LUchtvaart Nationaal Antwerpen Kempen
LUNAK
OPSTIJGEN EN LANDEN - HET LANDINGSGESTEL - DEEL 2
In ons deel 1 van deze artikelreeks introduceerden we de termen landingsgestel en onderstel. Tevens beschreven we kort hoe de pioniers hun (hopelijk) vliegende machines probeerden te laten opstijgen en landen. In dit deel gaan we iets dieper in op het begrip “wielonderstel”.
4. Evolutie van het wielonderstel
- De pioniers
Tijdens de pioniersjaren van de luchtvaart (ruwweg de periode 1903-1912) werden de meest uiteenlopende vliegtuigmodellen ontworpen en gebouwd. Sommige ontwerpers hadden hun creatie tot in de details doordacht, anderen baseerden zich eerder op het “we zullen wel zien” principe. Ook de manier waarop deze vliegmachines zich te land of te water (besproken in deel 3) dienden te verplaatsen vertoonde een veelvoud aan ideeën, gaande van eenvoudig en praktisch tot fantasierijk en totaal onpraktisch.
- Taildraggers
De pioniersperiode werd al snel gevolgd door de 1e Wereldoorlog, waar het vliegtuig geleidelijk aan een cruciale rol zou gaan spelen in het oorlogsgebeuren. Op enkele uitzonderingen na waren alle toestellen met wielonderstel als zogenaamde “taildraggers” uitgevoerd : hoofdonderstel vooraan en een staartslof (Engels : “tailskid”) achteraan. De taildragger configuratie (ook “conventional landing gear” genoemd) werd inderdaad aanzien als het best geschikt voor landingen op “ruw” terrein (lees: grasvelden). De ervaring tijdens de 1e Wereldoorlog met vliegtuigen in het algemeen en het taildragger onderstel in het bijzonder bepaalde in grote mate de lay-out van het gros aan vliegtuigontwerpen tot lang na de 2e Wereldoorlog.
Bij de uitzonderingen op de taildragger configuratie tijdens de 1e Wereldoorlog vermelden we als voorbeeld de bommenwerpers/verkenners van de Franse vliegtuigbouwer Voisin, die over een vierwielig onderstel beschikten met 2 grote wielen onder de vleugels en 2 kleinere vooraan onder de romp.
De lichte pioniersvliegtuigen en de toestellen uit de 1e Wereldoorlog beschikten gewoonlijk niet over remmen op de wielen. De staartslof leverde vrijwel altijd voldoende wrijvingsweerstand op om een vliegtuig in zijn landingsuitloop flink te vertragen, zodat dit op het eerste zicht hopeloos verouderde onderdeel van het landingsgestel tot na de 2e Wereldoorlog populair bleef op kleinere vliegtuigen. Dankzij een veralgemeend gebruik van remmen op de wielen werd de staartslof in veel gevallen vervangen door een staartwiel (Engels : “tailwheel”).
Ook heden ten dage genieten taildraggers, zeker in het general aviation segment, nog een zekere populariteit. Dit gaat soms zo ver dat vliegtuigen die standaard met een neuswielonderstel (zie verder) zijn uitgerust worden geconverteerd naar taildragger configuratie. Zo zijn er bijvoorbeeld voor de Cessna 150/152, een klassieker onder de lesvliegtuigen met neuswiel, ombouwkits verkrijgbaar om er een taildragger van te maken. Het omgekeerde is echter evengoed waar. Zo kon de Aeronca 7AC Champion, een typische taildragger, van fabriekswege uit besteld worden met een neuswiel als Aeronca 7FC Tri-Traveller.
