3.000 libras por polegada quadrada (psi). No entanto, o próprio núcleo é classificado apenas para 2.000 psi. A válvula MS28889-1 na Figura não possui núcleo de válvula. É avaliado para 5.000 psi. A porca giratória da válvula AN6287-1 é menor que o hexágono do corpo da válvula. A porca giratória MS28889-1 é do mesmo tamanho que o hexágono do corpo da válvula. As porcas giratórias em ambas as válvulas engatam roscas em uma haste interna que afrouxa ou aperta a haste da válvula em uma sede de metal.
Amortecedores com sangramento
Pode ser necessário sangrar um amortecedor durante a operação de serviço ou quando o ar ficar preso no fluido hidráulico dentro do amortecedor. Isso pode ser causado pela baixa quantidade de fluido hidráulico no suporte. A sangria é normalmente feita com a aeronave em macacos para facilitar a extensão e compressão repetidas do suporte para expelir o ar aprisionado.
Alinhamento, suporte e retração do trem de pouso
Alinhamento
Como mencionado anteriormente, um braço de torque ou conjunto de links de torque impede que o cilindro do suporte inferior gire fora do alinhamento com o eixo longitudinal da aeronave. Em alguns conjuntos de escora, é o único meio de retenção do pistão no cilindro de escora superior. As extremidades de ligação são presas ao cilindro superior fixo e ao cilindro inferior móvel com um pino de dobradiça no centro para permitir que o suporte se estenda e comprima.
O alinhamento das rodas de uma aeronave também é uma consideração. Normalmente, isso é definido pelo fabricante e requer apenas atenção ocasional, como após um pouso forçado. As rodas principais da aeronave devem ser inspecionadas e ajustadas, se necessário, para manter o tow-in ou tow-out adequado e a curvatura correta. Tow-in e tow-out referem-se ao caminho que uma roda principal faria em relação ao eixo longitudinal da fuselagem ou à linha central se a roda estivesse livre para rolar para frente. Existem três possibilidades. A roda rolaria: 1) paralela ao eixo longitudinal (alinhada); 2) convergem no eixo longitudinal (tow-in); ou 3) desviar-se do eixo longitudinal (reboque).
Apoiar
Os trens de pouso das aeronaves são fixados às longarinas das asas ou outros membros estruturais, muitos dos quais são projetados com o propósito específico de apoiar o trem de pouso. O equipamento retrátil deve ser projetado de forma a fornecer forte fixação à aeronave e ainda ser capaz de se mover para um recesso ou poço quando armazenado. Um arranjo de munhão é típico. O munhão é uma extensão estrutural fixa do cilindro do suporte superior com superfícies de apoio que permitem a movimentação de todo o conjunto de engrenagens. Ele é fixado à estrutura da aeronave de tal forma que o trem de pouso pode girar da posição vertical necessária para pouso e táxi para a posição retraída usada durante o voo.
Sistemas de retração de aeronaves pequenas
À medida que a velocidade de uma aeronave leve aumenta, chega-se a um ponto em que o arrasto parasita criado pelo trem de pouso no vento é maior do que o arrasto induzido causado pelo peso adicional de um sistema de trem de pouso retrátil. Assim, muitas aeronaves leves possuem trem de pouso retrátil. Existem muitos designs exclusivos. O mais simples contém uma alavanca na cabine de comando ligada mecanicamente ao trem de pouso. Através da vantagem mecânica, o piloto estende e retrai o trem de pouso acionando a alavanca. O uso de uma corrente de roletes, rodas dentadas e uma manivela para diminuir a força necessária é comum.
Sistemas de trem de pouso operados eletricamente também são encontrados em aeronaves leves. Um sistema totalmente elétrico usa um motor elétrico e redução de engrenagem para mover a engrenagem. O movimento rotativo do motor é convertido em movimento linear para acionar a engrenagem. Isso só é possível com o equipamento relativamente leve encontrado em aeronaves menores.
