Nose Gear

[Vigilante]

Salve,ho una domanda(una curiosità più che altro).

Ho notate che gli aerei imbarcati della US Navy fino a inizio anni '60 avevano tutti il carrello anteriore con una ruota sola.

Questo lo si trova su A-3,A-4,RA-5C,F2H,F3H,F3D,F4D,F9F,F11F,F-8 e altri tipi minori.

Tra l'altro di questi esempi vi sono alcuni aerei imbarcati come l'AJ Savage,l'A-3 Skywarrior e l'A3J-RA-5C Vigilante che sono tra gli aerei più grandi e pesanti che mai abbiano prestato servizio a bordo di una portaerei.

Ora la mia domanda è:

Come mai a partire da inizio anni '60 in poi TUTTI gli aerei imbarcati sviluppati e costruiti(F-4,F-14,F/A-18,A-6,A-7,S-3,E-2) hanno avuto il carrello anteriore con doppia ruota?

C'è un motivo particolare o è solo un caso?

Oppure uscì proprio un'ordinanza della US Navy che richiedeva espressamente l'uso della doppia ruota nel nose gear degli aerei imbarcati?

Grazie in anticipo per la risposta(se ce l'avete).

Ciao!

Modificato 8 Febbraio 2008 da DraklorAUPC

[paperinik]

Caro Draklor, se fosse frutto di una specifica espressamente richiesta dalla USN non ti so dire. Ma il doppio ruotino anteriore è stato adottato per motivi di robustezza, come potrei ben immaginare tutto l'impianto dei carrelli negli aerei imbarcati è pensato e costruito per resistere a grandi sollecitazioni. Fra l'altro il peso degli aerei imbarcati è andato via via sempre aumentando (hai presente un A-4 rispetto ad un F-14 ed un A-7 rispetto all'F-18?) e in fase di appontaggio era più opportuno avere carrelli muscolosi su cui spalmare l'enorme carico che si produceva.

 

Inoltre penso sia anche legato all'aggancio della catapulta. Infatti la barra d'aggancio al traino della catapulta è sempre posta al centro fra i due ruotini. probabilmente la soluzione mono-ruota poneva delle difficoltà di progettazione (se c'è la ruota al centro non ci può essere la barra e viceversa), che la soluzione a bi-ruota non crea.

[Vigilante]

Ho pensato che potesse essere per una questione di peso dell'aereo,ma a questo punto non si spiega perchè non ce l'avessero anche l'A-3 e l'RA-5 che sono stati i più pesanti tra tutti gli aerei imbarcati.

 

Per quanto riguarda il metodo di lancio con la catapulta credo che anch'esso sia cambiato ad un certo punto perchè prima avveniva tramite cavi che venivano agganciati alla fusoliera mentre da 30 anni e passa a questa parte avviene tramite aggancio del carrello anteriore alla barra al traino della catapulta che hai citato.

 

E poi il nuovo F-35C per la Navy non dovrebbe avere il ruotino anteriore singolo?

[paperinik]

Ho pensato che potesse essere per una questione di peso dell'aereo,ma a questo punto non si spiega perchè non ce l'avessero anche l'A-3 e l'RA-5 che sono stati i più pesanti tra tutti gli aerei imbarcati.

 

Per quanto riguarda il metodo di lancio con la catapulta credo che anch'esso sia cambiato ad un certo punto perchè prima avveniva tramite cavi che venivano agganciati alla fusoliera mentre da 30 anni e passa a questa parte avviene tramite aggancio del carrello anteriore alla barra al traino della catapulta che hai citato.

 

E poi il nuovo F-35C per la Navy non dovrebbe avere il ruotino anteriore singolo?

 

Beh, effettivamente il Vigilante ha dato da pensare anche a me....Lo Skyrider invece meno, comunque era un aereo subsonico e la sua velocità d'appontaggio era relativamente bassa e quindi nonostante avesse una massa imponente, il fattore di carico sul carrello anteriore in appontaggio non doveva essere eccessivo.

 

Sull'F-35C effettivamente la conformazione finale del carrello anteriore sarà a due ruote. Anche se finora ha volato solo il prototipo XF-35C che invece ha una sola ruota e lo stesso carrello della versione A, ma poi l'esemplare definitivo avrà anche lui il carrello anteriore irrobustito e la doppia ruota.

