ล้อลงจอด

ล้อลงจอดคือส่วนประกอบใต้ท้องเครื่องบินหรือยานอวกาศที่ใช้สำหรับสัมผัสกับพื้นผิว — โดยทั่วไปคือพื้นดินแต่ก็อาจเป็นพื้นผิวของแหล่งน้ำ ได้เช่นกัน — เมื่อจอด ขับเคลื่อนบนทางวิ่งขึ้นบินหรือลงจอด ในอดีต ผู้ผลิตบางราย เช่นบริษัท Glenn L. Martinเรียกมันว่าล้อลงจอด (a landing gear)สำหรับเครื่องบิน Stinton [ 1 ]ได้แยกความแตกต่างทางศัพท์ระหว่าง undercarriage (แบบอังกฤษ) กับ landing gear (แบบสหรัฐอเมริกา ) [ 2 ]
สำหรับเครื่องบินนั้น ล้อลงจอดเป็น ส่วนประกอบ พื้นฐานของโครงสร้างเครื่องบิน ที่รองรับ น้ำหนักของเครื่องบินเมื่อไม่ได้บินอยู่โดยรักษาระดับความสูงของลำตัวเครื่องบินจากพื้นดินเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายจากการเสียดสีหรือการ ชน ล้อลง จอดเป็นแบบที่พบได้ทั่วไปมากที่สุด ใช้ในเครื่องบินเกือบทุกลำที่ทำการ ขึ้นลงจอด แบบปกติและระยะสั้นในขณะที่แผ่นรองรับหรือทุ่นลอยใช้ในเครื่องบินที่สามารถขึ้นลงจอดในแนวดิ่งหรือใช้งานบนหิมะ/น้ำแข็ง/น้ำ ล้อลงจอดของเครื่องบินรุ่นแรกๆ มักจะเป็นแบบยึดติดและยื่นออกมาใต้เครื่องบินขณะบิน โดยไม่มีหรือมีเพียงส่วนครอบบางส่วนเพื่อลดแรงต้านในขณะที่เครื่องบินสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีล้อลงจอดแบบพับเก็บได้ซึ่งจะพับเข้าไปในลำตัวเครื่องบินขณะบิน ซึ่งช่วยเพิ่มความลื่นไหลทางอากาศพลศาสตร์ และช่วยให้บิน ได้เร็วขึ้น และควบคุมการบิน ได้ราบรื่นยิ่ง ขึ้น
ล้อลงจอดต้องแข็งแรงและทนทานเพียงพอที่จะรับมือกับแรงกดดันจากทั้งน้ำหนักของเครื่องบินและแรง กระแทกจากการลงจอด และการออกแบบล้อลงจอดมีความสำคัญต่อ ความปลอดภัย ในการปฏิบัติงาน ของเครื่องบิน[ 3 ]ล้อลงจอดส่วนใหญ่ประกอบด้วย โครงสร้างแบบ สามล้อโดยมีล้อสามชุด แต่ละชุดมีล้อเดี่ยวหรือชุดล้อ / โบกี้ ไม่ว่าจะเป็น แบบรูปทรงเดลต้า "1-2" ( ล้อลงจอดแบบสามล้อ ) หรือแบบรูปทรงนาบลา "2-1" ( ล้อลงจอดแบบ "ทั่วไป"หรือที่เรียกว่าล้อลงจอดแบบล้อท้ายหรือ "taildragger") ในขณะที่โครงสร้าง แบบอื่นๆ ที่ไม่เป็นไปตามแบบแผน เช่นจักรยาน (ล้อสองล้อเรียงกัน ) ควอดราไซเคิล (ล้อสี่ล้อในรูป แบบสี่เหลี่ยมผืนผ้า "2-2" ) และ การจัด เรียงแบบมัลติไซเคิล อื่นๆ (โดยปกติจะ มีล้อหน้าหนึ่งล้อและล้อหลังสามล้อขึ้นไป ใน รูปแบบ ว่าวลูกศรหรือห้าเหลี่ยม ) อุปกรณ์ลงจอดที่ผิดปกติอื่นๆ บางส่วนได้รับการประเมินในเชิงทดลองแล้ว ได้แก่: ไม่มีอุปกรณ์ลงจอด (เช่น บนเรือบิน ) ซึ่งเป็นไปได้โดยการทำงานจากแท่นปล่อยและดาดฟ้าลงจอด ที่ยืดหยุ่นได้ [ 4 ]เบาะอากาศ ( เพื่อให้สามารถใช้งานได้เหนือสิ่งกีดขวางบนพื้นดินและน้ำ/หิมะ/น้ำแข็งได้หลากหลายประเภท) [ 5 ]แบบตีนตะขาบ (เพื่อลดภาระของรันเวย์) [ 6 ]
สำหรับยานปล่อย ยานอวกาศลงจอดและยานสำรวจ พื้นผิว ระบบล้อลงจอดมักจะทำหน้าที่รองรับตัวยานเฉพาะตอนลงจอดและระหว่างการเคลื่อนที่บนพื้นผิวในภายหลังเท่านั้น และจะไม่ใช้ในระหว่างการบินขึ้น
เนื่องจากมีการออกแบบและการใช้งานที่หลากหลาย จึงมีผู้ผลิตอุปกรณ์ลงจอดเฉพาะทางอยู่หลายสิบราย โดยสามรายที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่Safran Landing Systems , Collins Aerospace (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของRaytheon Technologies ) และHéroux- Devtek
อากาศยาน
ล้อลงจอดคิดเป็น 2.5 ถึง 5% ของน้ำหนักบินขึ้นสูงสุด (MTOW) และ 1.5 ถึง 1.75% ของต้นทุนเครื่องบิน แต่คิดเป็น 20% ของ ต้นทุน การบำรุงรักษาโครงสร้างเครื่องบินโดยตรงล้อที่ออกแบบอย่างเหมาะสมสามารถรับน้ำหนักได้30 ตัน (66,000 ปอนด์)ทนต่อความเร็วภาคพื้นดิน 300 กม./ชม. และวิ่งได้ระยะทาง500,000 กม. (310,000 ไมล์)มีระยะเวลาระหว่างการซ่อมบำรุง 20,000 ชั่วโมง และมีอายุการใช้งาน 60,000 ชั่วโมงหรือ 20 ปี[ 7 ]
การจัดเรียงเกียร์
- เครื่องบิน
- เครื่องบิน Piper Cubแบบดั้งเดิม/แบบล้อท้าย
- รถสามล้อเซสน่า 152
- จักรยานAV-8B แฮร์ริเออร์
- รถสี่ล้อFairchild XC-120 Packplane
โดยปกติแล้วช่วงล่างแบบล้อจะมีอยู่สองประเภท:
- ล้อลงจอดแบบธรรมดาหรือ "taildragger"ซึ่งมีล้อหลักสองล้ออยู่ทางด้านหน้าของเครื่องบินและล้อหรือสกีขนาดเล็กกว่ามากเพียงล้อเดียวที่ด้านหลัง การจัดเรียงแบบเดียวกันนี้ในเฮลิคอปเตอร์เรียกว่า tricycle tailwheel [ 8 ]
- ระบบล้อลงจอดแบบสามล้อคือระบบที่มีล้อหลักสองล้อ (หรือชุดล้อ) อยู่ใต้ปีก และล้อขนาดเล็กอีกหนึ่งล้ออยู่ที่ส่วนหน้าของเครื่องบิน เครื่องบินทิ้งระเบิด PZL.37 Łośเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดลำแรกที่มีล้อคู่บนโช้คอัพตัวเดียว การจัดเรียงแบบเดียวกันนี้ในเฮลิคอปเตอร์เรียกว่า ล้อลงจอดแบบสามล้อที่ส่วนหน้า (tricycle nosewheel)
การจัดเรียงล้อท้ายเป็นเรื่องปกติในช่วงยุคแรกของใบพัด เนื่องจากช่วยให้มีพื้นที่ว่างสำหรับใบพัดมากขึ้น เครื่องบินสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีล้อลงจอดแบบสามล้อ การลงจอดและขึ้นบินด้วยล้อท้ายนั้นถือว่ายากกว่า (เนื่องจากการจัดเรียงมักไม่เสถียรกล่าวคือ การเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากการเดินทางเป็นเส้นตรงจะมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นแทนที่จะแก้ไขตัวเอง) และโดยปกติแล้วต้องมีการฝึกอบรมนักบินเป็นพิเศษ อาจมีการเพิ่มล้อท้ายขนาดเล็กหรือแผ่นกันกระแทก/กันชนเข้ากับล้อลงจอดแบบสามล้อเพื่อป้องกันความเสียหายที่ด้านล่างของลำตัวเครื่องบินหากเกิดการหมุนมากเกินไปขณะขึ้นบินซึ่งนำไปสู่การกระแทกท้ายเครื่องบินที่มีระบบป้องกันการกระแทกท้าย ได้แก่B-29 Superfortress , Boeing 727 trijetและConcordeเครื่องบินบางลำที่มีล้อลงจอดแบบธรรมดาที่พับเก็บได้จะมีล้อท้ายแบบตายตัว Hoerner ได้ประมาณค่าแรงต้านของล้อท้ายแบบตายตัวของ Bf 109 และเปรียบเทียบกับแรงต้านของส่วนที่ยื่นออกมาอื่นๆ เช่น หลังคาห้องนักบิน[ 9 ]
การจัดเรียงแบบที่สาม (เรียกว่าแบบคู่หรือแบบจักรยาน) มีล้อหลักและล้อหน้าอยู่ด้านหน้าและด้านหลังของจุดศูนย์ถ่วง (CG) ใต้ลำตัวเครื่องบิน โดยมีขาค้ำยันอยู่ที่ปีก การจัดเรียงแบบนี้ใช้เมื่อไม่มีตำแหน่งที่สะดวกบนด้านใดด้านหนึ่งของลำตัวเครื่องบินเพื่อติดตั้งล้อหลักหรือเก็บล้อเมื่อพับเก็บ ตัวอย่างเช่น เครื่องบินสอดแนม Lockheed U-2และเครื่องบินขับไล่ Harrierเครื่องบินBoeing B-52ใช้การจัดเรียงที่คล้ายกัน ยกเว้นว่าล้อหน้าและล้อหลังแต่ละล้อมีล้อคู่สองชุดวางเคียงข้างกัน
ล้อสี่ล้อมีลักษณะคล้ายกับล้อจักรยาน แต่มีล้อสองชุดที่เลื่อนไปด้านข้างในตำแหน่งด้านหน้าและด้านหลัง Raymer [ 10 ]จัดประเภทล้อ B-52 เป็นล้อสี่ล้อ เครื่องบินทดลองFairchild XC-120 Packplaneมีล้อสี่ล้อติดตั้งอยู่ในห้องเครื่องยนต์เพื่อให้สามารถเข้าถึงใต้ลำตัวเครื่องบินได้อย่างไม่จำกัดสำหรับการติดตั้งตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่[ 11 ]
เฮลิคอปเตอร์ใช้แผ่นรองลื่น ทุ่นลอยหรือล้อ ขึ้นอยู่กับขนาดและบทบาทการใช้งาน
- เฮลิคอปเตอร์
- เครื่องบินสามล้อล้อท้ายSikorsky R-4
- เฮลิคอปเตอร์สามล้อล้อหน้าSikorsky CH-54
- เฮลิคอปเตอร์สี่ล้อโบอิ้ง CH-47 ชินุก
- โรบินสัน R44ไถลไป
ล้อลงจอดแบบพับเก็บได้
เพื่อลดแรงต้านอากาศขณะบิน ล้อลงจอดจะหดเข้าไปในปีกและ/หรือลำตัวเครื่องบิน โดยล้อจะเรียบไปกับพื้นผิวโดยรอบ หรือซ่อนอยู่หลังประตูที่ติดตั้งเรียบไปกับพื้นผิว เรียกว่า ล้อลงจอดแบบ หดได้ (Retractable gear)หากล้อไม่หดเข้าไปจนสุด แต่ยื่นออกมาบางส่วนสัมผัสกับกระแสลม จะเรียกว่า ล้อลงจอดแบบหดได้บางส่วน (Semi-retractable gear)
โดยส่วนใหญ่แล้วล้อลงจอดแบบพับเก็บได้จะทำงานด้วยระบบไฮดรอลิก แต่บางรุ่นก็ทำงานด้วยระบบไฟฟ้า หรือแม้แต่ระบบมือหมุนในเครื่องบินขนาดเล็กมาก ล้อลงจอดจะถูกเก็บไว้ในช่องที่เรียกว่าช่องเก็บล้อ
นักบินที่ยืนยันว่าล้อลงจอดลงและล็อกแล้ว จะอ้างถึง "ไฟสีเขียวสามดวง" หรือ "สามดวงในสีเขียว" ซึ่งหมายถึงไฟแสดงสถานะทางไฟฟ้า (หรือแผงสีของหน่วยแสดงผลเชิงกล) จากล้อหน้า/ล้อท้ายและล้อหลักทั้งสองล้อ ไฟสีเขียวหรือไฟสีแดงที่กะพริบแสดงว่าล้อกำลังเคลื่อนที่และยังไม่ขึ้นและล็อก หรือลงและล็อก เมื่อล้อถูกเก็บขึ้นอย่างสมบูรณ์โดยที่ตัวล็อกขึ้นแน่น ไฟมักจะดับลงเพื่อให้เป็นไปตามหลักการห้องนักบินมืด เครื่องบินบางลำมีไฟแสดงสถานะล้อขึ้น[ 12 ]
ระบบสำรองถูกใช้เพื่อควบคุมล้อลงจอด และอาจมีการจัดเตรียมขาลงจอดหลักสำรองไว้ด้วย เพื่อให้เครื่องบินสามารถลงจอดได้อย่างปลอดภัยในสถานการณ์ความล้มเหลวต่างๆ เครื่องบินโบอิ้ง 747มีระบบไฮดรอลิกแยกอิสระ 4 ระบบ (ในขณะที่เครื่องบินโดยสารรุ่นก่อนๆ มีเพียง 2 ระบบ) และเสาล้อลงจอดหลัก 4 เสา (ในขณะที่เครื่องบินโดยสารรุ่นก่อนๆ มีเพียง 2 เสา) การลงจอดอย่างปลอดภัยจะเป็นไปได้หากขาลงจอดหลัก 2 ขาขาด โดยมีเงื่อนไขว่าขาเหล่านั้นต้องอยู่คนละด้านของลำตัวเครื่องบิน[ 13 ] ในกรณีที่ไฟฟ้าดับในเครื่องบินขนาดเล็ก ระบบขยายฉุกเฉินจะพร้อมใช้งานเสมอ ซึ่งอาจเป็นข้อเหวี่ยงหรือปั๊มที่ใช้งานด้วยมือ หรือกลไกการปล่อยแบบอิสระเชิงกล ซึ่งจะปลดล็อกขึ้นและปล่อยให้ล้อลงจอดตกลงมาด้วยแรงโน้มถ่วง
- ภาพเคลื่อนไหวล้อลงจอดแบบพับเก็บได้
- เครื่องบินลำตัวแคบมีล้อลงจอดหลักแบบสองล้อ
- เครื่องบินขนส่งสินค้าปีกสูงมักมีช่องเก็บของคล้ายกับส่วนยื่นด้าน ข้าง สำหรับล้อลงจอดหลัก
- วิดีโอแสดงการยืดและหดล้อลงจอด ของ เครื่องบินแลนแคสเตอร์ (นอกสถานที่)
โช้คอัพ
ระบบล้อลงจอดของเครื่องบินประกอบด้วยล้อที่มีโช้คอัพ แบบแข็ง สำหรับเครื่องบินขนาดเล็ก และระบบโช้คอัพแบบใช้ ลม/น้ำมัน สำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่
- โช้คอัพแบบโอลิโอ (แบบใช้แก๊สหรือน้ำมันอัดแรงดัน) พร้อมข้อต่อแรงบิด
- โช้คอัพแบบ Oleo พร้อมข้อต่อลาก
- แผ่นยางอัดแรงพร้อมแขนยึดท้ายของเฮลิคอปเตอร์Mooney M20
- เหล็กสปริงแบบธรรมดา ใช้ในเครื่องบินขนาดเล็กหลายรุ่น
- ท่อเหล็กธรรมดา
เครื่องบินขนาดใหญ่