Um uso mais comum de eletricidade em sistemas de retração de engrenagem é o de um sistema elétrico/hidráulico encontrado em muitas aeronaves Cessna e Piper. Isso também é conhecido como um sistema de pacote de energia. Uma pequena unidade de potência hidráulica leve contém vários componentes necessários em um sistema hidráulico. Estes incluem o reservatório, uma bomba hidráulica acionada por motor elétrico reversível, um filtro, válvulas de controle de alta e baixa pressão, uma válvula de alívio térmico e uma válvula de vaivém. Algumas unidades de energia incorporam uma bomba manual de emergência. Um atuador hidráulico para cada engrenagem é acionado para estender ou retrair a engrenagem por fluido do pacote de energia.
Quando a alavanca de seleção de marchas da cabine de comando é colocada na posição de redução, é feito um interruptor que liga o motor elétrico na unidade de energia. O motor gira na direção para girar a bomba de engrenagem hidráulica para que ela bombeie o fluido para o lado da engrenagem para baixo dos cilindros atuadores. A pressão da bomba move a válvula alternadora com mola para a esquerda para permitir que o fluido alcance todos os três atuadores. Restritores são usados nas portas de entrada e saída do atuador da roda do nariz para diminuir o movimento dessa engrenagem mais leve. Enquanto o fluido hidráulico é bombeado para estender a engrenagem, o fluido da parte superior dos atuadores retorna ao reservatório através da válvula de retenção de engrenagem. Quando a engrenagem atinge a posição para baixo e travada, a pressão aumenta na linha de engrenagem para baixo da bomba e a válvula de controle de baixa pressão se solta para retornar o fluido ao reservatório.
Sistemas de retração de aeronaves grandes
Os sistemas de retração de grandes aeronaves são quase sempre movidos por sistemas hidráulicos. Normalmente, a bomba hidráulica é acionada para fora do acionamento de acessórios do motor. Bombas hidráulicas elétricas auxiliares também são comuns. Outros dispositivos usados em um sistema de retração operado hidraulicamente incluem cilindros de atuação, válvulas seletoras, uplocks, downlocks, válvulas de sequência, válvulas prioritárias, tubulação e outros componentes convencionais do sistema hidráulico. Essas unidades são interconectadas de modo a permitir a retração e extensão adequadamente sequenciadas do trem de pouso e das portas do trem de pouso.
O correto funcionamento de qualquer sistema de retração do trem de pouso da aeronave é extremamente importante. A figura ilustra um exemplo de um sistema simples de trem de pouso hidráulico de grande aeronave. O sistema está em uma aeronave que tem portas que abrem antes que o trem seja estendido e fecham depois que o trem é retraído. As portas da engrenagem do nariz operam por meio de articulação mecânica e não requerem energia hidráulica. Existem muitos arranjos de engrenagem e porta de engrenagem em várias aeronaves. Algumas aeronaves têm portas de engrenagem que fecham para ajustar a roda bem depois que a engrenagem é estendida. Outros têm portas fixadas mecanicamente na parte externa da engrenagem, de modo que, quando ela se retrai para dentro, a porta se encaixa com a engrenagem e se encaixa com a pele da fuselagem.
Sistemas de extensão de emergência
O sistema de extensão de emergência abaixa o trem de pouso se o sistema de energia principal falhar. Existem várias maneiras de fazer isso, dependendo do tamanho e da complexidade da aeronave. Algumas aeronaves possuem uma alavanca de liberação de emergência na cabine de comando que é conectada por meio de uma ligação mecânica às travas do trem de pouso. Quando a alavanca é acionada, ela libera os travamentos e permite que a engrenagem caia livremente para a posição estendida sob a força criada pela gravidade agindo sobre a engrenagem. Outras aeronaves usam um backup não mecânico, como energia pneumática, para destravar o trem.
O popular sistema de retração de aeronaves pequenas mostrado nas Figuras usa uma válvula de queda livre para extensão do trem de emergência. Ativado a partir do convés de voo, quando a válvula de queda livre é aberta, o fluido hidráulico pode fluir do lado da engrenagem para cima dos atuadores para o lado da engrenagem para baixo dos atuadores, independentemente do pacote de energia. A pressão que segura a engrenagem é aliviada e a engrenagem se estende devido ao seu peso. O ar que passa pela engrenagem auxilia na extensão e ajuda a empurrar a engrenagem para a posição abaixada e travada.