- Neuswiel
Een andere trend in de luchtvaart was de introductie van vliegmachines met een neuswiel (Engels : nose gear of tricycle gear), hetgeen aanvankelijk eerder argwanend bekeken werd. Hoewel een dergelijke configuratie onmiskenbare voordelen bood, o.a. op het vlak van uitzicht voor de piloot en handelbaarheid op de grond, waren er ook nadelen. Vooral bij operaties vanaf hobbelige grasvelden werd het neuswielonderstel te kwetsbaar geacht. Bovendien was een volledige neuswielconstructie in vergelijking met een eenvoudige staartslof veel zwaarder. Tenslotte ging men ervan uit dat deze onderstelconfiguratie een andere landingstechniek vereiste (wat inderdaad ook zo was) die veel moeilijker te beheersen viel dan bij een taildragger (wat dan weer niet klopte). Niettemin doken vanaf de jaren 1930 bij mondjesmaat “moderne” vliegtuigen op die over een neuswiel beschikten. Het verschijnen van de ERCO Ercoupe (1e vlucht in oktober 1937) zorgde voor een kleine doorbraak aangezien dit toestel beschouwd wordt als het eerste echt praktische vliegtuig met neuswiel dat in grote aantallen werd gebouwd.
Hoewel in de periode voor de 2e Wereldoorlog vliegtuigen met neuswiel rariteiten bleven zette de neuswieltrend zich geleidelijk aan door. Zo verschenen in de USA bijvoorbeeld de Bell P-39 Airacobra (later verder ontwikkeld in de P-63 Kingcobra), Douglas A-20 Havoc, Martin B-26 Marauder, Boeing B-29 Superfortress, Douglas A-26 Invader. Tevens werden tijdens de 2e Wereldoorlog 2 van een neuswiel voorziene transportvliegtuigen ontwikkeld, later onsterfelijk geworden als passagiersvliegtuigen: de Lockheed Constellation (C-69 in militaire dienst) en de Douglas DC4 (C-54 Skymaster als militair transporttoestel). Hierna zouden vrijwel alle nieuwe (grote) passagiersvliegtuigen nog uitsluitend met een neuswiel worden uitgerust.
Ook bij de ondertussen geïntroduceerde met straalmotoren aangedreven jachtvliegtuigen had het neuswiel zijn intrede gedaan (o.a. Messerschmitt Me262 in 1942 en Gloster Meteor in 1943). Naast het verbeterde uitzicht voor de piloot was een belangrijk voordeel van het gebruik van een neuswielconfiguratie het feit dat de uitlaat van de straalmotor(en) horizontaal gericht was. Het handvol straalvliegtuigen dat als taildragger was uitgevoerd veroorzaakte grote problemen (bodemerosie) doordat de straalmotoruitlaat op de grond schuin naar beneden gericht was : asfalt smolt, gras vatte vuur.
- Wielkappen
Naarmate krachtigere vliegtuigmotoren beschikbaar kwamen werden hogere vliegsnelheden een realiteit. Daar waar luchtweerstand bij de pioniersvliegtuigen amper van belang was vanwege de lage snelheden begon dit op modernere machines wel door te wegen. Een aerodynamische vormgeving van romp, motorkap(pen), overgang vleugel/romp, enz…, leverde dan wel een beperkte snelheidswinst op, de grote boosdoener bleef het onderstel dat gewoonlijk behalve de wielen zelf bestond uit een veelvoud aan steunen (“struts” in het Engels) en spankabels. In de jaren 1920/1930 doken dan ook de eerste gestroomlijnde wielkappen op. Een gedurende korte tijd populaire lay-out was een grote kap waaronder het volledige onderstel (dus zowel wielen als wielsteunen en spankabels) schuil ging. Deze zogenaamde wheelpants (letterlijk: “wielbroeken”) waren dan wel elegant maar leverden ook enkele problemen op. Zo kon het grote zijdelingse oppervlak ervan onder bepaalde vliegomstandigheden destabiliserend werken. Ook het extra gewicht sprak niet bepaald in het voordeel van het gebruik van wheelpants. Een eenvoudigere variant bestond uit druppelvormige wielkappen (“wheel spats” of kortweg “spats” in het Engels) en geprofileerde wielpoten en -steunen. Op aerodynamisch vlak was dit een iets minder gunstige oplossing ten opzichte van wheelpants maar de genoemde nadelen van deze laatsten werden ruimschoots gecompenseerd.
