Landingsgestel

[Arjan]

Het landingsgestel is dat deel van een [wiki]vliegtuig[/wiki] dat het toestel ondersteunt als het niet in de lucht is. Het bestaat meestal uit wielen plus een systeem om schokken op te vangen, maar ook ski's (voor sneeuw) komen voor, evenals schaatsen (voor land) en drijvers (voor water).
Eigenlijk is landingsgestel een verkeerde benaming. Het landingsgestel wordt namelijk ook gebruikt om te starten, om te taxi?n, en zelfs wanneer het toestel stil staat. Om die reden bepleiten sommigen het gebruik van het begrip onderstel.

[h3]Functies[/h3]Een landingsgestel ondersteunt niet alleen het vliegtuig maar heeft meestal ook andere functies:

Bij de landing dient de kinetische energie van het vallende vliegtuig door het onderstel opgevangen te worden. Dit gebeurt door middel van vering en demping. In de meeste grote vliegtuigen worden hiervoor oleo-pneumatische systemen gebruikt. Hierbij zorgt een gas voor de vering. De demping wordt veroorzaakt doordat olie door een zeer kleine opening wordt gedrukt waarbij de bewegingsenergie omgezet wordt in warmte.

Nadat een toestel op een baan is geland dient het tot stilstand gebracht te worden. De belangrijkste manier waarop dit bereikt wordt zijn de remmen op de wielen. Vrijwel alle grote vliegtuigen zijn met schijfremmen uitgerust daar deze het makkelijkst te koelen zijn.

[h3]Types[/h3]Landingsgestellen met wielen zijn er in twee types. Bij de staartwielconfiguratie, ook wel "taildragger" genoemd, heeft het vliegtuig twee wielen voor, en een enkel veel kleiner wiel achter. Het driepuntsonderstel heeft twee wielen onder de vleugels, en een kleiner wiel onder de neus. Bij dit type landingsgestel is het opstijgen en landen gemakkelijker dan bij het eerste type, en daarom wordt dit tegenwoordig het meest toegepast. Soms wordt nog wel een klein staartwiel of een schaats toegevoegd, om te voorkomen dat de staart de grond raakt wanneer het toestel erg steil opstijgt. De Concorde was met een intrekbaar staartwiel uitgerust.

[h3]Intrekbaar landingsgestel[/h3]Om de luchtweerstand te verminderen wordt het landingsgestel doorgaans ingetrokken en opgeborgen achter luiken luiken in de romp en/of vleugels. Dit systeem is in 1876 ontworpen door de Fransen Alphonse Penaud en Paul Gauchot voor hun "[wiki]watervliegtuig|amfibie[/wiki]" vliegtuig. Vliegtuigen met (deels) intrekbare landingsgestellen verschenen echter pas voor het eerst in 1917. Het duurde nog tot eind jaren 20 en begin jaren 30 voordat het intrekbare landingsgestel algemeen werd. Rond deze tijd waren de prestaties van de vliegtuigen zo goed dat de voordelen van het intrekbare landingsgestel opwogen tegen nadelen zoals kosten en gewicht.
Doormiddel van drie lampjes in de cockpit kan de piloot zien wat de positie van het landingsgestel is; oranje geeft aan dat het ingeklapt is, rood dat het aan het in- of uitklappen is en groen dat het uitgeklapt is. Daar komt de term "three green" vandaan waarmee de piloot aangeeft dat het landingsgestel uitgeklapt is.

Sommige vliegtuigen zoals de [wiki]Fokker D.XXI[/wiki] en de Junkers Ju-87 Stuka hebben een vast landingsgestel met speciale aerodynamische wielkappen. Het voordeel is dat dit lichter en eenvoudiger te produceren is dan een intrekbaar landingsgestel, maar het gaat ten koste van de maximum snelheid. Maar ook sommige moderne sportvliegtuigjes hebben nog een vast landingsgestel.

[h3]Grote vliegtuigen[/h3]Naarmate vliegtuigen groter worden zijn meer wielen nodig, en worden wielstellen toegepast. In verband met het hoge startgewicht heeft de Airbus A340-500 een extra vierwielig landingsgestel midden onder de romp. De Boeing 747 heeft vijf wielstellen, met in totaal 18 wielen: een wielstel onder de neus en per vleugel twee wielstellen met elk vier wielen. De binnenste wielstellen kunnen meesturen, op dezelfde manier als vierwielbesturing bij een auto. De Antonov 225 heeft het grootste gestel: die heeft in totaal 32 wielen.

[h3]Ongebruikelijke landingsgestellen[/h3]Sommige vliegtuigen gebruiken de wielen alleen om te starten, en werpen ze vervolgens af. Zo hebben ze wel de lage luchtweerstand van een gestroomlijnde romp, maar zonder de complexiteit, het gewicht, en de benodigde ruimte voor een intrekbaar landingsgestel. In dit geval wordt geland op een soort schaatsen. Voorbeelden hiervan zijn de Messerschmitt Me 163 en de Messerschmitt Me 321. Ook het U-2 [wiki]verkenningsvliegtuig[/wiki] heeft twee afwerpbare wielen aan de vleugeltips. Na het opstijgen worden deze afgeworpen, waarna het vliegtuig titanium schaatsen aan de vleugeltips gebruikt bij de landing.