Modificato 8 Febbraio 2008 da paperinik

[MarcoAUPC]

Salve,ho una domanda(una curiosità più che altro).

Ho notate che gli aerei imbarcati della US Navy fino a inizio anni '60 avevano tutti il carrello anteriore con una ruota sola.

Questo lo si trova su A-3,A-4,RA-5C,F2H,F3H,F3D,F4D,F9F,F11F,F-8 e altri tipi minori.

Tra l'altro di questi esempi vi sono alcuni aerei imbarcati come l'AJ Savage,l'A-3 Skywarrior e l'A3J-RA-5C Vigilante che sono tra gli aerei più grandi e pesanti che mai abbiano prestato servizio a bordo di una portaerei.

Ora la mia domanda è:

Come mai a partire da inizio anni '60 in poi TUTTI gli aerei imbarcati sviluppati e costruiti(F-4,F-14,F/A-18,A-6,A-7,S-3,E-2) hanno avuto il carrello anteriore con doppia ruota?

C'è un motivo particolare o è solo un caso?

Oppure uscì proprio un'ordinanza della US Navy che richiedeva espressamente l'uso della doppia ruota nel nose gear degli aerei imbarcati?

Grazie in anticipo per la risposta(se ce l'avete).

Ciao!

 

 

Secondo me parico' ce l'hanno messa perchè si sentiva sola ...

[Takumi_Fujiwara]

Non credo che sia un problema di robustezza.. Si può benissimo progettare un carrello monoruota con la stessa resistenza di un biruota..Credo che ci sia un vantaggio in termini di stabilità direzionale dovuti alla base di appoggio più larga e alla maggior impronta a terra dei pneumatici.Sul ponte di una portaerei deve essere un vantaggio non da poco.

[Matteo90]

Sono daccordo con Takumi

[Flaggy]

Al di la' del fatto che il doppio ruotino dia una maggiore stabilita' durante il rullaggio (assieme ad altre cose), l'unico motivo veramente valido che rende necessarie le ruote gemellate e' la presenza della barra di aggancio alla catapulta.

Da queste foto si capisce anche come mai: quando il velivolo si aggancia alla spoletta della catapulta il carrello si schiaccia e il cinematismo della barra finisce tra le due ruote.

In realta' le barre possono anche essere due: quella anteriore e' abbastanza evidente ma ce n'e' una anche dietro che si aggancia proprio fra le ruote...

 

 

La barra deve essere incernierata piu' in basso possibile per ridurne le dimensioni, le sollecitazioni e il peso.

Quando si e' passati a tale dispositivo gli aerei imbatcati han cominciato ad usare diffusamente il doppio ruotino. Prima, sfruttando il cavo con le due estremita' agganciate al ventre del velivolo la cosa non era assolutamente indispensabile, tanto che molti carrelli anteriori avevano una ruota sola

[Takumi_Fujiwara]

ma in precedenza il fermo (quello che sta adesso si attacca dietro al carrello e si deve rompere) rimaneva attaccato al cavo? Se è così non deve essere bello se il cavo di ritenuta si spaccava e partiva la staffilata con relativo fermo all'estremità a mo' di frusta con uncino.....

[Flaggy]

Guardando le foto si direbbe che cavo usato come fermo fosse attaccato a quello usato per il lancio.

La foto dell'A-4 sembra più chiara in proposito.

 

 

 

Decisamente la soluzione attuale con la barra posteriore che funge da fermo è più pratica.

[Andrew]

Intervento forse al limite dell'OT:

al di la del doppio ruotino, i carrelli dei velivoli imbarcati, sono ovviamente più robusti di quelli dei velivoli di base a terra, ma anche più pesanti e ingombranti, sia quando estratti sia in posizione ripiegata. Si tratta quindi di una penalizzazione per velivoli terrestri che infatti hanno carrelli più "fini" (si confronti il carrello di un Tomcat con quello di un Eagle). Ma un carrello più robusto, "tipo portaerei", non consentirebbe forse di accrescere le caratteristiche STOL di un velivolo, soprattutto in fase di atterraggio, e quindi di migliorare la sua operatività anche da piste precarie? Pensiamo a quanto le lunghe piste aeroportuali siano bersagli succulenti in caso di conflitto... Mi vengono in mente i caccia svedesi.

