Carregamentos em trens de pouso de aviões

Abstract

Resumo: Dos muitos componentes internos que devem ser definidos no projeto de uma aeronave, os conjuntos de trens de pouso são os que exigem mais cuidados, sendo estes dotados de estruturas que suportam a aeronave no solo o que permite a mesma se movimentar nos pátios de estacionamento, pistas de decolagem e de táxi. O projeto e o posicionamento dos conjuntos de trem de pouso são determinados pelas características únicas associadas a cada aeronave, como geometria, peso e perfil de operação, devendo ser dispostos de forma correta para táxi, pouso e decolagem. Quando do tipo retrátil, estes devem ser recolhidos no interior da aeronave sem afetar a sua estrutura e demais componentes. As relações entre a estrutura da aeronave e o trem de pouso são muito significativas. A avaliação das cargas aplicáveis e o projeto estrutural dos trens de pouso são atividades interativas, gerando um feedback mútuo. As cargas aplicadas nos conjuntos de trem de pouso podem ser divididas em dinâmicas e estáticas, sendo que as primeiras ocorrem em condições de pouso e decolagem, enquanto as últimas ocorrem durante as demais operações de solo. As cargas de solo são discutidas em uma série de condições que envolvem diferentes manobras, como frenagem durante as operações de pouso e decolagem e condições especiais, como reboque, elevação por macacos e amarração. O estudo teórico das cargas aplicadas aos conjuntos de trem de pouso de grandes aviões embasam cálculos analíticos simples de cargas em diferentes condições operacionais previstas para a certificação de uma aeronave. O valor de um método de cálculo analítico é muito claro e determinante para as etapas iniciais do projeto de uma aeronave, onde as cargas e os envelopes operacionais devem ser preliminarmente considerados para também validarem simulações computacionais. A análise básica é apresentada de forma simplificada, mostrando os carregamentos inerentes às condições operacionais previstas nos regulamentos de certificação e suas ordens de grandeza.

Abstract: Many of internal components that must be defined in an aircraft design, the landing gear assemblies are that require more attention, which are endowed with structures that support the aircraft on the ground, allowing it to move in parking lots, runways and taxi ways. The design and positioning of the landing gear assemblies are determined by the unique characteristics associated with each aircraft, such as geometry, weight and operating profile and should be disposed properly to taxi, takeoff and landing. When they are retractable type, they must be retracted inside aircraft without affecting their structure and other components. The relationship between the aircraft structure and its landing gear are very significant. The evaluation of the applicable loads and the landing gear structural design are interactive activities, generating a mutual feedback. The applied loads on the landing gear assemblies can be divided into dynamics and statics, being the first one in landing and takeoff conditions, while the latter occur during other ground operations. Ground loads are discussed in many conditions involving different maneuvers such as braking during landing and take-off and special operations conditions, such as towing, lifting and mooring by jacks. The theoretical study of the loads applied to the landing gear assemblies of large aircrafts justify simple loads analytical calculations on different operating conditions for an aircraft certification. The worth of an analytical calculation method is very clear and decisive in the early stages of the aircraft design where loads and operating envelopes should be preliminary considered to also validating computer simulations. The basic analysis is presented in a simplified form, showing loads relate to operating conditioconditions required by certification regulations and their magnitude.