Ook tegenwoordig worden wielkappen nog frequent toegepast, vooral in het general aviation segment. Toch dienen gebruikers van een met spats uitgerust vliegtuig rekening te houden met een belangrijke factor : de wielen kunnen blokkeren als er zich teveel vuil (modder, resten van afgereden gras, sneeuw) ophoopt in de wielkappen. Het is dan ook niet ongebruikelijk om vliegtuigen afhankelijk van het seizoen of de overwegende weerscondities te zien rondvliegen met of zonder hun wielkappen.
We merken op dat de winst aan snelheid bij het aanbrengen van wielkappen deels teniet gedaan wordt door het toegenomen gewicht. Wheel spats zijn dan ook geen algemeen gegeven in het general aviation segment maar worden dikwijls als optie aangeboden.
- Intrekbaar onderstel
Uiteraard bestond er aerodynamisch gezien een nog gunstiger oplossing door het onderstel, zowel in taildragger configuratie als met neuswiel, in romp of vleugels weg te bergen tijdens de vlucht : het intrekbaar onderstel (Engels : “retractable landing gear”).
Reeds in de pionierstijd hadden enkele ontwerpers vliegtuigen met een (deels) intrekbaar onderstel gebouwd, echter niet met “snelheid” in gedachten. De redenering was dat de wielen bij de start nuttig waren (lage rolweerstand) maar bij de landing wegens het ontbreken van remmen (te zwaar!) voor een ontoelaatbaar lange, zelfs onbeheersbare, uitloop zouden zorgen. Met ingetrokken wielen kon het vliegtuig aan de grond gezet worden op het vliegtuigframe of op speciaal hiervoor voorziene skids. Eén van de eerste toestellen waarop dit principe werd toegepast was de Short No.3 tweedekker, ontworpen en gebouwd door de 3 broers Short.
De eerste vliegtuigen die snelheidsvoordeel wisten te halen uit een intrekbaar onderstel waren uiteraard snelle racemachines. Reeds in 1920 werd de Dayton-Wright RB-1 racer van een volledig intrekbaar onderstel voorzien. In de periode tussen circa 1920 en 1930 verschenen nog enkele andere vliegtuigen, voornamelijk racers, met een intrekbaar onderstel.
Toch was het wachten tot de jaren 1930 vooraleer intrekbare landingsgestellen min of meer regelmatig toepassing vonden bij de militairen (jachtvliegtuigen, bommenwerpers, …) en in de commerciële luchtvaart (passagiersvliegtuigen).
Een intrekbaar onderstel lijkt dan wel een logische evolutie, toch mag dit best een huzarenstukje genoemd worden. Enerzijds moet het gewicht van het volledige bedieningsmechanisme zo licht mogelijk gehouden worden, anderzijds mag de stevigheid van het landingsgestel niet in het gedrang komen. De Wright RB-1 werd letterlijk rond het intrekbare onderstel ontworpen waarbij het geheel in de romp werd ingeklapt zodat de wielen nagenoeg vlak met de zijkant van de romp kwamen te liggen. Dit resulteerde in een vrij diepe, log ogende, romp (aerodynamisch niet de beste vorm) en een kleine spoorbreedte die het vliegtuig op de grond moeilijk hanteerbaar maakte, zeker bij zijwind. Hetzelfde concept werd niettemin in de jaren 1930 vooral in de USA toegepast door o.a. Grumman (bv. Grumman F3F en F4F Wildcat) en Brewster (o.a. Brewster F2A Buffalo).
Bij andere vliegtuigontwerpen werd het onderstel voorzien om ingetrokken te worden in de vleugels. Afhankelijk van de ontwerpfilosofie ontstonden hier 3 bouwvormen.