Aeronaves grandes e de alto desempenho são equipadas com sistemas hidráulicos redundantes. Isso torna a extensão de emergência menos comum, pois uma fonte diferente de energia hidráulica pode ser selecionada se a engrenagem não funcionar normalmente. Se a engrenagem ainda não se estender, algum tipo de dispositivo de destravamento é usado para liberar os uplocks e permitir que a engrenagem caia livremente.
Em algumas aeronaves pequenas, a configuração do projeto torna impossível ou impraticável a extensão de emergência do trem por gravidade e cargas aéreas por si só. Força de algum tipo deve, portanto, ser aplicada. Sistemas de extensão manual, em que o piloto aciona mecanicamente a engrenagem na posição, são comuns. Consulte o manual de manutenção da aeronave para todas as descrições de operação do sistema de extensão do trem de pouso de emergência, padrões de desempenho e testes de extensão de emergência, conforme necessário.
Dispositivos de segurança do trem de pouso
Existem inúmeros dispositivos de segurança do trem de pouso. Os mais comuns são aqueles que impedem que o equipamento se retraia ou desmorone no solo. Os indicadores de marcha são outro dispositivo de segurança. Eles são usados para comunicar ao piloto o status da posição de cada trem de pouso individual a qualquer momento.
Interruptor de segurança
Um interruptor de agachamento do trem de pouso, ou interruptor de segurança, é encontrado na maioria das aeronaves. Este é um interruptor posicionado para abrir e fechar dependendo da extensão ou compressão da escora principal do trem de pouso. O interruptor de agachamento é conectado a qualquer número de circuitos operacionais do sistema. Um circuito impede que o trem seja retraído enquanto a aeronave está no solo. Existem diferentes maneiras de obter esse bloqueio. Um solenóide que estende um eixo para desabilitar fisicamente o seletor de posição de marcha é um desses métodos encontrados em muitas aeronaves. Quando o trem de pouso é comprimido, o interruptor de segurança de agachamento está aberto e o eixo central do solenóide projeta um pino de trava endurecido através da alavanca de controle do trem de pouso para que não possa ser movido para a posição superior. Na decolagem, o suporte do trem de pouso se estende. A chave de segurança fecha e permite que a corrente flua no circuito de segurança. O solenóide energiza e retrai o pino de trava da alavanca seletora. Isso permite que a engrenagem seja elevada.
O uso de sensores de proximidade para chaves de segurança de posição de marcha é comum em aeronaves de alto desempenho. Um sensor eletromagnético retorna uma tensão diferente para uma unidade lógica de engrenagem dependendo da proximidade de um alvo condutivo à chave. Nenhum contato físico é feito. Quando a engrenagem está na posição projetada, o alvo metálico fica próximo ao indutor no sensor, o que reduz a tensão de retorno. Este tipo de detecção é especialmente útil no ambiente do trem de pouso, onde interruptores com partes móveis podem ficar contaminados com sujeira e umidade das pistas e pistas de táxi. O técnico deve garantir que os alvos do sensor sejam instalados a uma distância correta do sensor. Medidores Go-no Go são frequentemente usados para definir a distância.
Fechaduras de aterramento
Bloqueios de solo são comumente usados no trem de pouso de aeronaves como um seguro extra de que o trem de pouso permanecerá abaixado e travado enquanto a aeronave estiver no solo. São dispositivos externos que são colocados no mecanismo de retração para impedir seu movimento. Uma trava de aterramento pode ser tão simples quanto um pino colocado nos orifícios pré-perfurados dos componentes da engrenagem que impedem a queda da engrenagem. Outra trava de aterramento comumente usada prende-se ao pistão exposto do cilindro de retração da engrenagem que o impede de retrair. Todas as travas de solo devem ter fitas vermelhas presas a elas, para que sejam visíveis e removidas antes do voo. Bloqueios de solo são normalmente carregados na aeronave e colocados no lugar pela tripulação de voo durante a caminhada ao redor do pós-pouso.