Questo non bilancerebbe lo svantaggio del maggior peso e ingombro ecc.?

 

(scusate l'eventuale OT ma era un argomento che mi premeva)

[Flaggy]

Intervento forse al limite dell'OT:

al di la del doppio ruotino, i carrelli dei velivoli imbarcati, sono ovviamente più robusti di quelli dei velivoli di base a terra, ma anche più pesanti e ingombranti, sia quando estratti sia in posizione ripiegata. Si tratta quindi di una penalizzazione per velivoli terrestri che infatti hanno carrelli più "fini" (si confronti il carrello di un Tomcat con quello di un Eagle). Ma un carrello più robusto, "tipo portaerei", non consentirebbe forse di accrescere le caratteristiche STOL di un velivolo, soprattutto in fase di atterraggio, e quindi di migliorare la sua operatività anche da piste precarie? Pensiamo a quanto le lunghe piste aeroportuali siano bersagli succulenti in caso di conflitto... Mi vengono in mente i caccia svedesi.

Questo non bilancerebbe lo svantaggio del maggior peso e ingombro ecc.?

 

(scusate l'eventuale OT ma era un argomento che mi premeva)

Evidentemente no...La mania delle prestazioni STOL quando non addirittura STOVL è un po' passata...

Di piste ce ne sono tante, sono obiettivi meno facili da danneggiare di quanto sembri, ma soprattutto sono relativamente rapide da riparare, o meglio rattoppare.

Ridurre il peso per non penalizzare le altre prestazioni è un must e se proprio non è indispensabile è meglio fare a meno di certi irrobustimenti.

Meglio avere un aereo robusto per reggere bene i "normali" maltrattamenti, piuttosto che un "carroarmato" che che il 99% delle volte non userai come tale.

 

Un carrello robusto poi non è una cosa a se stante e svincolata dal velivolo.

Un carrello robusto comporta irrobustimenti a tutta la struttura che lo deve accogliere e se lo si fa per un uso brutale in atterraggio anche il resto della struttura deve essere irrobustito...

Esempio lampante l'F-35. La versione A incassa 9G...La versione C imbarcata è più pesante per via dell'ala piu grande e degli irrobustimenti per appontare a velocità ridotta e con violenti impatti sul ponte, ma non è in grado di incassare altrettanti G. Il che significa che per avere prestazioni STOL si paga parecchio in termini di peso ma ancora può non bastare per uguagliare un velivolo terrestre...

In ogni caso c'è a chi piace un aereo suddetto, per es i canadesi, che già usano a terra un aereo imbarcato (l'F-18) e gradirebbero sostituirlo con l'F-35C, proprio per le sue doti STOL, ancor più che per la maggiore autonomia che l'ala più grande e la maggior quantità di combustibile garantiscono a questa versione.

 

Quanto all'atterrare sui "campi di patate", anche questa è una pratica fuori moda...Al di là delle sollecitazioni alla struttura sono i motori e l'avionica che non gradiscono molto certi trattamenti...

Aerei con carrelli adatti a campi di patete ci sono stati e ci sono... che poi effettivamente li si faccia operare da li è un'altro discorso...

Insomma, tutto si può fare (e si è anche fatto), solo che bisogna vedere i pro e i contro e mettere d'accordo tutti...

Modificato 19 Agosto 2008 da Flaggy

[Andrew]

intervento esaustivo come sempre il tuo...

certo logicamente oltre al carrello preso a se stante, bisogna considerarlo in quanto parte integrata in una struttura che andrebbe a sua volta irrobustita...

...però forse i progressi dei materiali consentiranno in futuro di raggiungere una rigidezza torsionale superiore a quella attuale pur con meno ingombri e sopratutto peso... si guardi ad esempio (non inorridite per il paragone brutale) la scocca in compositi di una Formula 1 attuale in paragone a quella di una ferrari 312T del 1975...

 

Ad ogni modo, il tuo esempio dell'F-35C è lampante. Però scusa a me viene la tentazione di citare il medesimo aereo (versione B) proprio quando tu dici che "La mania delle prestazioni STOL quando non addirittura STOVL è un po' passata..."... non volermene.