Bij het eenvoudigste systeem, toegepast op taildraggers, bevond de bevestiging van het onderstel zich vooraan in de vleugel, het intrekmechanisme zorgde ervoor dat het landingsgestel achterwaarts werd ingetrokken. In enkele gevallen opteerde men ervoor om het wiel tegelijkertijd te laten kantelen zodat het min of meer vlak in de vleugel kwam te liggen (bv. Curtiss P-36 Hawk en P-40 Warhawk). Eenvoudiger was echter het systeem waarbij het onderstel zonder verdere manipulaties voorwaarts of achterwaarts werd ingetrokken (afhankelijk van de configuratie als taildragger of met neuswiel), waarbij het wiel noodgedwongen deels onder de vleugels uitstak. Daarbij oordeelde men dat een gedeeltelijk uitstekend wiel bij een landing met ingetrokken onderstel de schade aan het vliegtuig zou beperken. Dit idee bleef lange tijd erg populair bij lesvliegtuigen. Een duidelijk voorbeeld daarvan zijn de les- en acrotoestellen die door het Russische Yakovlev werden gebouwd, zoals de Yak-18, Yak-50 en Yak-52.
Bij de tweede bouwvorm werd het onderstel bevestigd aan de romp of de vleugelwortel (dus vlakbij de romp, wat onvermijdelijk resulteerde in een kleine spoorbreedte), na het zijwaarts inklappen zat het onderstel opgeborgen onderaan in de vleugel. Het grote voordeel was het feit dat deze constructie vrij licht kon gehouden worden. Bekende toepassingen van deze bouwvorm waren bijvoorbeeld de Supermarine Spitfire en de Messerschmitt Bf109. Vooral bij deze laatste wordt het landingsgestel algemeen beschouwd als de achilleshiel van het toestel : er traden regelmatig problemen op met het uitklappen en/of vergrendelen van een wielpoot, al dan niet als gevolg van een eerdere beschadiging bij bv. een zware landing in crosswindcondities.
De derde bouwvorm, met als belangrijkste voordeel de grote spoorbreedte (dus stabiliteit op de grond onder de meest ongunstige condities), maakte gebruik van een onderstel waarbij de wielen na het intrekken deels in de romp en deels in de vleugel werden ondergebracht. Het aanhechtingspunt van het landingsgestel bevond zich daarbij een eind van de vleugelwortel verwijderd, wat een zwaardere vleugelconstructie noodzaakte. Enkele bekende vliegtuigen die met een dergelijk onderstel werden uitgerust zijn bijvoorbeeld de Hawker Hurricane, Focke-Wulf Fw190 en North American Harvard/Texan/SNJ.
De 3 genoemde manieren om een landingsgestel in te trekken en weg te bergen in vleugels en/of romp had een belangrijk nadeel, namelijk het feit dat nuttige ruimte (voor brandstof of bewapening) moest opgeofferd worden. Bij meermotorige vliegtuigen was het onderbrengen van een intrekbaar landingsgestel meestal minder problematisch. Het uitbreiden van de motorgondels met een compartiment waar het landingsgestel in paste was vrijwel altijd aerodynamisch te verantwoorden.
(Gebruikte bronnen : diverse websites, British Aircraft 1809-1914 (Peter Lewis, Putnam, 1962), Air International & Air Enthusiast (tijdschriften, diverse nummers), “Jane’s all the Worlds Aircraft” (diverse jaargangen), eigen documentatie)
In deel 3 ruilen we het vaste aardoppervlak voor het vloeibare gedeelte, waarbij we aandacht besteden aan watervliegtuigen met vlotters en vliegboten. Tevens komen landingsgestellen aan bod voor gebruik op sneeuw/ijs of gecombineerd voor gebruik op meerdere oppervlakken.