Indicadores de Posição do Trem de Pouso
Os indicadores de posição do trem de pouso estão localizados no painel de instrumentos ao lado da alavanca seletora de marchas. Eles são usados para informar ao piloto o status da posição da marcha. Existem muitos arranjos para indicação de marcha. Normalmente, há uma luz dedicada para cada marcha. A exibição mais comum para o trem de pouso abaixado e travado é uma luz verde iluminada. Três luzes verdes significam que é seguro pousar. Todas as luzes apagadas normalmente indicam que a marcha está levantada e travada, ou pode haver luzes indicadoras de marcha. As luzes de marcha em trânsito são usadas em algumas aeronaves, assim como as exibições de postes de barbeiro quando uma marcha não está para cima ou para baixo e travada. Luzes indicadoras piscando também indicam marcha em trânsito. Alguns fabricantes usam um aviso de desacordo de trem quando o trem de pouso não está na mesma posição do seletor. Muitas aeronaves monitoram a posição da porta do trem, além do próprio trem. Consulte os manuais de operação e manutenção do fabricante da aeronave para obter uma descrição completa do sistema de indicação do trem de pouso.
Centragem da roda do nariz
Uma vez que a maioria das aeronaves tem conjuntos de trem do nariz direcionáveis para taxiar, é necessário um meio para alinhar o trem do nariz antes da retração. Os cames de centralização embutidos na estrutura do amortecedor fazem isso. Um came superior fica livre para encaixar em um recesso de came inferior quando a engrenagem estiver totalmente estendida. Isso alinha a engrenagem para retração. Quando o peso retorna às rodas após o pouso, o amortecedor é comprimido e os cames de centragem se separam, permitindo que o amortecedor inferior (pistão) gire no cilindro do amortecedor superior. Esta rotação é controlada para orientar a aeronave. Aeronaves pequenas às vezes incorporam um rolo externo ou pino guia no suporte. À medida que o suporte é dobrado na cavidade da roda durante a retração, o rolo ou pino guia engata uma rampa ou trilho montado na estrutura da cavidade da roda.
Manutenção do sistema de trem de pouso
As partes móveis e o ambiente sujo do trem de pouso fazem desta uma área de manutenção regular. Por causa das tensões e pressões que atuam no trem de pouso, inspeção, manutenção e outras manutenções tornam-se um processo contínuo. O trabalho mais importante na manutenção do sistema de trem de pouso da aeronave são inspeções minuciosas e precisas. Para realizar as inspeções corretamente, todas as superfícies devem ser limpas para garantir que nenhum ponto problemático seja detectado.
Periodicamente, é necessário inspecionar os amortecedores, conjuntos de munhão e cinta e rolamentos, amortecedores, rodas, rolamentos de roda, pneus e freios. Os indicadores de posição do trem de pouso, luzes e buzinas de advertência também devem ser verificados quanto à operação adequada. Durante todas as inspeções e visitas aos poços das rodas, certifique-se de que todas as travas de segurança do solo estejam instaladas.
Outros itens de inspeção do trem de pouso incluem a verificação das alavancas e sistemas de controle de emergência quanto à posição e condição adequadas. Inspecione as rodas do trem de pouso quanto à limpeza, corrosão e rachaduras. Verifique se os parafusos de fixação da roda estão frouxos. Examine a fiação antiderrapante quanto a deterioração. Verifique os pneus quanto a desgaste, cortes, deterioração, presença de graxa ou óleo, alinhamento das marcas de deslizamento e inflação adequada. Inspecione o mecanismo do trem de pouso quanto à condição, operação e ajuste adequado. Lubrifique o trem de pouso, incluindo a direção da roda do nariz. Verifique os cabos do sistema de direção quanto a desgaste, fios quebrados, alinhamento e segurança. Inspecione os amortecedores do trem de pouso quanto a condições como rachaduras, corrosão, quebras e segurança. Quando aplicável, verifique as folgas e o desgaste dos freios.