Enkele vliegtuigen uit de Tweede Wereldoorlog zoals de Curtuiss P-40, Vought F4U Corsair, Messerschmitt Me 210 en Junkers Ju 88 hadden een hoofdlangingsgestel dat maar een poot zonder steunen had. Bij het intrekken wordt het 90 graden gedraait, zodat het wiel plat in de vleugel of in een ruimte achter de motoren past. Ook de Aero Commander zakenvliegtuigen maken gebruik van dit principe. De Cessna Skymaster gebruikt dit principe voor het neuswiel.

De Harrier heeft twee hoofdwielen onder de romp die achter elkaar staan, plus onder elke vleugel een kleiner wiel. Bij de eerste generatie Harriers zaten die wielen onder het uiteinde van de vleugel, maar later werden ze meer naar binnen verplaatst. Dit wordt wel de tandem opstelling genoemd.
Een multiple tandem opstelling is in de jaren 50 bij een aantal militaire vliegtuigen gebruik zoals de Lockheed U-2, Myasishchev M-4, Yakovlev Yak-25, Yak-28 en de Boeing B-47 omdat deze opstelling een grote bay ruimte toeliet. Een variatie op deze opstelling wordt in de B-52.
Deze heeft vier wielen achter elkaar onder de romp. Bij de B-52 zijn deze wielen alle vier bestuurbaar, wat het mogelijk maakt om ze precies parallel aan de hartlijn van de [wiki]landingsbaan[/wiki] te draaien, onafhankelijk van de feitelijke positie van het toestel. Dit maakt het landen met [wiki]dwarswind[/wiki] gemakkelijker; de techniek wordt krablanding genoemd.
Bij een tandem opstelling is het belangrijk dat het vliegtuig, als het op de grond staat, een optimale invalshoek voor het landen moet hebben. Zo raken beide wielen de grond vrijwel gelijkttijdig. Dit om te voorkomen dat bij een overtrek bij het landen het hoogste wiel de grond te hard raakt.

[h3]Besturing[/h3]Bij vliegtuigen met een staart wiel zijn verschillende mogelijkheden om te sturen. Als de propeller genoeg lucht langs het roer blaast, kan met het [wiki]richtingsroer[/wiki] gestuurt worden. Het staartwiel kan hierbij vrij meedraaien. Maar het is ook mogelijk om met het staartwiel te sturen. Een ander systeem om te sturen is door op de hoofdwielen remmen te gebruiken. Door op het ene wiel harder te remmen dan op het andere, kun je het vliegtuig draaien.
De meeste vliegtuigen met een neuswiel, met name de grote, sturen met dat neuswiel. Maar ook hier komt het voor dat met het richtingsroer en door middel van remmen gestuurd wordt. Ook hier kan het neuswiel dan vrij draaien.

[h3]Het landingsgestel en Incidenten[/h3]Menselijke fouten en het niet werken van het intrekbare landingsgestel zijn reden van veel incidenten en ongelukken in de luchtvaart. Daarbij spelen de grote druk op of afleiding van de piloot tijdens de landing een grote rol. Hoewel een buiklanding zelden fataal afloopt, is het wel een duur ongeluk, aangezien het aanzienlijke schade aan het toestel toebrengt. Bij propellervliegtuigen moeten de motoren meestal compleet gereviseerd worden omdat ze schade oplopen doordat de [wiki]propeller[/wiki] de grond raakt en zo plotseling stopt. Tussen de beide wereldoorlogen, toen het intrekbare landingsgestel pas in gebruikt was, werd bij sommige vliegtuigen het wiel maar deels in de motorgondel ingetrokken. Zo bleef, als de piloot vergat het landingsgestel uit te doen of bij een noodlanding, de schade beperkt. Voorbeelden hiervan zijn de [wiki]Fokker G.I[/wiki], Douglas DC-3 en Avro Anson. Ook de Fairchild-Republic A-10 Thunderbolt II maakt gebruik van dit principe.

Bij sommige vliegtuigen wordt de onderkand van de romp versterkt. Toen de Cessna Skymaster werd omgebouwd voor verkenningsdoeleinden, werden rails van glasvezel onder de romp geplaatst. Deze gaven voldoende bescherming bij een buiklanding op gras.

[h4]Automatische systemen[/h4]De Piper Arrow was uitgerust met een systeem dat bij laag vermogen en bepaalde instelling van de [wiki]welvingsklep|welvingskleppen[wiki] automatisch het landingsgestel uitklapte. Het bleek echter dat veel piloten op dit automatische systeem vertrouwden. Daarom heeft de fabriek alle eigenaren aangeschreven dit systeem uit te schakelen. Omdat ze bang waren voor claims voor buiklandingen als gevolg van het niet automatisch uitklappen van het landingsgestel. Daarnaast waren er ook zorgen over incidenten waarbij piloten in slecht weer op laag vermogen en met de welvingskleppen uit gingen vliegen. Als gevolg hiervan werd dan ongewild ook het landingsgestel uitgeklapt.