เนื่องจากน้ำหนักของเครื่องบินเพิ่มขึ้น จึงมีการเพิ่มจำนวนล้อและเพิ่มความหนาของรันเวย์ เพื่อให้เป็นไปตาม ขีดจำกัดน้ำหนัก บรรทุกของรันเวย์ เครื่องบินทิ้งระเบิดระยะไกลขนาด ใหญ่ของเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่ 1 ปี 1916 รุ่น Zeppelin -Staaken R.VIใช้ล้อถึงสิบแปดล้อสำหรับล้อลงจอด โดยแบ่งเป็นสองล้อที่โครงล้อหน้า และสิบหกล้อที่ชุดล้อหลัก—แบ่งเป็นสี่ชุด ชุดละสี่ล้อเรียงกัน ชุดละสองชุด—ใต้ห้องเครื่องยนต์แต่ละข้าง เพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกเกือบ12 ตัน (26,000 ปอนด์ )
ล้อคู่หลายล้อบนเครื่องบิน โดยเฉพาะเครื่องบินขนส่งสินค้าซึ่งติดตั้งไว้ที่ด้านข้างลำตัวด้านล่างเป็นชุดล้อหลักแบบพับเก็บได้ในแบบสมัยใหม่นั้น พบเห็นครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ในเครื่องบินขนส่งสินค้าทดลองArado Ar 232 ของเยอรมัน ซึ่งใช้ล้อคู่คงที่จำนวน 11 ชุดเรียงกันอยู่ใต้เส้นศูนย์กลางลำตัวเครื่องบินโดยตรง เพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกที่มากขึ้นขณะอยู่บนพื้น[ 14 ]เครื่องบินขนส่งสินค้าขนาดใหญ่ในปัจจุบันหลายลำใช้การจัดเรียงแบบนี้สำหรับชุดล้อหลักแบบพับเก็บได้ ซึ่งมักจะติดตั้งอยู่ที่มุมด้านล่างของโครงสร้างลำตัวส่วนกลาง
เครื่องบินต้นแบบConvair XB-36มีน้ำหนักส่วนใหญ่อยู่ที่ล้อหลักสองล้อ ซึ่งต้องใช้รันเวย์ที่มีความหนาอย่างน้อย22 นิ้ว (56 ซม.)เครื่องบินที่ผลิตจริงใช้ชุดล้อสี่ล้อสองชุด ทำให้เครื่องบินสามารถใช้สนามบินใดก็ได้ที่เหมาะสมสำหรับ B-29 [ 15 ]
เครื่องบินเจ็ตธุรกิจ Lockheed JetStarที่ค่อนข้างเบามีล้อสี่ล้อรองรับ น้ำหนัก 44,000 ปอนด์ (20 ตัน)ต้องการพื้นผิวทางวิ่งแอสฟัลต์แบบยืดหยุ่นหนา10 นิ้ว (25 ซม.)ส่วน เครื่องบิน Boeing 727-200 น้ำหนัก 210,000 ปอนด์ (95 ตัน)ที่มีล้อสี่ล้อบนขาตั้งสองขา ต้องการพื้นผิว ทางวิ่งหนา 20 นิ้ว (51 ซม.)และความหนาเพิ่มขึ้นเป็น25 นิ้ว (64 ซม.)สำหรับเครื่องบินMcDonnell Douglas DC-10-10ที่มีน้ำหนัก443,000 ปอนด์ (201 ตัน)รองรับด้วยล้อแปดล้อบนขาตั้งสองขา เครื่องบิน DC-10-30/40 ที่มีน้ำหนักมากถึง558,000 ปอนด์ (253 ตัน)สามารถใช้งานได้บนพื้นผิวทางวิ่งที่มีความหนาเท่ากัน โดยมีขาหลักที่สามสำหรับล้อ 10 ล้อ เช่นเดียวกับเครื่องบินโบอิ้ง 747-100 รุ่นแรก ซึ่งมีน้ำหนัก700,000 ปอนด์ (320 ตัน) บนขาหลักสี่ขาและล้อ 16 ล้อ เครื่องบิน ล็อกฮีด C-5 ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกันซึ่งมีล้อ 24 ล้อ ต้องการพื้นผิวทางวิ่งที่มีความหนา 18 นิ้ว (46 ซม.) [ 16 ]
ชุดล้อคู่บนเส้นกึ่งกลางลำตัวของเครื่องบินMcDonnell Douglas DC-10 -30/40 ยังคงใช้ใน เครื่องบินโดยสาร MD-11และการกำหนดค่าเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้กับเครื่องบินแอร์บัส A340 -200/300 รุ่นแรกที่มีน้ำหนัก 275 ตัน (606,000 ปอนด์) ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็น ระบบล้อลงจอดแบบสี่ล้อเต็มรูปแบบสำหรับเครื่องบินแอร์บัส A340-500/-600 ที่มีน้ำหนัก 380 ตัน (840,000 ปอนด์) [ 17 ] [ 18 ]เครื่องบินโบอิ้ง 777ที่มีน้ำหนักมากถึง775,000 ปอนด์ (352 ตัน) มีล้อหลักสิบสองล้อบนชุดล้อสามเพลาสองชุด เช่นเดียวกับเครื่องบินแอร์ บัสA350รุ่นหลัง
เครื่องบินแอร์บัส A380 น้ำหนัก 575ตัน(1,268,000 ปอนด์)มีล้อสี่ล้อใต้ปีกแต่ละข้าง พร้อมล้อหกล้อสองชุดใต้ลำตัว[ 19 ] เครื่องบินขนส่งสินค้าขนาดใหญ่ที่สุดอย่าง Antonov An-225 น้ำหนัก 640 ตัน (1,410,000 ปอนด์)มีล้อ 4 ล้อบนชุดล้อหน้าแบบสองขาเหมือนกับAntonov An-124 ที่มีขนาดเล็กกว่า และมีล้อหลัก 28 ล้อ[ 20 ] เครื่องบินA321neo น้ำหนัก 97 ตัน (214,000 ปอนด์)มีล้อหลักแบบสองล้อที่เติมลมถึง 15.7 บาร์ (228 psi) [ 21 ]ในขณะที่เครื่องบินA350-900 น้ำหนัก 280 ตัน (620,000 ปอนด์)มีล้อหลักแบบสี่ล้อที่เติมลมถึง 17.1 บาร์ (248 psi) [ 22 ]
- เครื่องบินA340-600มีล้อลงจอดหลักเพิ่มเติมอีกหนึ่งล้ออยู่ใต้ลำตัวเครื่องบิน
- ล้อลงจอดบนปีกและลำตัวของเครื่องบินโบอิ้ง 747-400ก่อนลงจอดไม่นาน
- ล้อหลัก 20 ล้อของเครื่องบินแอร์บัส A380
- ล้อลงจอดหลักของเครื่องบินAntonov An-225 Mriya
เครื่องบิน STOL
เครื่องบิน STOL มีความต้องการอัตราการจมที่สูงขึ้นหากต้องใช้เทคนิคการลงจอดแบบเรือบรรทุกเครื่องบินโดยไม่ใช้แฟลร์เพื่อลดการกระจายตัวเมื่อลงจอด ตัวอย่างเช่นSaab 37 Viggenซึ่งมีล้อลงจอดที่ออกแบบมาสำหรับการกระแทกที่ 5 เมตร/วินาที สามารถใช้การลงจอดแบบเรือบรรทุกเครื่องบินและHUDเพื่อลดการกระจายตัวจาก 300 เมตรเหลือ 100 เมตร[ 23 ]
เครื่องบินde Havilland Canada DHC-4 Caribouใช้ขาลงจอดแบบช่วงชักยาวเพื่อลงจอดจากทางลาดชันโดยไม่มีทุ่นลอย[ 24 ]
ปฏิบัติการจากทางน้ำ
เครื่องบินทะเลมีลำตัวส่วนล่างที่มีรูปทรงคล้ายตัวเรือเพื่อให้ลอยน้ำได้ ส่วนทุ่นลอยหรือปีก เล็กๆ ที่ติดอยู่ใต้ปีก จะช่วยเพิ่มความเสถียร โดยจะติดอยู่ด้านล่างของลำตัวเครื่องบิน
เครื่องบินทะเลมีทุ่นลอยที่ออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์สองหรือสามลูก ส่วนเครื่องบินสะเทินน้ำสะเทินบกจะมีล้อที่พับเก็บได้สำหรับการใช้งานบนบก
เครื่องบินสะเทินน้ำสะเทินบกหรือยานสะเทินน้ำสะเทินบกมักจะมีอุปกรณ์ลงจอดสองแบบที่แตกต่างกัน คือ ตัวลำ/ทุ่นลอย และล้อที่พับเก็บได้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้ทั้งบนบกและในน้ำ
อุปกรณ์ลงจอดบนชายหาดเป็นล้อเลื่อนที่ถอดได้ ซึ่งช่วยให้เครื่องบินทะเลหรือเครื่องบินทะเลที่ไม่สามารถแล่นบนน้ำได้ สามารถเคลื่อนที่บนพื้นดินได้ อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับการบำรุงรักษาและการเก็บรักษาเครื่องบิน และอาจบรรทุกไปพร้อมกับเครื่องบินหรือเก็บไว้ที่ทางลาดสำหรับจอดเครื่องบิน อุปกรณ์ลงจอดบนชายหาดอาจประกอบด้วยล้อเลื่อนที่ถอดได้แต่ละล้อ หรือโครงรองรับเครื่องบินทั้งลำ ในกรณีแรก อุปกรณ์ลงจอดจะถูกติดตั้งหรือถอดออกด้วยมือขณะที่เครื่องบินอยู่ในน้ำ ในกรณีหลัง เครื่องบินจะถูกเคลื่อนย้ายขึ้นไปบนโครงรองรับ
เฮลิคอปเตอร์สามารถลงจอดบนน้ำได้โดยใช้ทุ่นลอย หรือตัวลำและทุ่นลอยรวมกัน
- เครื่องบินทะเล เซสนา 208พร้อมทุ่นลอยน้ำสำหรับใช้งานในน้ำ
- เครื่องบินทะเล Nakajima E8Nพร้อมทุ่นลอย 3 ลูก
- เครื่องบินทะเลสะเทินน้ำสะเทินบก Consolidated PBY-5A Catalina พร้อมล้อลงจอดด้านข้าง
- เครื่องบินทะเลShort Solent ที่ไม่สามารถสะเทินน้ำสะเทินบกได้ พร้อมอุปกรณ์สำหรับขึ้นฝั่ง
- เครื่องบิน Dornier Do Xพร้อมปีกข้าง
- เฮลิคอปเตอร์ Sikorsky HH-3บนผิวน้ำ
- Schweizer 300พร้อมทุ่นลอยน้ำ