Vários tipos de lubrificante são necessários para lubrificar os pontos de atrito e desgaste no trem de pouso. Os produtos específicos a serem utilizados são fornecidos pelo fabricante no manual de manutenção. A lubrificação pode ser feita manualmente ou com uma pistola de graxa. Siga as instruções do fabricante. Antes de aplicar graxa em uma graxeira de pressão, certifique-se de que a conexão esteja limpa de sujeira e detritos, bem como graxa velha e endurecida. Poeira e areia misturadas com graxa produzem um composto abrasivo muito destrutivo. Limpe todo o excesso de graxa enquanto lubrifica a engrenagem. As hastes do pistão de todos os cilindros de escora expostos e cilindros de atuação devem estar sempre limpas.
Periodicamente, os rolamentos das rodas devem ser removidos, limpos, inspecionados e lubrificados. Ao limpar um rolamento de roda, use o solvente de limpeza recomendado. Não use gasolina ou combustível de aviação. Seque o rolamento direcionando uma rajada de ar seco entre os rolos. Não direcione o ar de forma que gire o rolamento, pois sem lubrificação, isso pode fazer com que o rolamento se solte, resultando em ferimentos. Ao inspecionar o rolamento, verifique se há defeitos que o tornariam inutilizável, como rachaduras, descamação, superfícies quebradas do rolamento, rugosidade devido à pressão de impacto ou desgaste da superfície, corrosão ou corrosão, descoloração por calor excessivo, gaiolas de rolamento rachadas ou quebradas e marcadas ou capas ou cones de rolamento soltos que afetariam o assentamento adequado no eixo ou na roda. Se forem encontradas discrepâncias, substitua o rolamento por uma unidade que possa ser reparada.
Para lubrificar um rolamento de rolos cônicos, use uma ferramenta de lubrificação de rolamento ou coloque uma pequena quantidade de graxa aprovada na palma da mão. Segure o rolamento com as outras mãos e pressione o lado de maior diâmetro do rolamento na graxa para forçá-lo completamente através do espaço entre os rolos do rolamento e o cone. Gire gradualmente o rolamento para que todos os rolos tenham sido completamente preenchidos com graxa.
Montagem e Ajuste do Trem de Pouso
Ocasionalmente, torna-se necessário ajustar os interruptores do trem de pouso, portas, articulações, travas e travas para garantir a operação adequada do sistema e das portas do trem de pouso. Quando os cilindros de acionamento do trem de pouso são substituídos e quando os ajustes de comprimento são feitos, o sobrecurso deve ser verificado. O sobrecurso é a ação do pistão do cilindro além do movimento necessário para a extensão e retração do trem de pouso. A ação adicional opera os mecanismos de trava do trem de pouso.
Ajustando as travas do trem de pouso
O ajuste de várias travas é uma preocupação primordial para o técnico de aeronaves. As travas são geralmente usadas em sistemas de trem de pouso para manter o trem para cima ou para baixo e/ou para manter as portas do trem abertas ou fechadas. Apesar das inúmeras variações, todas as travas são projetadas para fazer a mesma coisa. Eles devem operar automaticamente no momento adequado e devem manter a unidade na posição desejada. Uma trava típica da porta do trem de pouso é examinada abaixo. Muitas travas de engrenagem funcionam de forma semelhante. Folgas e medidas dimensionais de roletes, eixos, buchas, pinos, parafusos, etc., são comuns.
Folgas da Porta da Engrenagem
As portas do trem de pouso têm folgas permissíveis específicas entre as portas e a estrutura da aeronave que devem ser mantidas. Normalmente, os ajustes são feitos nas instalações das dobradiças ou nos elos de conexão que suportam e movimentam a porta. Em algumas instalações, as dobradiças das portas são ajustadas colocando uma dobradiça serrilhada com um orifício de montagem alongado na posição correta em um encaixe de suporte da dobradiça. Usando arruelas serrilhadas, o parafuso de montagem é apertado para manter a posição.