(Tekst & Foto’s: Guido Van Roy)
Klik op onderstaande foto voor de fotoreeks bij deel 1 van de landingsgestellen.
In ons deel 1 van deze artikelreeks introduceerden we de termen landingsgestel en onderstel. Tevens beschreven we kort hoe de pioniers hun (hopelijk) vliegende machines probeerden te laten opstijgen en landen. In dit deel gaan we iets dieper in op het begrip “wielonderstel”.
4. Evolutie van het wielonderstel
- De pioniers
Tijdens de pioniersjaren van de luchtvaart (ruwweg de periode 1903-1912) werden de meest uiteenlopende vliegtuigmodellen ontworpen en gebouwd. Sommige ontwerpers hadden hun creatie tot in de details doordacht, anderen baseerden zich eerder op het “we zullen wel zien” principe. Ook de manier waarop deze vliegmachines zich te land of te water (besproken in deel 3) dienden te verplaatsen vertoonde een veelvoud aan ideeën, gaande van eenvoudig en praktisch tot fantasierijk en totaal onpraktisch.
- Taildraggers
De pioniersperiode werd al snel gevolgd door de 1e Wereldoorlog, waar het vliegtuig geleidelijk aan een cruciale rol zou gaan spelen in het oorlogsgebeuren. Op enkele uitzonderingen na waren alle toestellen met wielonderstel als zogenaamde “taildraggers” uitgevoerd : hoofdonderstel vooraan en een staartslof (Engels : “tailskid”) achteraan. De taildragger configuratie (ook “conventional landing gear” genoemd) werd inderdaad aanzien als het best geschikt voor landingen op “ruw” terrein (lees: grasvelden). De ervaring tijdens de 1e Wereldoorlog met vliegtuigen in het algemeen en het taildragger onderstel in het bijzonder bepaalde in grote mate de lay-out van het gros aan vliegtuigontwerpen tot lang na de 2e Wereldoorlog.
Bij de uitzonderingen op de taildragger configuratie tijdens de 1e Wereldoorlog vermelden we als voorbeeld de bommenwerpers/verkenners van de Franse vliegtuigbouwer Voisin, die over een vierwielig onderstel beschikten met 2 grote wielen onder de vleugels en 2 kleinere vooraan onder de romp.
De lichte pioniersvliegtuigen en de toestellen uit de 1e Wereldoorlog beschikten gewoonlijk niet over remmen op de wielen. De staartslof leverde vrijwel altijd voldoende wrijvingsweerstand op om een vliegtuig in zijn landingsuitloop flink te vertragen, zodat dit op het eerste zicht hopeloos verouderde onderdeel van het landingsgestel tot na de 2e Wereldoorlog populair bleef op kleinere vliegtuigen. Dankzij een veralgemeend gebruik van remmen op de wielen werd de staartslof in veel gevallen vervangen door een staartwiel (Engels : “tailwheel”).
Ook heden ten dage genieten taildraggers, zeker in het general aviation segment, nog een zekere populariteit. Dit gaat soms zo ver dat vliegtuigen die standaard met een neuswielonderstel (zie verder) zijn uitgerust worden geconverteerd naar taildragger configuratie. Zo zijn er bijvoorbeeld voor de Cessna 150/152, een klassieker onder de lesvliegtuigen met neuswiel, ombouwkits verkrijgbaar om er een taildragger van te maken. Het omgekeerde is echter evengoed waar. Zo kon de Aeronca 7AC Champion, een typische taildragger, van fabriekswege uit besteld worden met een neuswiel als Aeronca 7FC Tri-Traveller.