สำหรับการขึ้นบิน จำเป็นต้องมีขั้นบันไดและท้องเครื่องที่ช่วยในการวางแผน เพื่อยกตัวจากตำแหน่งลอยตัวไปสู่การวางแผนบนผิวน้ำ สำหรับการลงจอด จำเป็นต้องมีการแยกตัวเพื่อลดแรงกระแทกกับผิวน้ำ ท้องเครื่องรูปตัววีจะแยกน้ำออก และสันเครื่องจะเบี่ยงเบนละอองน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายกับส่วนที่บอบบางของเครื่องบิน อาจจำเป็นต้องมีการควบคุมละอองน้ำเพิ่มเติมโดยใช้แถบกันละอองน้ำหรือรางน้ำแบบกลับหัว มีการเพิ่มขั้นบันไดที่ตัวลำเรือ ด้านหลังจุดศูนย์ถ่วง เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเกาะติดกับส่วนท้ายของเครื่องบิน เพื่อให้เครื่องบินสามารถเร่งความเร็วไปสู่ความเร็วในการบินได้ ขั้นบันไดช่วยให้อากาศที่เรียกว่าอากาศระบายอากาศ ทำลายแรงดูดของน้ำบนส่วนท้ายของเครื่องบิน[ 25 ]มีการใช้ขั้นบันไดสองขั้นใน เครื่องบิน Kawanishi H8K [ 26 ] ขั้นบันไดจะเพิ่มแรงต้านในระหว่างการบิน แรงต้านที่เกิดจากขั้นบันไดสามารถลดลงได้ด้วยแผ่นปิด ขั้นบันไดแบบมีแผ่นปิดถูกนำมาใช้ในเครื่องบินShort Sunderland III [ 27 ]
เป้าหมายหนึ่งของนักออกแบบเครื่องบินทะเลคือการพัฒนาเครื่องบินทะเลสำหรับบินในมหาสมุทรเปิดที่สามารถปฏิบัติการได้เป็นประจำแม้ในสภาพน้ำที่ขรุขระมาก สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการกำหนดค่าตัวลำเครื่องบินทะเล ตัวลำที่มีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูงและส่วนท้ายที่ยื่นออกมาช่วยปรับปรุงความสามารถในการบินในสภาพน้ำที่ขรุขระ[ 28 ]ตัวลำที่ยาวกว่าความกว้างมากยังช่วยลดแรงต้านในระหว่างการบิน[ 29 ]การพัฒนาทดลองของMartin Marlinคือ Martin M-270 ได้รับการทดสอบด้วยตัวลำใหม่ที่มีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างที่มากขึ้นถึง 15 ซึ่งได้มาจากการเพิ่มความยาว 6 ฟุตทั้งที่ส่วนหัวและส่วนท้าย[ 29 ]ความสามารถในการบินในทะเลที่ขรุขระสามารถปรับปรุงได้ด้วยความเร็วในการขึ้นและลงจอดที่ต่ำลง เนื่องจากแรงกระแทกจากคลื่นลดลงShin Meiwa US-1Aเป็นเครื่องบินสะเทินน้ำสะเทินบกแบบ STOL ที่มีแฟลปแบบเป่าลมและพื้นผิวควบคุมทั้งหมด ความสามารถในการลงจอดและขึ้นบินด้วยความเร็วค่อนข้างต่ำประมาณ 45 นอต และคุณสมบัติทางอุทกพลศาสตร์ของตัวเรือ อัตราส่วนความยาวต่อความกว้างที่ยาว[ 30 ]และรางพ่นน้ำแบบกลับหัว เป็นต้น ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในคลื่นที่มีความสูง 15 ฟุต[ 31 ]รางพ่นน้ำแบบกลับหัวจะส่งละอองน้ำไปยังด้านหลังของใบพัด[ 32 ]
การบังคับเลี้ยวด้วยความเร็วต่ำเป็นสิ่งจำเป็นระหว่างทางลาดและทุ่น รวมถึงพื้นที่ขึ้นและลงจอด มีการใช้หางเสือน้ำในเครื่องบินทะเลที่มีขนาดตั้งแต่Republic RC-3 SeabeeไปจนถึงBeriev A-40 [ 33 ]มีการใช้ไฮโดรแฟลปในMartin Marlin [ 34 ]และMartin SeaMasterไฮโดรแฟลปซึ่งจมอยู่ใต้น้ำที่ส่วนท้ายของลำตัว ทำหน้าที่เป็นเบรกความเร็วหรือทำหน้าที่เป็นหางเสือแบบแยกส่วน มีการใช้ครีบคงที่ที่เรียกว่าสเก็กเพื่อรักษาเสถียรภาพทิศทาง มีการเพิ่มสเก็กเข้าไปในขั้นที่สองของตัวเรือบินKawanishi H8K [ 35 ]
การกระแทกด้วยความเร็วสูงในน้ำที่ขรุขระระหว่างตัวเรือและด้านข้างของคลื่นอาจลดลงได้โดยใช้ไฮโดรสกีซึ่งช่วยยกตัวเรือให้พ้นน้ำที่ความเร็วสูง ไฮโดรสกีช่วยลดความจำเป็นในการใช้ตัวเรือและต้องการเพียงลำตัวเครื่องบินธรรมดาที่ลอยตัวอยู่ด้านหลัง หรืออาจใช้สกีที่มีล้อสำหรับเครื่องบินที่บินบนบกซึ่งเริ่มต้นและสิ้นสุดการบินจากชายหาดหรือเรือลอยน้ำ ไฮโดรสกีที่มีล้อได้รับการสาธิตให้เป็นการดัดแปลงอุปกรณ์ลงจอดอเนกประสงค์ของFairchild C-123ซึ่งรู้จักกันในชื่อ Panto-base [ 36 ] Stroukoff YC-134เครื่องบินทะเลที่ออกแบบมาตั้งแต่เริ่มต้นโดยใช้ไฮโดรสกีคือ เครื่องบินรบต้นแบบ Convair F2Y Sea Dartสกีเหล่านี้มีล้อขนาดเล็ก โดยมีล้อที่สามอยู่บนลำตัวเครื่องบินสำหรับการจัดการบนพื้นดิน
ในช่วงทศวรรษ 1950 มีการคิดค้นไฮโดรสกีขึ้นมาเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ช่วยในการลงน้ำสำหรับเครื่องบินเครื่องยนต์ลูกสูบขนาดใหญ่[ 37 ]การทดสอบในถังน้ำโดยใช้แบบจำลองของLockheed Constellation , Douglas DC-4และLockheed Neptuneสรุปได้ว่าโอกาสในการรอดชีวิตและการช่วยเหลือจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากป้องกันความเสียหายร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการลงน้ำ[ 38 ]
- เรือซันเดอร์แลนด์ วี ขนาดสั้นแสดงให้เห็นขั้นบันไดบนทุ่นลอยปีกและขั้นบันไดที่ปรับแต่งแล้วบนตัวเรือ
- ภาพจำลองเรือ Kawanishi H8Kแสดงให้เห็นขั้นบันไดสองขั้นบนตัวเรือ ครีบใต้ท้องเรือตรงขั้นที่สอง และแถบกันน้ำกระเด็นใต้ส่วนหัวเรือ
- มาร์ติน ซีมาสเตอร์แสดงให้เห็นโครงร่างของแผ่นไฮโดรแฟลปที่ท้ายเรือ
- เครื่องบิน Stroukoff YC-123E แสดงให้เห็นสกีน้ำบนฐานล้อลงจอดแบบแพนโทเบส
- เครื่องบิน Harbin SH-5แสดงให้เห็นส่วนหน้าลำตัวที่มีลักษณะเป็นรูปตัววีลึก
- เครื่องบิน Shin Meiwa US-1Aแสดงให้เห็นรางพ่นละอองน้ำแบบกลับหัวจากส่วนหัวไปจนถึงด้านหลังใบพัด
- Shin Meiwa US-2แสดงให้เห็นตัวลดเสียงสเปรย์ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ เมื่อเทียบกับที่ใช้ใน US-1A
- เครื่องบิน Beriev A-40แสดงหางเสือน้ำ
- เครื่องบิน Convair F2Y Sea Dartแสดงให้เห็นสกีน้ำคู่
ปฏิบัติการบนเรือ
ล้อลงจอดของเครื่องบินปีกคงที่ที่ลงจอดบนเรือบรรทุกเครื่องบินมีความต้องการอัตราการจมที่สูงกว่า เนื่องจากเครื่องบินถูกบินลงบนดาดฟ้าโดยไม่มีการลงจอดแบบนุ่มนวลคุณสมบัติอื่นๆ เกี่ยวข้องกับข้อกำหนดการขึ้นบินด้วยเครื่องดีดสำหรับเครื่องบินเฉพาะรุ่น ตัวอย่างเช่น เครื่องบินBlackburn Buccaneerถูกดึงลงบนล้อท้ายเพื่อกำหนดท่าทางหัวขึ้นตามที่ต้องการ เครื่องบินMcDonnell Douglas F-4 Phantom II ของกองทัพเรืออังกฤษต้องการขาล้อหน้าแบบยืดได้เพื่อกำหนดท่าทางปีกขณะปล่อยตัว[ 39 ]
ล้อลงจอดของเครื่องบินที่ใช้ทางลาดสกีในการขึ้นบินจะได้รับแรง 0.5g ซึ่งคงอยู่นานกว่าการกระแทกขณะลงจอดมาก[ 40 ]
เฮลิคอปเตอร์อาจมีฉมวกล็อกดาดฟ้าเพื่อยึดไว้กับดาดฟ้า[ 41 ]
การใช้งานระหว่างเที่ยวบิน
เครื่องบินบางประเภทมีข้อกำหนดให้ใช้ล้อลงจอดเป็นเบรกความเร็ว
การติดตั้งล้อลงจอดหลักที่พับเก็บอย่างยืดหยุ่นบนเครื่องบินTupolev Tu-22 R ทำให้ความเร็วการสั่นไหวของเครื่องบินเพิ่มขึ้นเป็น550 นอต (1,020 กม./ชม.)ล้อลงจอดจะสั่นไหวภายในห้องเครื่องยนต์ภายใต้การควบคุมของแดมเปอร์และสปริงในฐานะอุปกรณ์ป้องกันการสั่นไหว[ 42 ]
อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกันในเครื่องบินประเภทต่างๆ
เครื่องบินทดลองบางลำใช้เกียร์จากเครื่องบินที่มีอยู่แล้วเพื่อลดต้นทุนโครงการ เครื่องบินยกตัว Martin-Marietta X-24ใช้เกียร์หน้า/เกียร์หลักจาก North American T-39 / Northrop T-38และGrumman X-29 ใช้ เกียร์จากNorthrop F-5 / General Dynamics F- 16 [ 43 ]
ประเภทอื่นๆ
สไลเดอร์