Arraste e Ajuste de Braçadeira Lateral
Cada trem de pouso possui ajustes e tolerâncias específicos de acordo com o fabricante que permitem que o trem funcione conforme pretendido. Uma geometria comum usada para travar um trem de pouso na posição para baixo envolve uma braçadeira lateral dobrável que é estendida e mantida em uma posição centralizada através do uso de um elo de travamento. Molas e atuadores também podem contribuir para o movimento da articulação. Ajustes e testes são necessários para garantir o funcionamento adequado.
Teste de retração do trem de pouso
O funcionamento adequado de um sistema e componentes do trem de pouso pode ser verificado realizando um teste de retração do trem de pouso. Isso também é conhecido como balançar a engrenagem. A aeronave está devidamente apoiada em macacos para esta verificação, e o trem de pouso deve ser limpo e lubrificado se necessário. O trem é então levantado e abaixado como se a aeronave estivesse em voo enquanto uma inspeção visual é realizada. Todas as partes do sistema devem ser observadas quanto à segurança e operação adequada. O sistema de extensão de reserva de emergência deve ser verificado sempre que balançar a engrenagem.
Sistemas de direção da roda do nariz
A roda do nariz na maioria das aeronaves é direcionável do convés de voo por meio de um sistema de direção da roda do nariz. Isso permite que a aeronave seja direcionada durante a operação em solo. Algumas aeronaves simples têm conjuntos de rodas de nariz com rodízio. Tais aeronaves são dirigidas durante o táxi por frenagem diferencial.
Aeronaves Pequenas
A maioria das aeronaves pequenas tem capacidade de direção através do uso de um sistema simples de ligações mecânicas conectadas aos pedais do leme. Os tubos push-pull são conectados às buzinas dos pedais no cilindro do suporte inferior. À medida que os pedais são pressionados, o movimento é transferido para o eixo do pistão do amortecedor e o conjunto da roda que gira para a esquerda ou para a direita.
Grande Aeronave
Devido à sua massa e à necessidade de controle positivo, as aeronaves de grande porte utilizam uma fonte de energia para a direção da roda do nariz. A energia hidráulica predomina. Existem muitos projetos diferentes para sistemas de direção de nariz de aeronaves grandes. A maioria compartilha características e componentes semelhantes. O controle da direção é feito a partir do convés de voo através do uso de uma pequena roda, leme ou joystick normalmente montado na parede lateral esquerda. Ligar e desligar o sistema é possível em algumas aeronaves. As conexões mecânicas, elétricas ou hidráulicas transmitem o movimento de entrada do controlador para uma unidade de controle de direção. A unidade de controle é um medidor hidráulico ou válvula de controle. Ele direciona o fluido hidráulico sob pressão para um ou dois atuadores projetados com várias articulações para girar o suporte inferior. Um acumulador e válvula de alívio, ou conjunto de pressurização similar, mantém o fluido nos atuadores e no sistema sob pressão o tempo todo. Isso permite que os cilindros de acionamento da direção também atuem como amortecedores oscilantes. Um mecanismo de acompanhamento consiste em várias engrenagens, cabos, hastes, tambores e/ou manivela, etc. Ele retorna a válvula dosadora para uma posição neutra uma vez que o ângulo de direção tenha sido alcançado. Muitos sistemas incorporam um subsistema de entrada dos pedais do leme para pequenos graus de curvas feitas ao dirigir a aeronave em alta velocidade durante a decolagem e o pouso. As válvulas de segurança são típicas em todos os sistemas para aliviar a pressão durante uma falha hidráulica para que a roda do nariz possa girar. Ele retorna a válvula dosadora para a posição neutra assim que o ângulo de direção for atingido. Muitos sistemas incorporam um subsistema de entrada dos pedais do leme para pequenos graus de curvas feitas ao dirigir a aeronave em alta velocidade durante a decolagem e o pouso. As válvulas de segurança são típicas em todos os sistemas para aliviar a pressão durante uma falha hidráulica para que a roda do nariz possa girar. Ele retorna a válvula dosadora para a posição neutra assim que o ângulo de direção for atingido. Muitos sistemas incorporam um subsistema de entrada dos pedais do leme para pequenos graus de curvas feitas ao dirigir a aeronave em alta velocidade durante a decolagem e o pouso. As válvulas de segurança são típicas em todos os sistemas para aliviar a pressão durante uma falha hidráulica para que a roda do nariz possa girar.