- Neuswiel
Een andere trend in de luchtvaart was de introductie van vliegmachines met een neuswiel (Engels : nose gear of tricycle gear), hetgeen aanvankelijk eerder argwanend bekeken werd. Hoewel een dergelijke configuratie onmiskenbare voordelen bood, o.a. op het vlak van uitzicht voor de piloot en handelbaarheid op de grond, waren er ook nadelen. Vooral bij operaties vanaf hobbelige grasvelden werd het neuswielonderstel te kwetsbaar geacht. Bovendien was een volledige neuswielconstructie in vergelijking met een eenvoudige staartslof veel zwaarder. Tenslotte ging men ervan uit dat deze onderstelconfiguratie een andere landingstechniek vereiste (wat inderdaad ook zo was) die veel moeilijker te beheersen viel dan bij een taildragger (wat dan weer niet klopte). Niettemin doken vanaf de jaren 1930 bij mondjesmaat “moderne” vliegtuigen op die over een neuswiel beschikten. Het verschijnen van de ERCO Ercoupe (1e vlucht in oktober 1937) zorgde voor een kleine doorbraak aangezien dit toestel beschouwd wordt als het eerste echt praktische vliegtuig met neuswiel dat in grote aantallen werd gebouwd.
Hoewel in de periode voor de 2e Wereldoorlog vliegtuigen met neuswiel rariteiten bleven zette de neuswieltrend zich geleidelijk aan door. Zo verschenen in de USA bijvoorbeeld de Bell P-39 Airacobra (later verder ontwikkeld in de P-63 Kingcobra), Douglas A-20 Havoc, Martin B-26 Marauder, Boeing B-29 Superfortress, Douglas A-26 Invader. Tevens werden tijdens de 2e Wereldoorlog 2 van een neuswiel voorziene transportvliegtuigen ontwikkeld, later onsterfelijk geworden als passagiersvliegtuigen: de Lockheed Constellation (C-69 in militaire dienst) en de Douglas DC4 (C-54 Skymaster als militair transporttoestel). Hierna zouden vrijwel alle nieuwe (grote) passagiersvliegtuigen nog uitsluitend met een neuswiel worden uitgerust.
Ook bij de ondertussen geïntroduceerde met straalmotoren aangedreven jachtvliegtuigen had het neuswiel zijn intrede gedaan (o.a. Messerschmitt Me262 in 1942 en Gloster Meteor in 1943). Naast het verbeterde uitzicht voor de piloot was een belangrijk voordeel van het gebruik van een neuswielconfiguratie het feit dat de uitlaat van de straalmotor(en) horizontaal gericht was. Het handvol straalvliegtuigen dat als taildragger was uitgevoerd veroorzaakte grote problemen (bodemerosie) doordat de straalmotoruitlaat op de grond schuin naar beneden gericht was : asfalt smolt, gras vatte vuur.
- Wielkappen
Naarmate krachtigere vliegtuigmotoren beschikbaar kwamen werden hogere vliegsnelheden een realiteit. Daar waar luchtweerstand bij de pioniersvliegtuigen amper van belang was vanwege de lage snelheden begon dit op modernere machines wel door te wegen. Een aerodynamische vormgeving van romp, motorkap(pen), overgang vleugel/romp, enz…, leverde dan wel een beperkte snelheidswinst op, de grote boosdoener bleef het onderstel dat gewoonlijk behalve de wielen zelf bestond uit een veelvoud aan steunen (“struts” in het Engels) en spankabels. In de jaren 1920/1930 doken dan ook de eerste gestroomlijnde wielkappen op. Een gedurende korte tijd populaire lay-out was een grote kap waaronder het volledige onderstel (dus zowel wielen als wielsteunen en spankabels) schuil ging. Deze zogenaamde wheelpants (letterlijk: “wielbroeken”) waren dan wel elegant maar leverden ook enkele problemen op. Zo kon het grote zijdelingse oppervlak ervan onder bepaalde vliegomstandigheden destabiliserend werken. Ook het extra gewicht sprak niet bepaald in het voordeel van het gebruik van wheelpants. Een eenvoudigere variant bestond uit druppelvormige wielkappen (“wheel spats” of kortweg “spats” in het Engels) en geprofileerde wielpoten en -steunen. Op aerodynamisch vlak was dit een iets minder gunstige oplossing ten opzichte van wheelpants maar de genoemde nadelen van deze laatsten werden ruimschoots gecompenseerd.