แผ่นรองรับแรงกระแทก (Skids) ถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์ลงจอดของเครื่องบิน เครื่องบินNorth American X-15ใช้แผ่นรองรับแรงกระแทกเป็นล้อลงจอดด้านหลัง และหุ่นยนต์Rockwell HiMATก็ใช้แผ่นรองรับแรงกระแทกในการทดสอบเช่นกัน
สกี

เมื่อเครื่องบินจำเป็นต้องลงจอดบนพื้นผิวที่ปกคลุมด้วยหิมะ อุปกรณ์ลงจอดมักประกอบด้วยสกีหรือล้อและสกีผสมกัน
ถอดแยกได้

เครื่องบินบางลำใช้ล้อสำหรับการขึ้นบินและปลดล้อออกเมื่ออยู่กลางอากาศเพื่อเพิ่มความลื่นไหลตามหลักอากาศพลศาสตร์ โดยไม่ต้องใช้กลไกการเก็บล้อที่ซับซ้อน หนัก และกินพื้นที่มาก บางครั้งล้อจะติดตั้งอยู่บนเพลาที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงตัวถังแบบ "ดอลลี่" (สำหรับล้อหลักเท่านั้น) หรือ "โทรลลี่" (สำหรับชุดล้อสามล้อที่มีล้อหน้า) การลงจอดจะทำบนแผ่นรองหรืออุปกรณ์ง่ายๆ ที่คล้ายกัน (แบบตายตัวหรือแบบพับเก็บได้) เครื่องบินSNCASE Baroudeurใช้การจัดเรียงแบบนี้
ตัวอย่างทางประวัติศาสตร์ ได้แก่เครื่องบินขับไล่จรวดMesserschmitt Me 163 Komet ที่ใช้ "ดอลลี่" [ 44 ] เครื่องร่อนขนส่งทหาร Messerschmitt Me 321 Gigantและต้นแบบแปดลำแรกที่ใช้ "รถเข็น" [ 45 ]ของ เครื่องบินทิ้งระเบิดลาดตระเวนเจ็ท Arado Ar 234ข้อเสียเปรียบหลักของการใช้ระบบดอลลี่/รถเข็นขึ้นบินและสกีลงจอดบนเครื่องบินเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งออกแบบมาสำหรับเครื่องบินทหารเจ็ทและจรวดของเยอรมันจำนวนมากในช่วงปลายสงคราม คือ เครื่องบินอาจกระจัดกระจายไปทั่วสนามบินทหารหลังจากลงจอดจากภารกิจ และจะไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยตนเองไปยังตำแหน่ง "กระจาย" ที่ซ่อนไว้อย่างเหมาะสม ซึ่งอาจทำให้เครื่องบินเหล่านั้นเสี่ยงต่อการถูกยิงโดยเครื่องบินรบฝ่ายสัมพันธมิตร ที่โจมตี ตัวอย่างร่วมสมัยที่เกี่ยวข้องคือล้อช่วยพยุงปลายปีก ("pogos") บน เครื่องบินลาดตระเวน Lockheed U-2ซึ่งจะหลุดออกหลังจากขึ้นบินและตกลงสู่พื้น จากนั้นเครื่องบินจะอาศัยแผ่นไทเทเนียมที่ปลายปีกในการลงจอด
การหดกลับไปทางด้านหลังและด้านข้าง

เครื่องบินรบในสงครามโลกครั้งที่สองบางรุ่น เพื่อให้สามารถเก็บล้อลงจอดหลักแบบขาเดียวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นภายในปีกหรือห้องเครื่องยนต์ จึงมีการหมุนขาลงจอดหลักเป็นมุม 90 องศาในระหว่างการหดกลับไปด้านหลัง เพื่อให้ล้อหลักวางราบอยู่เหนือปลายล่างของขาลงจอดหลัก หรือเรียบไปกับปีกหรือห้องเครื่องยนต์เมื่อหดกลับจนสุด ตัวอย่างเช่น เครื่องบินCurtiss P-40 , Vought F4U Corsair , Grumman F6F Hellcat , Messerschmitt Me 210และJunkers Ju 88 เครื่องบินธุรกิจสองเครื่องยนต์ตระกูล Aero Commanderก็มีคุณสมบัตินี้เช่นกัน โดยล้อลงจอดหลักจะหดกลับไปด้านหลังเข้าไปในปลายปีกของห้องเครื่องยนต์ ขาตั้งล้อหน้าแบบหดกลับไปด้านหลังของHeinkel He 219 [ 46 ]และขาตั้งล้อหน้าแบบหดกลับไปด้านหน้าของCessna Skymaster รุ่นหลังนั้น หมุนไป 90 องศาในลักษณะเดียวกันเมื่อหดกลับ
ในเครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์เดี่ยวส่วนใหญ่ในสงครามโลกครั้งที่สอง (และแม้แต่เครื่องบินทิ้งระเบิดหนักของเยอรมัน บางแบบ ) ที่มีล้อหลักพับเก็บด้านข้าง ล้อหลักที่พับเก็บเข้าไปในปีกจะเอียงไปข้างหน้าในตำแหน่ง "ลง" เพื่อการควบคุมบนพื้นดินที่ดีขึ้น โดยตำแหน่งที่พับเก็บจะทำให้ล้อหลักอยู่ห่างจากตำแหน่งเมื่อกางออกเล็กน้อย ซึ่งนำไปสู่รูปทรงเรขาคณิตเชิงมุมที่ซับซ้อนสำหรับการตั้งค่ามุม "พินเทิล" ที่ปลายด้านบนของค้ำยันสำหรับแกนหมุนของกลไกการพับเก็บ ในบางเครื่องบิน เช่นP-47 ThunderboltและGrumman Bearcatยังกำหนดให้ค้ำยันล้อหลักยาวขึ้นเมื่อกางออกเพื่อให้มีระยะห่างจากพื้นเพียงพอสำหรับใบพัดสี่ใบขนาดใหญ่ ข้อยกเว้นสำหรับความจำเป็นของความซับซ้อนนี้ในเครื่องบินขับไล่สงครามโลกครั้งที่สองหลายลำคือ เครื่องบินขับไล่ Zero ที่มีชื่อเสียงของญี่ปุ่น ซึ่งล้อหลักจะคงทำมุมตั้งฉากกับเส้นศูนย์กลางของเครื่องบินเมื่อกางออก เมื่อมองจากด้านข้าง
ตำแหน่งแกนหมุนของล้อหลักสามารถปรับเปลี่ยนได้
ล้อหลักของVought F7U Cutlassสามารถเคลื่อนที่ได้ 20 นิ้วระหว่างตำแหน่งด้านหน้าและด้านหลัง ตำแหน่งด้านหน้าใช้สำหรับการขึ้นบินเพื่อให้มีคานยาวขึ้นสำหรับการควบคุมการเอียงและท่าทางเงยขึ้นมากขึ้น ตำแหน่งด้านหลังใช้เพื่อลดการกระเด้งขณะลงจอดและลดความเสี่ยงที่จะพลิกคว่ำระหว่างการจัดการบนพื้นดิน[ 47 ]
การจัดวางแบบคู่

รูป แบบ ที่นั่งคู่หรือแบบจักรยานได้รับการประเมินโดย Martin โดยใช้Martin B-26 Marauder ที่ได้รับการดัดแปลงเป็นพิเศษ (XB-26H)เพื่อตรวจสอบการใช้งานบนเครื่องบินทิ้งระเบิดเจ็ทลำแรกของ Martin คือMartin XB-48การกำหนดค่านี้พิสูจน์แล้วว่ามีความคล่องตัวมากจนได้รับการคัดเลือกสำหรับB-47 Stratojetด้วย[ 48 ]นอกจากนี้ยังใช้กับ Harrier, U-2, Myasishchev M-4 , Yakovlev Yak-25 , Yak-28และSud Aviation Vautourด้วย
รูปแบบการจัดวางล้อแบบคู่ขนานยังถูกนำมาใช้กับเครื่องบินB-52 Stratofortressซึ่งมีล้อหลักสี่ล้อ (สองล้อหน้าและสองล้อหลัง) อยู่ใต้ลำตัวเครื่องบิน และมีล้อเล็กๆ ยื่นออกมาเพื่อรองรับปลายปีกแต่ละข้าง ระบบล้อลงจอดของ B-52 ยังมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวตรงที่ล้อหลักทั้งสี่คู่สามารถบังคับทิศทางได้ ซึ่งช่วยให้ล้อลงจอดสามารถจัดแนวให้ตรงกับรันเวย์ได้ ทำให้การลงจอดในสภาพลมขวางง่ายขึ้น (โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าการลงจอดแบบปู ) เนื่องจากเครื่องบินแบบคู่ขนานไม่สามารถหมุนตัวเพื่อขึ้นบินได้ ล้อหน้าจึงต้องยาวพอที่จะทำให้ปีกมีมุมปะทะ ที่ถูกต้อง ในระหว่างการขึ้นบิน ในระหว่างการลงจอด ล้อหน้าต้องไม่สัมผัสรันเวย์ก่อน มิฉะนั้นล้อหลังจะกระแทกลงและอาจทำให้เครื่องบินกระเด้งและลอยขึ้นอีกครั้ง[ 49 ]
ที่พักสำหรับการลงจอดในสภาพลมปะทะด้านข้าง