Modificato 19 Agosto 2008 da Andrew

[Flaggy]

intervento esaustivo come sempre il tuo...

certo logicamente oltre al carrello preso a se stante, bisogna considerarlo in quanto parte integrata in una struttura che andrebbe a sua volta irrobustita...

...però forse i progressi dei materiali consentiranno in futuro di raggiungere una rigidezza torsionale superiore a quella attuale pur con meno ingombri e sopratutto peso... si guardi ad esempio (non inorridite per il paragone brutale) la scocca in compositi di una Formula 1 attuale in paragone a quella di una ferrari 312T del 1975...

 

Ad ogni modo, il tuo esempio dell'F-35C è lampante. Però scusa a me viene la tentazione di citare il medesimo aereo (versione B) proprio quando tu dici che "La mania delle prestazioni STOL quando non addirittura STOVL è un po' passata..."... non volermene.

E invece te ne voglio perchè ho detto che è "un po' passata", non che è "passata"...

Quello che ha portato all'F-35B non ha nulla a che fare con le paranoiche follie degli anni 60 che riuscirono a partorire solo l'Harrier...

A quei tempi c'era una vera febbre da STOL e STOVL e ogni nuovo progetto doveva o avrebbe dovuto esserlo (persino il G-222)...Poi le cose andarono ben diversamente...

 

Tu poi mi pare parlassi di carrelli irrobustiti e prestazioni STOL per un utilizzo da piste corte o semipreparate, ma la principale ragion d'essere dell'F-35B non è quella...O almeno non è così decisiva...

Solo la RAF, come forza basata a terra usa aerei STOVL (e forse l'AMI se prenderà l'F-35B)...Le altre ne fanno a meno e li usano per imbarcarli su portaerei senza catapulte.

Quando questi aerei sono a terra comunque spesso e volentieri operano da piste normali e i rischieramenti su piste improvvisate sono molto rari (anche se previsti dalle dottrine di impiego, ci mancherebbe)...

I motori infatti non gradiscono la polvere e il FOD e questo indipendentemente dalla struttura, dai carrelli o da come decollano e atterrano gli aerei...Senza contare che una base vera fornisce ben altro supporto alle operazioni...

Gli aerei da trasporto tattico invece sono un'altra storia e atterrare sui "campi di patate" grandi quanto un fazzoletto è ordinaria amministrazione per aerei come il superbo C-27J, tanto per citarne uno.

 

Quanto al discorso sul progresso dei materiali, devo contraddirti...

Non è che usi materiali avanzati per fare un aereo più robusto...Li usi per fare un aereo più leggero!!

Un aereo che non deve atterrare su un campo di patate potrà quindi comunque usarli, e comunque manterrà il vantaggio di peso rispetto a un aereo appesantito dagli irrobustimanti...

Modificato 19 Agosto 2008 da Flaggy

[Andrew]

I motori infatti non gradiscono la polvere e il FOD e questo indipendentemente dalla struttura, dai carrelli o da come decollano e atterrano gli aerei...

 

Le prime versioni del Mig-29 erano provviste di una feritoia che si apriva sul dorso per consentire al motore di pescare aria pulita durante le operazioni a terra... soluzione poi rimossa... era una idea destinata a un utilizzo su piste spartane? Dimmelo quando vado troppo OT

 

Non è che usi materiali avanzati per fare un aereo più robusto...Li usi per fare un aereo più leggero!!

 

Beh dai credo o spero che in una certa misura si possano conseguire entrambi i risultati insieme (si vedano le sopracitate formula Uno ) Secondo me i progressi sui materiali nei prossimi anni ci sorprenderanno.

Modificato 19 Agosto 2008 da Andrew

[Flaggy]

Le prime versioni del Mig-29 erano provviste di una feritoia che si apriva sul dorso per consentire al motore di pescare aria pulita durante le operazioni a terra... soluzione poi rimossa... era una idea destinata a un utilizzo su piste spartane? Dimmelo quando vado troppo OT

Ok, te lo dico...

Che pigna però!!!

Per restare in tema potevi almeno citare il "parafango" del Mig-29 o del Su-27...