Ook tegenwoordig worden wielkappen nog frequent toegepast, vooral in het general aviation segment. Toch dienen gebruikers van een met spats uitgerust vliegtuig rekening te houden met een belangrijke factor : de wielen kunnen blokkeren als er zich teveel vuil (modder, resten van afgereden gras, sneeuw) ophoopt in de wielkappen. Het is dan ook niet ongebruikelijk om vliegtuigen afhankelijk van het seizoen of de overwegende weerscondities te zien rondvliegen met of zonder hun wielkappen.
We merken op dat de winst aan snelheid bij het aanbrengen van wielkappen deels teniet gedaan wordt door het toegenomen gewicht. Wheel spats zijn dan ook geen algemeen gegeven in het general aviation segment maar worden dikwijls als optie aangeboden.
- Intrekbaar onderstel
Uiteraard bestond er aerodynamisch gezien een nog gunstiger oplossing door het onderstel, zowel in taildragger configuratie als met neuswiel, in romp of vleugels weg te bergen tijdens de vlucht : het intrekbaar onderstel (Engels : “retractable landing gear”).
Reeds in de pionierstijd hadden enkele ontwerpers vliegtuigen met een (deels) intrekbaar onderstel gebouwd, echter niet met “snelheid” in gedachten. De redenering was dat de wielen bij de start nuttig waren (lage rolweerstand) maar bij de landing wegens het ontbreken van remmen (te zwaar!) voor een ontoelaatbaar lange, zelfs onbeheersbare, uitloop zouden zorgen. Met ingetrokken wielen kon het vliegtuig aan de grond gezet worden op het vliegtuigframe of op speciaal hiervoor voorziene skids. Eén van de eerste toestellen waarop dit principe werd toegepast was de Short No.3 tweedekker, ontworpen en gebouwd door de 3 broers Short.
De eerste vliegtuigen die snelheidsvoordeel wisten te halen uit een intrekbaar onderstel waren uiteraard snelle racemachines. Reeds in 1920 werd de Dayton-Wright RB-1 racer van een volledig intrekbaar onderstel voorzien. In de periode tussen circa 1920 en 1930 verschenen nog enkele andere vliegtuigen, voornamelijk racers, met een intrekbaar onderstel.
Toch was het wachten tot de jaren 1930 vooraleer intrekbare landingsgestellen min of meer regelmatig toepassing vonden bij de militairen (jachtvliegtuigen, bommenwerpers, …) en in de commerciële luchtvaart (passagiersvliegtuigen).
Een intrekbaar onderstel lijkt dan wel een logische evolutie, toch mag dit best een huzarenstukje genoemd worden. Enerzijds moet het gewicht van het volledige bedieningsmechanisme zo licht mogelijk gehouden worden, anderzijds mag de stevigheid van het landingsgestel niet in het gedrang komen. De Wright RB-1 werd letterlijk rond het intrekbare onderstel ontworpen waarbij het geheel in de romp werd ingeklapt zodat de wielen nagenoeg vlak met de zijkant van de romp kwamen te liggen. Dit resulteerde in een vrij diepe, log ogende, romp (aerodynamisch niet de beste vorm) en een kleine spoorbreedte die het vliegtuig op de grond moeilijk hanteerbaar maakte, zeker bij zijwind. Hetzelfde concept werd niettemin in de jaren 1930 vooral in de USA toegepast door o.a. Grumman (bv. Grumman F3F en F4F Wildcat) en Brewster (o.a. Brewster F2A Buffalo).
Bij andere vliegtuigontwerpen werd het onderstel voorzien om ingetrokken te worden in de vleugels. Afhankelijk van de ontwerpfilosofie ontstonden hier 3 bouwvormen.