ระบบล้อลงจอดแบบแรกๆ ที่ใช้การหมุนตัวเพื่อรับแรงกระแทกจากลมปะทะด้านข้างนั้น ถูกคิดค้นขึ้นใน เครื่องบิน Bleriot VIIIที่ออกแบบในปี 1908 ต่อมาได้ถูกนำไปใช้ในเครื่องบิน Blériot XI ที่มีชื่อเสียงมากกว่า ซึ่งเป็นเครื่องบินที่ใช้ข้ามช่องแคบอังกฤษในปี 1909 และยังถูกลอกเลียนแบบในเครื่องบินEtrich Taube รุ่นแรกๆ อีกด้วย ในระบบนี้ การดูดซับแรงกระแทกของล้อลงจอดหลักจะทำโดยส่วนบนที่เลื่อนขึ้นลงในแนวดิ่งซึ่งรองรับด้วยเชือกยางยืด เสาแนวตั้งที่ส่วนบนเลื่อนไปเพื่อรับแรงกระแทกจากการลงจอดนั้น ปลายด้านล่างของเสายังเป็นจุดหมุนสำหรับปลายด้านหน้าของส้อมรับแรงกระแทกของล้อหลัก ทำให้ล้อหลักสามารถหมุนได้เมื่อลงจอดในสภาพลมปะทะด้านข้างปานกลาง
ชุดล้อหลักที่ปรับด้วยมือบน B-52 สามารถตั้งค่าสำหรับการบินขึ้นในสภาพลมขวางได้ แทบจะไม่จำเป็นต้องใช้จากสนามบินที่กำหนดโดย SAC ซึ่งมีรันเวย์หลักอยู่ในทิศทางลมแรงที่สุด[ 50 ] เครื่องบิน Lockheed C-5 Galaxyมีชุดล้อหลัก 6 ล้อที่หมุนได้สำหรับการลงจอดในสภาพลมขวาง และชุดล้อหลังแบบหมุนได้เพื่อป้องกันการเสียดสีของยางในการเลี้ยวแคบๆ[ 51 ]
อุปกรณ์ "คุกเข่า"
ทั้งล้อหน้าและล้อลงจอดหลักที่ติดตั้งบนปีกของเครื่องบินขนส่ง/ลำเลียง Arado Ar 232ของเยอรมันในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ได้รับการออกแบบให้สามารถเอียงลงได้ ซึ่งทำให้การขนถ่ายสินค้าทำได้ง่ายขึ้น และช่วยให้การวิ่งบนทางลาดและพื้นดินที่อ่อนนุ่มทำได้ง่ายขึ้น[ 52 ]
เครื่องบินขับไล่เจ็ทของกองทัพเรือสหรัฐฯ รุ่นแรกๆ บางลำติดตั้งล้อหน้าแบบ "คุกเข่า" ซึ่งประกอบด้วยล้อเสริมขนาดเล็กที่บังคับทิศทางได้บนขาตั้งสั้นๆ ที่อยู่ด้านหน้าล้อหน้าหลัก ทำให้เครื่องบินสามารถวิ่งบนทางวิ่งโดยยกส่วนท้ายขึ้นเมื่อล้อหน้าหลักหดเก็บ คุณสมบัตินี้มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความปลอดภัยบนเรือบรรทุกเครื่องบินโดยการเบี่ยงเบนไอเสียร้อนขึ้นด้านบน และเพื่อลดพื้นที่โรงเก็บเครื่องบินที่ต้องการโดยทำให้เครื่องบินสามารถจอดโดยให้ส่วนท้ายอยู่ใต้ส่วนท้ายของเครื่องบินเจ็ทที่มีอุปกรณ์แบบเดียวกัน ล้อหน้าแบบคุกเข่าถูกใช้ในเครื่องบินNorth American FJ-1 Fury [ 53 ]และในรุ่นแรกๆ ของMcDonnell F2H Bansheeแต่พบว่ามีประโยชน์ในการใช้งานน้อย และถูกตัดออกจากเครื่องบินขับไล่ของกองทัพเรือในภายหลัง[ 54 ]
ล้อหน้าของเครื่องบิน Lockheed C - 5 [ 55 ]จะหดเข้าไปติดกับกันชนบางส่วนเพื่อช่วยในการขนถ่ายสินค้าโดยใช้ทางลาดผ่านส่วนหน้าของลำตัวเครื่องบินที่สามารถ "ยกขึ้น" ได้ในขณะที่จอดอยู่กับที่บนพื้นดิน เครื่องบินยังสามารถเอียงไปด้านหลังได้อีกด้วย[ 56 ]ชุดล้อคู่หลักของ Messier ที่ติดตั้งในTransallและเครื่องบินขนส่งสินค้าอื่นๆ สามารถเอียงไปข้างหน้าหรือข้างหลังได้ตามความจำเป็น[ 57 ]
เฮลิคอปเตอร์Boeing AH-64 Apacheสามารถคุกเข่าลงเพื่อให้พอดีกับช่องเก็บสัมภาระของเครื่องบินขนส่งและสำหรับการจัดเก็บ[ 58 ]
การรองรับส่วนหาง
ระบบล้อลงจอดของเครื่องบินประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ป้องกันไม่ให้ลำตัวเครื่องบินสัมผัสกับพื้นโดยการเอียงไปด้านหลังเมื่อเครื่องบินกำลังถูกบรรทุก เครื่องบินพาณิชย์บางลำใช้ใบพัดท้ายเมื่อจอดอยู่ที่ประตูทางออก[ 59 ]เครื่องบินDouglas C-54มีตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงที่สำคัญซึ่งต้องใช้ขาตั้งสำหรับเคลื่อนย้ายบนพื้น[ 60 ]เครื่องบินLockheed C-130และBoeing C-17 Globemaster IIIใช้ขาตั้งทางลาด[ 61 ]

จุดศูนย์ถ่วง (CG) ของเครื่องบินIlyushin IL-62ที่ไม่มีน้ำหนักบรรทุกจะอยู่ด้านหลังล้อหลักเนื่องจากการตัดสินใจด้านการออกแบบที่เกิดจากความพยายามที่จะลดน้ำหนักโดยรวม ความซับซ้อนของระบบ และแรงต้าน เพื่อป้องกันไม่ให้ลำตัวเครื่องบินเอียงไปด้านหลังเมื่อไม่มีน้ำหนักบรรทุก เครื่องบินจึงมีขาตั้งหางแนวตั้งแบบพับเก็บได้พร้อมล้อเลื่อนเพื่อช่วยในการลากจูงหรือผลักดันขาตั้งนี้ไม่ได้มีไว้สำหรับการวิ่งบนทางวิ่งหรือการบิน เมื่อน้ำหนักของลูกเรือ ผู้โดยสาร สินค้า และเชื้อเพลิงจะให้สมดุลด้านหน้า-ด้านหลังที่จำเป็น[ 62 ]
ล้อเดียว
เพื่อลดแรงต้าน เครื่องร่อนสมัยใหม่มักจะมีล้อเดียว ไม่ว่าจะเป็นแบบพับเก็บได้หรือแบบติดตั้งอยู่กับที่ โดยอยู่ตรงกลางใต้ลำตัวเครื่องบิน ซึ่งเรียกว่าล้อเดี่ยวหรือล้อลงจอดแบบล้อเดี่ยว ล้อเดี่ยวยังใช้ในเครื่องบินขับเคลื่อนบางลำที่การลดแรงต้านเป็นสิ่งสำคัญ เช่นEuropa Classicเช่นเดียวกับเครื่องบินขับไล่จรวด Me 163 เครื่องร่อนบางลำก่อนสงครามโลกครั้งที่สองใช้รถเข็นสำหรับขึ้นบินซึ่งจะถูกทิ้งเมื่อขึ้นบิน จากนั้นเครื่องร่อนเหล่านี้จะลงจอดบนแผ่นรองรับแบบตายตัว[ 63 ]การกำหนดค่านี้จำเป็นต้องใช้ร่วมกับล้อท้าย
เฮลิคอปเตอร์
เฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กใช้แผ่นรองลงจอดแบบเรียบง่ายเพื่อประหยัดน้ำหนักและต้นทุน แผ่นรองลงจอดอาจมีจุดยึดสำหรับล้อเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายได้ในระยะทางสั้นๆ บนพื้นดิน แผ่นรองลงจอดไม่เหมาะสมสำหรับเฮลิคอปเตอร์ที่มีน้ำหนักมากกว่าสี่ตัน เครื่องบินความเร็วสูงบางลำมีล้อแบบพับเก็บได้ แต่ส่วนใหญ่ใช้ล้อแบบตายตัวเพื่อความแข็งแรงทนทาน และเพื่อหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้กลไกการพับเก็บ[ 64 ]
คนนั่งหาง

เครื่องบินทดลอง แบบTailsitterใช้ล้อลงจอดที่ติดตั้งอยู่บริเวณหางเพื่อ การบินขึ้นลงในแนว ดิ่ง (VTOL )
เครื่องบินขนาดเล็ก
สำหรับเครื่องบินขนาดเล็ก ระบบล้อลงจอดแบบประหยัดที่ผลิตได้คือโครงไม้โค้งที่ทำจากไม้แอชอัดขึ้นรูปอย่างง่ายๆ ดังเช่นที่ใช้ในเครื่องบินที่สร้างเองบางแบบ โครงล้อลงจอดแบบโค้งคล้ายกันนี้มักทำจากเหล็กสปริง เครื่องบินเซสนา แอร์มาสเตอร์เป็นหนึ่งในเครื่องบินรุ่นแรกๆ ที่ใช้ล้อลงจอดเหล็กสปริง ข้อดีหลักของล้อลงจอดแบบนี้คือไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ดูดซับแรงกระแทกอื่นๆ เพราะแผ่นเบี่ยงทิศทางจะทำหน้าที่ดูดซับแรงกระแทกอยู่แล้ว
อุปกรณ์พับได้

พื้นที่จำกัดในการจัดเก็บล้อลงจอดทำให้เกิดกลไกการหดล้อที่ซับซ้อนมากมาย ซึ่งแต่ละแบบมีลักษณะเฉพาะสำหรับเครื่องบินแต่ละลำ ตัวอย่างแรกคือ เครื่องบิน รบ Junkers Ju 288ซึ่งเป็นผู้ชนะการประกวดออกแบบเครื่องบินทิ้งระเบิด B ของเยอรมัน มีล้อลงจอดหลักแบบ "พับได้" ที่ซับซ้อน ซึ่งแตกต่างจากเครื่องบินลำอื่น ๆ ที่ออกแบบโดยฝ่ายอักษะหรือ ฝ่าย สัมพันธมิตรในช่วงสงคราม: โช้คอัพเดี่ยวของมันติดอยู่กับปลายด้านล่างของโช้คอัพหดล้อหลักรูปตัว Y เท่านั้น โดยทำหน้าที่รับล้อลงจอดหลักคู่ และพับโดยการหมุนลงและไปด้านหลังในระหว่างการหดล้อ[ 65 ]เพื่อ "พับ" ความยาวของล้อลงจอดหลักให้สั้นลงสำหรับการจัดเก็บในห้องเครื่องยนต์ที่ติดตั้งอยู่[ 66 ] อย่างไรก็ตาม การออกแบบจุดหมุนเดียวนี้ยังนำไปสู่เหตุการณ์ล้อลงจอดหลักยุบตัวหลายครั้งในโครงเครื่องบินต้นแบบ
ติดตาม
พื้นที่สัมผัสที่เพิ่มขึ้นสามารถทำได้ด้วยล้อขนาดใหญ่มาก ล้อขนาดเล็กจำนวนมาก หรือเกียร์แบบตีนตะขาบ เกียร์แบบตีนตะขาบที่ผลิตโดยDowtyถูกติดตั้งบนเครื่องบินWestland Lysanderในปี 1938 สำหรับการทดสอบการวิ่งบนทางวิ่ง จากนั้นจึงติด ตั้งบนเครื่องบิน Fairchild CornellและDouglas Boston [ 67 ] Bonmartini ในอิตาลี ติดตั้งเกียร์แบบตีนตะขาบบนเครื่องบินPiper Cubในปี 1951 [ 68 ]เกียร์แบบตีนตะขาบยังได้รับการทดสอบโดยใช้เครื่องบิน C-47, C-82 และ B-50 เครื่องบินที่หนักกว่ามากอย่าง XB-36 ถูกนำมาใช้สำหรับการทดสอบเพิ่มเติม แม้ว่าจะไม่มีเจตนาที่จะใช้กับเครื่องบินที่ผลิตจริงก็ตาม ความเครียดบนทางวิ่งลดลงเหลือหนึ่งในสามของล้อสี่ล้อของ B-36 [ 69 ] [ 70 ]