E' sul carrello anteriore e serve ad evitare di trirar su di tutto dalla pista e di infilarlo nelle prese d'aria...La cosa comunque è utile in tutte le piste vista la configurazione delle prese d'aria di questi aerei...

Sulle prese d'aria ausiliarie del Mig-29 ti sei risposto da solo...Le hanno tolte sulle nuove versioni...

Meglio qualche centinaio di litri di carburante in più per mettere una pezza alla autonomia ridicola dell'aereo...Non si fa niente per niente e tutto ha un prezzo...L'operatività da piste non eccelse aveva un prezzo pesante sul Mig-29...

 

Beh dai credo o spero che in una certa misura si possano conseguire entrambi i risultati insieme (si vedano le sopracitate formula Uno )

No, ogni cosa ha un prezzo!! Un aereo lo puoi fare robusto anche con materiali tradizionali!! Il problema è sempre il peso e si cerca di ridurlo sempre e comunque nel rispetto delle specifiche!!

L'operativita STOVL sull'F-35B ha un prezzo pesantissimo.

Stive più piccole, fattore di carico minore, centinaia di litri di carburante in meno e quasi due tonnellate di dispositivi STOVL!

L'aereo una volta in volo è inferiore al suo cugino terrestre...e questo è indiscutibile!

[Andrew]

Del parafango non mi ricordavo e poi ho citato le feritoie perché tu hai parlato di motori "schizzinosi" e quindi mi è tornato in mente questo particolare che comunque dimostra come le soluzioni esistano e siano state sperimentate... poi vabbè viste le particolari pecche del Mig 29 in quanto a raggio d'azione, è stato anche saggio rimuoverle per lasciare spazio ad altro...

 

Sei stato chiarissimo sul F-35B, e concordo con te che nulla si ottenga per nulla... la versione STOVL è frutto di pesanti compromessi che si riperquotono su tutte le sue prestazioni.

Ma un carrello un po' più robusto (soprattutto su un velivolo con dimensioni adeguate) non mi sembra che comporti tutta questa serie di penalizzazioni gravissime che richiede invece una progettazione complessa come quella di un sistema di decollo/atterraggio verticale. Cioè ecco mi sembra che si sia estremizzato un po' troppo il concetto... cmq hai spiegato bene la tua posizione che comunque rispetto, ben conoscendo la tua competenza in materia.

[Flaggy]

Non fraintendermi. Non vorrei apparire un estremista: gli aerei robusti come che so l'A-4 o un A-7 mi piacciono molto di più di quelli estremi come per es il l'F-104 (spero che qualcuno non si incazzi)... E' ovvio poi che un carrello robusto dia dei vantaggi.

 

Come dicevo bisogna vedere quali siano i requisiti più stringenti.

 

Un aereo piccolo per esempio, dovrà sempre e comunque fare i conti con l'autonomia risicata ed ecco che cercare di fare il massimo per non penalizzarla può essere importante.

 

Per far operare un velivolo da piste semipreparate, servono pneumatici a bassa pressione, in generale più grossi e voluminosi e gambe di forza più robuste con relativi grandi vani carrello...Questo l'hai giustamente ricordato anche tu.

Detto così uno potrebbe anche dire...Embè? Facciamolo!

Mettiamola però su un altro piano...

Diciamo che è facile che partano come niente 2-300 chili in più di ferraglia e 100-200 litri in meno di carburante: i primi fanno consumare di più, i secondi il motore non li può bruciare...

Ma non è finita qui, perchè tutto l'aereo va pensato per questo...

Dal carrello più robusto agli accorgimenti per limitre il rischi di FOD, da una struttura più robusta a un'ala e relativi ipersostentatori pensati per i decolli e atterraggi corti e un po' meno per la crociera.

Per un aereo piccolo che si prevede di non usare molto su piste semipreparate, potrebbe ritenersi che non ne valga la candela, mentre uno grande magari lo è anche troppo (ed è troppo costoso e complesso) per potersi avventurare sui campi di patate....

 

"Ogni cosa ha un suo costo" va interpretato in questo senso: uso tutte le soluzioni tecniche per raggiungere quello che mi serve e rinuncio a ciò che non mi serve.

Se la specifica prevede l'uso da piste semipreparate sacrificherò qualcosa per averlo altrimenti no.