Bij het eenvoudigste systeem, toegepast op taildraggers, bevond de bevestiging van het onderstel zich vooraan in de vleugel, het intrekmechanisme zorgde ervoor dat het landingsgestel achterwaarts werd ingetrokken. In enkele gevallen opteerde men ervoor om het wiel tegelijkertijd te laten kantelen zodat het min of meer vlak in de vleugel kwam te liggen (bv. Curtiss P-36 Hawk en P-40 Warhawk). Eenvoudiger was echter het systeem waarbij het onderstel zonder verdere manipulaties voorwaarts of achterwaarts werd ingetrokken (afhankelijk van de configuratie als taildragger of met neuswiel), waarbij het wiel noodgedwongen deels onder de vleugels uitstak. Daarbij oordeelde men dat een gedeeltelijk uitstekend wiel bij een landing met ingetrokken onderstel de schade aan het vliegtuig zou beperken. Dit idee bleef lange tijd erg populair bij lesvliegtuigen. Een duidelijk voorbeeld daarvan zijn de les- en acrotoestellen die door het Russische Yakovlev werden gebouwd, zoals de Yak-18, Yak-50 en Yak-52.
Bij de tweede bouwvorm werd het onderstel bevestigd aan de romp of de vleugelwortel (dus vlakbij de romp, wat onvermijdelijk resulteerde in een kleine spoorbreedte), na het zijwaarts inklappen zat het onderstel opgeborgen onderaan in de vleugel. Het grote voordeel was het feit dat deze constructie vrij licht kon gehouden worden. Bekende toepassingen van deze bouwvorm waren bijvoorbeeld de Supermarine Spitfire en de Messerschmitt Bf109. Vooral bij deze laatste wordt het landingsgestel algemeen beschouwd als de achilleshiel van het toestel : er traden regelmatig problemen op met het uitklappen en/of vergrendelen van een wielpoot, al dan niet als gevolg van een eerdere beschadiging bij bv. een zware landing in crosswindcondities.
De derde bouwvorm, met als belangrijkste voordeel de grote spoorbreedte (dus stabiliteit op de grond onder de meest ongunstige condities), maakte gebruik van een onderstel waarbij de wielen na het intrekken deels in de romp en deels in de vleugel werden ondergebracht. Het aanhechtingspunt van het landingsgestel bevond zich daarbij een eind van de vleugelwortel verwijderd, wat een zwaardere vleugelconstructie noodzaakte. Enkele bekende vliegtuigen die met een dergelijk onderstel werden uitgerust zijn bijvoorbeeld de Hawker Hurricane, Focke-Wulf Fw190 en North American Harvard/Texan/SNJ.
De 3 genoemde manieren om een landingsgestel in te trekken en weg te bergen in vleugels en/of romp had een belangrijk nadeel, namelijk het feit dat nuttige ruimte (voor brandstof of bewapening) moest opgeofferd worden. Bij meermotorige vliegtuigen was het onderbrengen van een intrekbaar landingsgestel meestal minder problematisch. Het uitbreiden van de motorgondels met een compartiment waar het landingsgestel in paste was vrijwel altijd aerodynamisch te verantwoorden.
(Gebruikte bronnen : diverse websites, British Aircraft 1809-1914 (Peter Lewis, Putnam, 1962), Air International & Air Enthusiast (tijdschriften, diverse nummers), “Jane’s all the Worlds Aircraft” (diverse jaargangen), eigen documentatie)
In deel 3 ruilen we het vaste aardoppervlak voor het vloeibare gedeelte, waarbij we aandacht besteden aan watervliegtuigen met vlotters en vliegboten. Tevens komen landingsgestellen aan bod voor gebruik op sneeuw/ijs of gecombineerd voor gebruik op meerdere oppervlakken.
(Tekst & Foto’s: Guido Van Roy)
Klik op onderstaande foto voor de fotoreeks bij deel 1 van de landingsgestellen.