การขนส่งทางบก
การขนส่งภาคพื้นดินเป็นแนวคิดระยะยาว (หลังปี 2030) ในการบินโดยไม่มีล้อลงจอด เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการบินหลายอย่างที่ถูกเสนอเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก[ 71 ]การทิ้งล้อลงจอดไว้บนพื้นช่วยลดน้ำหนักและแรงต้าน การทิ้งล้อลงจอดไว้หลังจากขึ้นบินนั้นทำไปเพื่อเหตุผลที่แตกต่างกัน เช่น เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง โดยใช้ระบบ "ดอลลี่" และ "โทรลลี่" ของเครื่องบิน ขับไล่จรวด Me 163 B ของเยอรมัน และเครื่องบินเจ็ทลาดตระเวน-ทิ้งระเบิดต้นแบบArado Ar 234 A
พวงมาลัย
ระบบบังคับเลี้ยวมีหลายประเภท เครื่องบิน แบบล้อท้ายอาจบังคับเลี้ยวด้วยหางเสือเพียงอย่างเดียว (ขึ้นอยู่กับแรงลมที่เกิดจากใบพัดของเครื่องบินเพื่อช่วยในการเลี้ยว) โดยมีล้อท้ายที่หมุนได้อย่างอิสระ หรือโดยใช้กลไกเชื่อมต่อกับล้อท้าย หรือโดยการเบรกแบบแยกส่วน (การใช้เบรกอิสระที่ด้านตรงข้ามของเครื่องบินเพื่อเลี้ยวเครื่องบินโดยการลดความเร็วของด้านหนึ่งมากกว่าอีกด้านหนึ่งอย่างรวดเร็ว) เครื่องบินที่มีล้อลงจอดแบบสามล้อโดยทั่วไปจะมีกลไกเชื่อมต่อกับล้อหน้า (โดยเฉพาะในเครื่องบินขนาดใหญ่) แต่บางรุ่นก็อนุญาตให้ล้อหน้าหมุนได้อย่างอิสระและใช้การเบรกแบบแยกส่วนและ/หรือหางเสือในการบังคับเลี้ยวเครื่องบิน เช่นCirrus SR22
เครื่องบินบางลำกำหนดให้ผู้ขับบังคับทิศทางโดยใช้แป้นเหยียบหางเสือ ในขณะที่บางลำอนุญาตให้บังคับทิศทางด้วยคันบังคับหรือก้านควบคุม บางลำอนุญาตให้ใช้ได้ทั้งสองแบบ และบางลำมีอุปกรณ์ควบคุมแยกต่างหากที่เรียกว่า คันบังคับหางเสือซึ่งใช้สำหรับการบังคับทิศทางบนพื้นดินโดยเฉพาะ
หางเสือ
เมื่อเครื่องบินถูกควบคุมทิศทางบนพื้นดินโดยใช้หางเสือเพียงอย่างเดียว จำเป็นต้องมีกระแสลมไหลผ่านหางเสืออย่างมาก ซึ่งสามารถสร้างขึ้นได้จากการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของเครื่องบินหรือจากกระแสลมที่เกิดจากใบพัด การควบคุมทิศทางด้วยหางเสือต้องอาศัยการฝึกฝนอย่างมากจึงจะใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าจะต้องการกระแสลมไหลผ่านหางเสือ แต่ก็มีข้อดีคือไม่จำเป็นต้องมีแรงเสียดทานกับพื้น ทำให้มีประโยชน์สำหรับเครื่องบินบนน้ำ หิมะ หรือน้ำแข็ง
โดยตรง

เครื่องบินบางลำเชื่อมต่อคันบังคับ คันบังคับ หรือหางเสือเข้ากับล้อที่ใช้ในการบังคับทิศทางโดยตรง การควบคุมเหล่านี้จะหมุนล้อบังคับทิศทาง (ล้อหน้าสำหรับเครื่องบินแบบสามล้อและล้อหลังสำหรับเครื่องบินแบบล้อหลัง ) การเชื่อมต่ออาจเป็นแบบแน่นหนา ซึ่งการเคลื่อนไหวใดๆ ของการควบคุมจะทำให้ล้อบังคับทิศทางหมุน (และในทางกลับกัน) หรืออาจเป็นแบบอ่อน ซึ่งกลไกคล้ายสปริงจะบิดล้อบังคับทิศทางแต่ไม่ได้บังคับให้หมุน แบบแรกให้การบังคับทิศทางที่แม่นยำกว่า แต่ทำให้ล้อลื่นไถลได้ง่ายกว่า แบบหลังให้การบังคับทิศทางที่นุ่มนวลกว่า (ทำให้ควบคุมมากเกินไปได้ง่าย) แต่ลดโอกาสการลื่นไถล เครื่องบินที่มีล้อลงจอดแบบพับเก็บได้อาจปิดใช้งานกลไกการบังคับทิศทางทั้งหมดหรือบางส่วนเมื่อล้อลงจอดถูกพับเก็บ
การเบรกแบบแยกส่วน
การเบรกแบบแยกส่วนอาศัยการใช้เบรกที่ไม่สมมาตรบนล้อหลักเพื่อเลี้ยวเครื่องบิน สำหรับการนี้ เครื่องบินต้องติดตั้งระบบควบคุมเบรกแยกกันสำหรับล้อซ้ายและขวา (โดยปกติจะอยู่ที่แป้นเหยียบหางเสือ) ล้อหน้าหรือล้อท้ายมักจะไม่มีเบรก การเบรกแบบแยกส่วนต้องใช้ทักษะสูง ในเครื่องบินที่มีวิธีการบังคับเลี้ยวหลายวิธีรวมถึงการเบรกแบบแยกส่วน อาจหลีกเลี่ยงการใช้การเบรกแบบแยกส่วนได้เนื่องจากทำให้กลไกเบรกสึกหรอมาก การเบรกแบบแยกส่วนมีข้อดีคือแทบจะไม่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวหรือการลื่นไถลของล้อหน้าหรือล้อท้าย
ทิลเลอร์
คันบังคับทิศทางในเครื่องบินเป็นล้อหรือคันโยกขนาดเล็ก บางครั้งอาจมีนักบินเพียงคนเดียวที่สามารถใช้งานได้ และบางครั้งอาจมีสองอันสำหรับนักบินทั้งสองคน ทำหน้าที่ควบคุมทิศทางของเครื่องบินขณะอยู่บนพื้น คันบังคับทิศทางอาจได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมอื่นๆ เช่น หางเสือหรือคันบังคับหลัก ตัวอย่างเช่น ในเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ คันบังคับทิศทางมักถูกใช้เป็นวิธีการบังคับทิศทางเพียงอย่างเดียวในระหว่างการวิ่งบนทางวิ่ง และจากนั้นจะใช้หางเสือในการบังคับทิศทางในระหว่างการขึ้นบินและลงจอด เพื่อให้สามารถควบคุมทั้งพื้นผิวควบคุมทางอากาศพลศาสตร์และล้อลงจอดได้พร้อมกันเมื่อเครื่องบินเคลื่อนที่ด้วยความเร็วทางอากาศพลศาสตร์
ยางและล้อ