 

So che uno tende a pensare che un elemento sia fine a se stesso, ma in realtà ha impatti che interessano altri elementi.

Tutto l'insieme, un kg qua e un litro di carburante di là, potrebbe non andare più bene...

Rinunciare a un carrello robusto può essere ripagato con la possibilità di impiegare un radar più grosso e potente o con un fattore di carico più elevato o con un sensore all'infrarosso o viceversa l'utilizzarlo potrebbe costringermi a rinunciare a una di queste cose...

 

Alla fine il peso va ridotto tramite una miriade di piccoli accorgimenti, che corrispondono ad altrettanti compromessi o piccole rinunce.

Se non si fanno delle scelte i kg, sparpagliati su centinaia di pezzi, nel complesso diventano tonnellate!!

 

I primi 2 prototipi dell'M-346 avevano il carrello dell'AMX...Più robusto e pesante, ma sicuramente adatto a sopportare qualche maltrattamento in più...Ciononostante è stato sostituito con il carrello definitivo, più leggero nel complesso di qualche centinaio di chili.

Il secondario ruolo da attacco al suolo del velivolo ne risulta penalizzato quando le piste sono malridotte, non altrettanto le prestazioni del velivolo e le sue capacità nel ruolo primario di addestramento.

Semplicemente il carrello ha dato il suo contributo e, un kg di qua e uno di là, l'attuale terzo prototipo pesa 700 kg in meno dei due precedenti e ha 200 litri di carburante in più...

Modificato 20 Agosto 2008 da Flaggy

[Andrew]

OK sei stato chiarissimo forse però sono stato frainteso quando parlavo di prestazioni STOL, nel senso che io intendevo primariamente la capacità di operare da spezzoni di pista più brevi, non necessariamente di far decollare un caccia da un campo... semplicemente - ragionavo - un carrello posteriore un po' più robusto consentirebbe traiettorie di avvicinamento più ripide con toccate più vigorose e quindi di consumare meno pista in atterraggio... comunque hai spiegato bene tutti gli annessi e connessi della situazione.

(Dio mio, prima ho scritto "riperquotono" con la Q...)

 

Ah, comunque...

gli aerei robusti come che so l'A-4 o un A-7 mi piacciono molto di più di quelli estremi come per es il l'F-104 (spero che qualcuno non si incazzi)...

...mi incazzo IO

Modificato 20 Agosto 2008 da Andrew

[Flaggy]

...mi incazzo IO

Allora vedi che sei proprio una pigna!!

Fai uno strazio per avere un aereo che atterri corto e ti incazzi per uno che "brucia" chilometri di pista per atterrare...

Ora però basta OT.

Qua si parla di carrelli anteriori di aerei imbarcati!

[ingdolci]

Qualcuno mi sa dire invece perchè il carrello principale dei velivoli imbarcati è nettamente più largo di quelli basati a terra? mi riferisco in particolare all'E-2 al C-2 e all'S-3. in particolare quello dell' S3 che deriva da quello dell'A-7 presenta bracci molto lunghi come se fosse necessario ottenere una determinata larghezza minima in seguito a qualche specifica o necessità particolare. grazie

[ingdolci]

E anche l'F14 e l'F-18 hanno carrelli più larghi di f-15 e f-22, tra l'altro l'f-14 ha un meccanismo piuttosto complicato di ritrazione perchè essendo il carrello sotto l'ala e non sotti la fusoliera è piuttosto lungo.

anche rispetto alla domanda di prima ,non sto chiedendo perchè siano più grandi le sezioni dei bracci e degli ammortizzatori, mi sembra ovvio per quanto detto prima che siano dimensionati per affrontare atterraggi ben più pesanti dei colleghi stanziati a terra, bensì perchè le due ruote del carrello principale siano più distanziate quando il carrello è estratto.

PS qualcuno sa se esiste un LCN(load classification number) per i ponti delle portaerei? grazie

[Flaggy]

Qualcuno mi sa dire...

Qui si parla di carrelli anteriori e siamo fuori tema, come avrai capito aprendo una nuova discussione di QUA, e forse è meglio che i moderatori cancellino i post...tra l'altro 2 di seguito (leggi il regolamento del forum!!!).

Ti ho risposto dall'altra parte...