Amortecedores oscilantes
As ligações de torque presas do cilindro superior estacionário de um suporte da roda do nariz ao cilindro móvel inferior ou pistão do suporte não são suficientes para evitar que a maioria das engrenagens do nariz tendam a oscilar rapidamente, ou oscilar, em determinadas velocidades. Esta vibração deve ser controlada através do uso de um amortecedor shimmy. Um amortecedor shimmy controla o shimmy da roda do nariz através do amortecimento hidráulico. O amortecedor pode ser construído integralmente dentro da engrenagem do nariz, mas na maioria das vezes é uma unidade externa presa entre os amortecedores superior e inferior. Ele está ativo durante todas as fases da operação em solo, permitindo que o sistema de direção do trem de pouso do nariz funcione normalmente.
Amortecedor de direção
Como mencionado acima, aeronaves grandes com direção hidráulica mantêm a pressão nos cilindros de direção para fornecer o amortecimento necessário. Isso é conhecido como amortecimento da direção. Algumas aeronaves de categoria de transporte mais antigas têm amortecedores de direção do tipo palheta. No entanto, eles funcionam para dirigir a roda do nariz, bem como para amortecer a vibração.
Tipo de pistão
Aeronaves não equipadas com direção hidráulica da roda do nariz utilizam uma unidade de amortecedor de oscilação externa adicional. A caixa está firmemente presa ao cilindro do amortecedor superior. O eixo é preso ao cilindro do amortecedor inferior e a um pistão dentro do amortecedor oscilante. À medida que o cilindro do suporte inferior tenta oscilar, o fluido hidráulico é forçado através de um orifício de sangria no pistão. O fluxo restrito através do orifício de sangria amortece a oscilação.
Um amortecedor oscilante do tipo pistão pode conter uma porta de enchimento para adicionar fluido ou pode ser uma unidade selada. Independentemente disso, a unidade deve ser verificada regularmente quanto a vazamentos. Para garantir a operação adequada, um amortecedor hidráulico tipo pistão deve ser preenchido até a capacidade máxima.
Tipo Palheta
Um amortecedor shimmy do tipo palheta é usado às vezes. Ele usa câmaras de fluido criadas pelas palhetas separadas por um orifício de válvula em um eixo central. À medida que a engrenagem do nariz tenta oscilar, as palhetas giram para alterar o tamanho das câmaras internas cheias de fluido. O tamanho da câmara só pode mudar tão rápido quanto o fluido pode ser forçado através do orifício. Assim, a oscilação da engrenagem é dissipada pela taxa de fluxo do fluido. Um reservatório de reabastecimento com mola interna mantém o fluido pressurizado nas câmaras de trabalho e a compensação térmica do tamanho do orifício está incluída. Assim como no amortecedor tipo pistão, o amortecedor tipo palheta deve ser inspecionado quanto a vazamentos e mantido em manutenção. Um indicador de nível de fluido se projeta da extremidade do reservatório da unidade.
Amortecedor Shimmy Não Hidráulico
Amortecedores shimmy não hidráulicos são atualmente certificados para muitas aeronaves. Eles se parecem e se encaixam semelhantes aos amortecedores oscilantes do tipo pistão, mas não contêm fluido no interior. No lugar do pistão de metal, um pistão de borracha pressiona o diâmetro interno do alojamento do amortecedor quando o movimento oscilante é recebido através do eixo. O pistão de borracha desliza sobre uma película muito fina de graxa e a ação de fricção entre o pistão e a carcaça fornece o amortecimento.
Isso é conhecido como amortecimento por efeito de superfície. Os materiais usados para construir este tipo de amortecedor oscilante proporcionam uma longa vida útil sem a necessidade de adicionar fluido à unidade.