เกณฑ์การเลือกที่ระบุ เช่น ขนาดขั้นต่ำ น้ำหนัก หรือแรงดัน จะถูกใช้เพื่อเลือกยางและล้อที่เหมาะสมจากแคตตาล็อกของผู้ผลิตและมาตรฐานอุตสาหกรรมที่พบใน Aircraft Yearbook ที่เผยแพร่โดย Tire and Rim Association, Inc. [ 72 ]
การโหลดเกียร์
การเลือกยางล้อหลักจะพิจารณาจากกรณีรับน้ำหนักคงที่ น้ำหนักบรรทุกรวมของล้อหลักคำนวณโดยสมมติว่าเครื่องบินกำลังวิ่งบนทางวิ่งด้วยความเร็วต่ำโดยไม่เบรก: [ 73 ]
ที่ไหนคือน้ำหนักของเครื่องบินและและคือระยะทางที่วัดจาก จุดศูนย์ถ่วง (cg) ของเครื่องบินไปยังล้อหลักและล้อหน้า ตามลำดับ
การเลือกใช้ยางล้อหน้าขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุกของล้อหน้าระหว่างการเบรกด้วยแรงสูงสุด: [ 73 ]
ที่ไหนคือลิฟต์ใช่ไหมคือแรงต้านคือแรงผลักดัน และคือความสูงของจุดศูนย์ถ่วงของเครื่องบินจากเส้นระดับพื้นดินขณะหยุดนิ่ง ค่าทั่วไปสำหรับบนพื้นคอนกรีตแห้ง ค่าจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.35 สำหรับระบบเบรกแบบธรรมดา ไปจนถึง 0.45 สำหรับระบบควบคุมแรงดันเบรกอัตโนมัติ เนื่องจากทั้งสองแบบและหากค่าเป็นบวก แรงกดสูงสุดของล้อหน้าจะเกิดขึ้นที่ความเร็วต่ำ แรงขับย้อนกลับจะลดแรงกดของล้อหน้า และด้วยเหตุนี้จึงลดสภาวะดังกล่าวลงส่งผลให้ค่าสูงสุดคือ: [ 73 ]
เพื่อให้มั่นใจว่าน้ำหนักบรรทุกที่กำหนดไว้จะไม่เกินขีดจำกัดทั้งในสภาวะหยุดนิ่งและขณะเบรก จึงมีการใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยเจ็ดเปอร์เซ็นต์ในการคำนวณน้ำหนักบรรทุกที่ใช้
แรงดันเงินเฟ้อ
หากน้ำหนักบรรทุกของล้อและโครงสร้างของล้อลงจอดไม่เปลี่ยนแปลง น้ำหนักและปริมาตรของยางจะลดลงเมื่อความดันลมยางเพิ่มขึ้น[ 73 ]จากมุมมองของการลอยตัว การลดลงของพื้นที่สัมผัสของยางจะทำให้เกิดแรงกดบนพื้นผิวทางวิ่งมากขึ้น ซึ่งอาจลดจำนวนสนามบินที่เครื่องบินสามารถใช้ได้ การเบรกก็จะลดประสิทธิภาพลงเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างยางกับพื้นลดลง นอกจากนี้ การลดขนาดของยาง และด้วยเหตุนี้ขนาดของล้อ อาจก่อให้เกิดปัญหาหากต้องติดตั้งเบรกภายในขอบล้อ ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับความดันที่สูงขึ้นนั้นมีลักษณะที่ผู้ประกอบการเชิงพาณิชย์โดยทั่วไปมักชอบความดันที่ต่ำกว่าเพื่อยืดอายุการใช้งานของยางและลดความเครียดของทางวิ่งให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อป้องกันการเจาะจากหิน สายการบินฟิลิปปินส์แอร์ไลน์ต้องใช้งาน เครื่องบิน Hawker Siddeley 748ด้วยความดันที่ต่ำที่สุดเท่าที่ผู้ผลิตยางจะอนุญาต[ 74 ]อย่างไรก็ตาม ความดันที่ต่ำเกินไปอาจนำไปสู่อุบัติเหตุได้เช่นเดียวกับ เที่ยวบิน 2120 ของสายการบินไนจีเรียแอร์เวย์
ผู้ผลิตจะระบุหลักเกณฑ์ทั่วไปคร่าวๆ สำหรับแรงดันลมยางที่ต้องการไว้ในแคตตาล็อกของตน ตัวอย่างเช่น Goodyear แนะนำให้แรงดันลมยางสูงกว่าที่กำหนดไว้ 4% สำหรับน้ำหนักที่กำหนด หรือเป็นเศษส่วนของน้ำหนักบรรทุกคงที่และแรงดันลมยางที่กำหนด[ 75 ]
ยางของเครื่องบินพาณิชย์หลายลำจะต้องเติมด้วยไนโตรเจนและห้ามเจือจางด้วยออกซิเจนเกิน 5% เพื่อป้องกันการติดไฟเองของก๊าซซึ่งอาจเกิดจากเบรกที่ร้อนจัดทำให้เกิดไอระเหยจากซับในยาง[ 76 ]
เครื่องบินของกองทัพเรือใช้แรงดันที่แตกต่างกันเมื่อปฏิบัติการจากเรือบรรทุกเครื่องบินและบนฝั่ง ตัวอย่างเช่น แรงดันลมยางของเครื่องบิน Northrop Grumman E-2 Hawkeyeคือ260 psi (1.8 MPa)บนเรือ และ210 psi (1.4 MPa)บนฝั่ง[ 77 ]การลดแรงดันลมยางระหว่างทางใช้ในเครื่องบินLockheed C-5 Galaxyเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพสนามบินปลายทาง แต่ทำให้ระบบลงจอดและล้อมีความซับซ้อนมากเกินไป[ 78 ]
การพัฒนาในอนาคต
เสียงรบกวนในชุมชนสนามบินเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทำให้เกิดความสนใจในเสียงที่เกิดจากอากาศพลศาสตร์ของล้อลงจอด เป้าหมายระยะยาวของ NASA คือการจำกัดเสียงรบกวนจากเครื่องบินให้อยู่ภายในขอบเขตของสนามบิน ในระหว่างการลงจอด ล้อลงจอดจะถูกลดระดับลงหลายไมล์ก่อนถึงจุดสัมผัสพื้น และล้อลงจอดเป็นแหล่งกำเนิดเสียงหลักของตัวเครื่องบิน รองลงมาคืออุปกรณ์ยกตัวที่กางออก ด้วยเครื่องยนต์ที่ตั้งค่ากำลังลดลงในระหว่างการลงจอด จึงจำเป็นต้องลดเสียงของตัวเครื่องบินเพื่อลดเสียงรบกวนโดยรวมของเครื่องบินลงอย่างมีนัยสำคัญ[ 79 ] [ 80 ]การเพิ่มแฟริ่งเสริมเป็นแนวทางหนึ่งในการลดเสียงจากล้อลงจอด โดยมีแนวทางระยะยาวในการแก้ไขปัญหาการเกิดเสียงรบกวนในระหว่างการออกแบบเบื้องต้น[ 81 ]
ข้อกำหนดของสายการบินกำหนดให้เครื่องบินโดยสารต้องสามารถขึ้นลงได้มากถึง 90,000 ครั้ง และวิ่ง บนพื้นดินได้ 500,000 กิโลเมตรตลอดอายุการใช้งาน ระบบล้อลงจอดแบบดั้งเดิมได้รับการออกแบบมาเพื่อดูดซับพลังงานจากการลงจอด และไม่สามารถลดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากพื้นดินในโครงสร้างเครื่องบินระหว่างการลงจอด การวิ่งบนพื้นดิน การแท็กซี่ และการขึ้นบินได้อย่างมีประสิทธิภาพ การสั่นสะเทือนของโครงสร้างเครื่องบินและความเสียหายจากความล้าสามารถลดลงได้โดยใช้โช้คอัพแบบกึ่งแอคทีฟ ซึ่งสามารถปรับการหน่วงได้ตามความเร็วบนพื้นดินและคุณภาพของทางวิ่งที่หลากหลาย
อุบัติเหตุ


การทำงานผิดปกติหรือความผิดพลาดของมนุษย์ (หรือการรวมกันของสิ่งเหล่านี้) ที่เกี่ยวข้องกับล้อลงจอดแบบพับเก็บได้เป็นสาเหตุของอุบัติเหตุและเหตุการณ์ต่างๆ มากมายตลอดประวัติศาสตร์การบิน การเสียสมาธิและความมุ่งมั่นในระหว่างขั้นตอนการลงจอดมีบทบาทสำคัญในอุบัติเหตุการลงจอดโดยไม่กางล้อประมาณ 100 ครั้งที่เกิดขึ้นในแต่ละปีในสหรัฐอเมริการะหว่างปี 1998 ถึง 2003 [ 82 ] การลงจอดโดยไม่กางล้อ หรือที่เรียกว่าการลงจอดแบบท้องเครื่องเป็นอุบัติเหตุที่เกิดจากนักบินลืมที่จะลดล้อลงจอด หรือไม่สามารถทำได้เนื่องจากการทำงานผิดปกติ แม้ว่าจะไม่ค่อยร้ายแรงถึงขั้นเสียชีวิต แต่การลงจอดโดยไม่กางล้ออาจมีค่าใช้จ่ายสูงมากหากทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างเครื่องบิน/เครื่องยนต์อย่างกว้างขวาง สำหรับเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัด การชนใบพัดอาจต้องมีการยกเครื่องยนต์ใหม่
เครื่องบินบางลำมีโครงสร้างใต้ลำตัวที่แข็งแรงขึ้น หรือมีคุณสมบัติเพิ่มเติมเพื่อลดความเสียหายของโครงสร้างในกรณีลงจอดโดยไม่กางล้อ เมื่อเครื่องบินCessna Skymasterถูกดัดแปลงเพื่อใช้ในภารกิจตรวจการณ์ทางทหาร (รุ่นO-2 Skymaster ) ก็มีการเพิ่มราว ไฟเบอร์กลาสเข้าไปตามความยาวของลำตัวเครื่องบิน ซึ่งแข็งแรงพอที่จะรองรับเครื่องบินได้โดยไม่เกิดความเสียหายหากลงจอดบนพื้นหญ้า
เครื่องบินBombardier Dash 8ขึ้นชื่อเรื่องปัญหาเกี่ยวกับล้อลงจอด มีเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องสามครั้ง ซึ่งทั้งหมดเกี่ยวข้องกับสายการบินสแกนดิเนเวียนแอร์ไลน์เที่ยวบินSK1209, SK2478 และ SK2867เหตุการณ์นี้ทำให้สแกนดิเนเวียนแอร์ไลน์ต้องปลดระวางเครื่องบิน Dash 8 ทั้งหมด สาเหตุของเหตุการณ์เหล่านี้คือกลไกการล็อกที่ทำงานผิดปกติ นอกจากนี้ยังสร้างความกังวลให้กับสายการบินอื่นๆ อีกหลายแห่งที่พบปัญหาคล้ายกันBombardier Aerospaceสั่งให้ระงับการใช้งานเครื่องบิน Dash 8 ทั้งหมดที่มีชั่วโมงบิน 10,000 ชั่วโมงขึ้นไป ต่อมาพบว่า เครื่องบิน Dash 8 ของสาย การบิน Horizon Airlines จำนวน 19 ลำ และเครื่องบินของ สายการบิน Austrian Airlinesอีก 8 ลำ มีปัญหาเกี่ยวกับกลไกการล็อกส่งผลให้เที่ยวบินหลายร้อยเที่ยวถูกยกเลิก
เมื่อวันที่ 21 กันยายน พ.ศ. 2548 เที่ยวบิน 292 ของสายการบิน JetBlue Airwaysลงจอดโดยที่ล้อหน้าหมุนไปด้านข้าง 90 องศา ส่งผลให้เกิดประกายไฟและเปลวไฟหลังจากลงจอด[ 83 ]
เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 2554 เที่ยวบิน LO16 ของสายการบิน LOT Polish Airlinesได้ลงจอดฉุกเฉินที่สนามบินวอร์ซอโชแปง อย่างปลอดภัย เนื่องจากปัญหาทางเทคนิค ผู้โดยสารและลูกเรือทั้งหมด 231 คนรอดชีวิตโดยไม่ได้รับบาดเจ็บ[ 84 ]
ระบบขยายฉุกเฉิน
ในกรณีที่กลไกการยืดล้อลงจอดของเครื่องบินเกิดขัดข้อง จะมีระบบสำรองไว้ให้ ซึ่งอาจเป็นระบบไฮดรอลิกสำรอง ระบบหมุนด้วยมือ ระบบอัดอากาศ (ไนโตรเจน) ระบบจุดระเบิดหรือระบบปล่อยลงอย่างอิสระ[ 85 ]
ระบบปล่อยลงแบบอิสระหรือระบบปล่อยลงด้วยแรงโน้มถ่วงใช้แรงโน้มถ่วงในการกางล้อลงจอดลงมาให้อยู่ในตำแหน่งที่ล็อคไว้ นักบินต้องกดสวิตช์หรือคันโยกกลไกในห้องนักบินเพื่อปลดล็อคการขึ้น จากนั้นแรงโน้มถ่วงจะดึงล้อลงจอดลงมาและกางออก เมื่ออยู่ในตำแหน่งแล้ว ล้อลงจอดจะถูกล็อคด้วยกลไกและปลอดภัยสำหรับการลงจอด[ 86 ]
การสั่นสะเทือนของพื้นดินในเฮลิคอปเตอร์
เฮลิคอปเตอร์ที่มีใบพัดหมุนได้รอบทิศทางอาจประสบกับปรากฏการณ์อันตรายและเกิดขึ้นซ้ำๆ ที่เรียกว่าการสั่นสะเทือนบนพื้นดินซึ่งระบบใบพัดที่ไม่สมดุลจะสั่นด้วยความถี่ที่ตรงกับความถี่ธรรมชาติของตัวเครื่องบิน ทำให้เครื่องบินทั้งลำสั่นหรือโยกอย่างรุนแรงเมื่อสัมผัสกับพื้น[ 87 ] [ 88 ] การสั่นสะเทือนบนพื้นดินเกิดขึ้นเมื่อแรงกระแทกถูกส่งไปยังใบพัดที่กำลังหมุนอย่างต่อเนื่องผ่านทางล้อลงจอด ทำให้มุมระหว่างใบพัดไม่เท่ากัน โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นหากเครื่องบินสัมผัสพื้นด้วยการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือด้านข้าง หรือสัมผัสพื้นด้วยมุมใดมุมหนึ่งของล้อลงจอดเนื่องจากพื้นลาดเอียงหรือท่าทางการบินของเครื่องบิน[ 87 ] [ 88 ] การสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นอาจทำให้ใบพัดหรือชิ้นส่วนอื่นๆ เสียหายอย่างรุนแรง หลุดออก หรือกระแทกกับส่วนอื่นๆ ของตัวเครื่องบิน สิ่งนี้สามารถทำลายเครื่องบินได้ภายในไม่กี่วินาทีและเป็นอันตรายร้ายแรงต่อบุคคลเว้นแต่ว่านักบินจะเริ่มการบินขึ้นทันทีหรือปิดคันเร่งและลดมุมใบพัด[ 87 ] [ 88 ] การสั่นสะเทือนบนพื้นดินถูกอ้างถึงในรายงานเหตุการณ์และอุบัติเหตุของ คณะกรรมการความปลอดภัยการขนส่งแห่งชาติ 34 ฉบับในสหรัฐอเมริการะหว่างปี 1990 ถึง 2008 [ 87 ]
โดยทั่วไป แล้วเฮลิคอปเตอร์ที่มีใบพัดแบบข้อต่อเต็มรูปแบบจะมีล้อลงจอดที่ดูดซับแรงกระแทกซึ่งออกแบบมาเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนของพื้นดิน อย่างไรก็ตาม การบำรุงรักษาล้อลงจอดที่ไม่ดีและยางที่เติมลมไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวได้[ 87 ]เฮลิคอปเตอร์ที่มีล้อลงจอดแบบสกีมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนของพื้นดินน้อยกว่าเฮลิคอปเตอร์ที่มีล้อ[ 88 ]
ผู้โดยสารที่แอบขึ้นเรือ
เป็นที่ทราบกันดีว่าผู้โดยสารที่ไม่ได้รับอนุญาตแอบขึ้นเครื่องบินขนาดใหญ่โดยการปีนขึ้นไปบนโครงล้อลงจอดและนั่งในช่องที่จัดไว้สำหรับล้อ การกระทำนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่ง โดยมี รายงาน ผู้เสียชีวิตจำนวนมากอันตรายดังกล่าวรวมถึงการขาดออกซิเจนที่ระดับความสูงมาก อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก การบาดเจ็บหรือเสียชีวิตจากการถูกบีบอัดจากล้อที่หดกลับเข้าไปในพื้นที่จำกัด และการตกจากช่องระหว่างการขึ้นหรือลงจอด[ 89 ]
ยานอวกาศ
ยานปล่อยจรวด


โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ลงจอดไม่ได้ถูกนำมาใช้กับ ยานปล่อยส่วนใหญ่ซึ่งขึ้นบินในแนวดิ่งและถูกทำลายเมื่อตกลงสู่พื้นโลก ยกเว้นยานลงจอดในแนวดิ่งแบบกึ่งวงโคจร (เช่นMasten Xoieหรือ ยาน Lunar Lander ChallengeของArmadillo Aerospace ) หรือเครื่องบินอวกาศที่ใช้แนวทางขึ้นบินในแนวดิ่ง ลงจอดในแนวนอน (VTHL) (เช่นกระสวยอวกาศหรือUSAF X-37 ) อุปกรณ์ลงจอดแทบจะไม่มีอยู่ใน ยาน โคจรในช่วงหลายทศวรรษแรกนับตั้งแต่มีการพัฒนา เทคโนโลยี การบินอวกาศ เมื่อการขนส่งอวกาศในวงโคจรเป็นสิทธิพิเศษของ โครงการอวกาศของรัฐบาลที่มีการผูกขาดระดับชาติ[ 90 ]ระบบการบินอวกาศแต่ละระบบจนถึงปี 2015 อาศัย บูสเตอร์ แบบใช้แล้ว ทิ้ง เพื่อเริ่มต้นการขึ้นสู่ความเร็ววงโคจร ในแต่ละ ครั้ง
ความก้าวหน้าในช่วงทศวรรษ 2010 ในการขนส่งอวกาศภาคเอกชน ซึ่งมีการแข่งขันใหม่กับโครงการอวกาศของรัฐบาล ได้รวมถึงการออกแบบอุปกรณ์ลงจอดอย่างชัดเจนในจรวดบูสเตอร์โคจรSpaceX ได้ริเริ่มและให้ทุนสนับสนุน โครงการพัฒนาระบบปล่อยจรวดแบบใช้ซ้ำได้มูลค่าหลายล้านดอลลาร์เพื่อบรรลุเป้าหมายนี้ ในส่วนหนึ่งของโครงการนี้ SpaceX ได้สร้างและบินยานทดสอบรุ่นแรกที่เรียกว่าGrasshopper จำนวน 8 ครั้งในช่วงปี 2012–2013 โดยมีอุปกรณ์ลงจอดแบบตายตัวขนาดใหญ่ เพื่อทดสอบพลศาสตร์ของยานในระดับความสูงต่ำและการควบคุมสำหรับการลงจอดในแนวดิ่งของขั้นแรกของวงโคจรที่เกือบว่างเปล่า[ 91 ] [ 92 ]ยานทดสอบรุ่นที่สองที่เรียกว่าF9R Dev1ถูกสร้างขึ้นโดยมีอุปกรณ์ลงจอดแบบยืดหดได้ ต้นแบบถูกบิน 4 ครั้ง โดยความพยายามลงจอดทั้งหมดประสบความสำเร็จ ในปี 2014 สำหรับการทดสอบในระดับความสูงต่ำ ก่อนที่จะถูกทำลายตัวเองด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยในการบินทดสอบครั้งที่ 5 เนื่องจากพอร์ตเซ็นเซอร์เครื่องยนต์ถูกปิดกั้น[ 93 ] [ 94 ]
ยานทดสอบรุ่นสำหรับการบินในวงโคจร ได้แก่Falcon 9และFalcon Heavyประกอบด้วยชุดล้อลงจอดแบบพับได้น้ำหนักเบาสำหรับส่วนบูสเตอร์: ลูกสูบแบบยืดหดได้ซ้อนกันบนโครงรูปตัว A ระยะกางทั้งหมดของขาลงจอดแบบยืดหดได้สี่ ขาที่ทำ จากคาร์บอนไฟเบอร์ /อะลูมิเนียม[ 95 ] [ 96 ]มีความยาวประมาณ18 เมตร (60 ฟุต)และมีน้ำหนักน้อยกว่า2,100 กิโลกรัม (4,600 ปอนด์)ระบบการกางใช้ฮีเลียม แรงดันสูง เป็นของเหลวทำงาน [ 97 ] การ ทดสอบชุดล้อลงจอดแบบยืดหดได้ครั้งแรกประสบความสำเร็จในเดือนเมษายน 2014 บนFalcon 9 ที่กลับมาจากการปล่อยขึ้นสู่วงโคจรและเป็นการลงจอดอย่างนุ่มนวลในมหาสมุทรที่ควบคุมได้ สำเร็จครั้งแรก ของบูสเตอร์วงโคจรที่ใช้เครื่องยนต์จรวดเหลว[ 98 ] [ 99 ]หลังจากการกู้คืนบูสเตอร์ที่ประสบความสำเร็จเพียงครั้งเดียวในปี 2015 และหลายครั้งในปี 2016 การกู้คืนบูสเตอร์ของ SpaceX ก็กลายเป็นเรื่องปกติในปี 2017 ขาลงจอดได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของการปฏิบัติงานปกติของยานปล่อยจรวดสำหรับการบินอวกาศโคจร
ยานปล่อยจรวดรุ่นใหม่ล่าสุดที่กำลังพัฒนาอยู่ที่ SpaceX— Starship—คาดว่าจะมีขาลงจอดบนขั้นแรกที่เรียกว่า Super Heavy [ 100 ]เช่นเดียวกับ Falcon 9 แต่ยังมีขาลงจอดบนขั้นที่สองที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเป็นครั้งแรกสำหรับขั้นที่สองของยานปล่อยจรวด ต้นแบบแรกของ Starship — Starhopperที่สร้างขึ้นในช่วงต้นปี 2019—มีขาลงจอดแบบตายตัวสามขาพร้อมโช้คอัพที่สามารถเปลี่ยนได้[ 101 ]เพื่อลดมวลของยานบินและน้ำหนักบรรทุกที่ต้องรับภาระสำหรับการออกแบบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แผนระยะยาวคือให้ Super Heavy ลงจอดโดยตรงที่ฐานปล่อยจรวดบนอุปกรณ์ภาคพื้นดินพิเศษที่เป็นส่วนหนึ่งของแท่นปล่อยจรวด[ 100 ]
แลนเดอร์ส
ยานอวกาศที่ออกแบบมาเพื่อลงจอดอย่างปลอดภัยบนวัตถุนอกโลก เช่น ดวงจันทร์หรือดาวอังคาร จะถูกเรียกว่ายานลงจอดแบบมีขา (เช่นโมดูลลงจอดบนดวงจันทร์ของอะพอลโล ) หรือยานลงจอดแบบแคปซูล (เช่นยานมาร์ส พาธไฟน์เดอร์ ) ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ลงจอด ยานลงจอดแบบแคปซูลได้รับการออกแบบให้ลงจอดได้ในทุกทิศทาง หลังจากนั้นอาจกระเด้งและกลิ้งไปมาก่อนที่จะหยุดนิ่ง ซึ่งในขณะนั้นจะต้องปรับทิศทางให้ถูกต้องเพื่อใช้งาน ยานทั้งคันถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุที่ยุบตัวได้หรือถุงลมนิรภัยเพื่อรองรับแรงกระแทก และอาจมีกลีบที่เปิดออกเพื่อปรับให้ตั้งตรง[ 102 ]
คุณสมบัติสำหรับการลงจอดและการเคลื่อนที่บนพื้นผิวถูกรวมเข้าไว้ในอุปกรณ์ลงจอดสำหรับห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ดาวอังคาร[ 103 ]
สำหรับการลงจอดบนวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ อุปกรณ์ลงจอดอาจรวมถึงเครื่องขับดันยึด สมอฉมวก และสกรูแผ่นรองเท้า ซึ่งทั้งหมดนี้ถูกรวมเข้าไว้ในการออกแบบยานลงจอดบนดาวหางฟิเลเพื่อความซ้ำซ้อน[ 104 ]
อย่างไรก็ตาม ในกรณีของฟิเลทั้งฉมวกและเครื่องยนต์ขับดันยึดล้มเหลว ส่งผลให้ยานกระเด้งก่อนที่จะลงจอดอย่างถาวรในทิศทางที่ไม่เหมาะสม[ 105 ]
- ยานลงจอดบนดวงจันทร์อะพอลโล แสดงให้เห็นขาลงจอด
- ยานลงจอด Mars Pathfinderระหว่างการทดสอบภาคพื้นดิน ถูกห่อหุ้มด้วยถุงลมนิรภัยหลายชุด
- ยานลงจอดดาวหางฟิเลแสดงให้เห็นฉมวกยึด (2) และสกรูแผ่นรองเท้า (3)
- ภาพจากห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ดาวอังคาร แสดงให้เห็นล้อของยานสำรวจ ซึ่งทำหน้าที่เป็นล้อลงจอดสำหรับการลงจอดครั้งแรก
- ยานสำรวจดาวอังคาร Pathfinder แสดงให้เห็นกลีบดอกหนึ่งในสามกลีบและถุงลมนิรภัยที่ยุบตัวลง
ดูเพิ่มเติม
- เครื่องบิน Dayton-Wright RB-1 Racerเป็นตัวอย่างแรกๆ ของเครื่องบินที่มีล้อลงจอดแบบพับเก็บได้
- อุปกรณ์ต่อขยายล้อลงจอด
- ยางล้อลงจอดแบบ Tundraคือยางล้อลงจอดแรงดันต่ำที่ช่วยให้ลงจอดบนพื้นผิวขรุขระได้
- ระบบล้อลงจอดของเครื่องบินโดยสารและอากาศยานประเภทอื่นๆ
- เครื่องบิน Verville Racer Aircraftเป็นตัวอย่างแรกๆ ของเครื่องบินที่มีล้อลงจอดแบบพับเก็บได้
External links
- "Standard Naming Convention for Aircraft Landing Gear Configurations"(PDF). FAA. 6 October 2005.
- How to change the landing gear of an Airbus A380 (YouTube). Emirates. 28 May 2018. Archived from the original on 8 November 2021.
complete replacement of landing gear systems
- Scholz, Dieter. "Summary: Aircraft Design in a Nutshell"(PDF). Aircraft Design: Lecture Notes. Hamburg, Germany: Hamburg Open Online University (HOOU). pp. 19–20. Retrieved 2 November 2018.
- Al-Hussaini, A.A. (2014–2015). "5: Undercarriage (Landing Gear) Layout Design"(PDF). Aircraft Design. University of Technology, Iraq: Mechanical Department/Aeronautical Branch. Retrieved 14 November 2018.
- "Aircraft Systems: Aircraft Wheels". AeroSavvy. 8 October 2019.
