¿De qué manera el hecho de retroceder proporciona una mejor dirección durante el despliegue para aviones ligeros GA?

Solicité una aclaración sobre una respuesta a la pregunta, ¿ Cómo mantengo un C172 recto en la línea central durante el aterrizaje/desplazamiento? No entendí cómo retroceder después de aterrizar proporciona una mejor dirección, la respuesta a mi comentario fue:

El engranaje de la nariz no se levantará del suelo, solo tendrá menos presión/fuerza sobre él. El puntal oleo no se comprimirá y la rueda tendrá más facilidad para girar de lado a lado sin problemas.

Pero,

  1. ¿Un puntal sin comprimir (o ligeramente comprimido) no limita/bloquea la dirección debido al acoplamiento de la leva de centrado del engranaje de morro ?

  2. AFAIK, al menos para los automóviles, la mejor dirección ocurre cuando el eje delantero está más cargado, ya sea mecánica o aerodinámicamente (fuerza aerodinámica frontal).

  3. En los aviones de reacción, empujar hacia adelante en la columna de control después del aterrizaje (o durante la carrera de despegue hasta unos 80 nudos) para pegar firmemente el tren de morro está en muchos SOP para un mejor control (depende del tipo; el grado de empuje varía). Ejemplo de Boeing 777:

    En el aterrizaje, tome medidas positivas para bajar el tren de morro a la pista y mantenga una presión moderada hacia adelante en la columna de control para ayudar en el control direccional.

Entonces, ¿qué me estoy perdiendo? No presumo saber más que los 3 puntos anteriores, después de todo, la ingeniería de suspensión no es un campo fácil (con los peces gordos trabajando para los grandes equipos de carreras).

Limitemos el alcance a los aviones GA ligeros (en configuración de triciclo, por supuesto).

No estoy cuestionando la validez de la técnica, sino preguntando sobre la física involucrada, ¿tal vez hay más que el puntal?

No estoy seguro de que esta sea la respuesta, pero a velocidades más altas, tener contrapresión significa que estás conduciendo más con el timón que con el volante, lo cual es algo bueno. A medida que disminuye la velocidad, el peso se transfiere a la rueda delantera, lo que también es bueno. No querrás tener mucha autoridad en las ruedas delanteras a velocidades más altas porque si alguna vez has visto a un niño demasiado celoso en un triciclo tomar una esquina, sabes que un triciclo se vuelca fácilmente, los aviones pueden hacer lo mismo. También es un buen hábito para campos difíciles.
Tenga en cuenta que el jet 777 no puede beneficiarse del lavado de hélice y debe alcanzar los 80 nudos para que el timón sea efectivo.
@RobertDiGiovanni: tiene un buen punto, ¿puedo recomendar agregarlo a su respuesta a continuación?
Muchos aviones ligeros GA ni siquiera tienen dirección de rueda de morro, frenos diferenciales + timón solamente
@Robert DiGiovanni: Sin embargo, no creo que un 777 califique realmente como un avión GA ligero :-)

Respuestas (2)

Retirar el yugo no mejora la dirección de la rueda de morro. Si hay suficiente efectividad de profundidad para mantener el morro alejado, entonces habrá suficiente autoridad de timón para el control direccional.

No todos los aviones son iguales, por supuesto, pero el Cessna 172 que mencionaste específicamente tiene una tendencia a que la rueda de morro se mueva a altas velocidades. Sostener el morro el mayor tiempo posible reduce la molesta vibración y el estrés en el puntal del morro. También evita que el piloto controle en exceso.

A medida que el elevador pierde efectividad, también lo hace el timón, y una vez que el morro cae, el control de la dirección se mantiene a través de la dirección de la rueda de morro. Idealmente, esta transición es suave y virtualmente transparente para el piloto ya que los pedales de timón se usan para ambos.

"Cessna 172 tiene una tendencia a que la rueda de morro se mueva a altas velocidades". Eso se puede mejorar con el mantenimiento del amortiguador shimmy y otras piezas de la rueda de morro, y reemplazar el amortiguador con un amortiguador lleno de elastómero también puede hacer maravillas, como lord.com/products-and-solutions/vibration-and-motion-control/…
Buen punto. Solo lo menciono como una mejor razón para sostener la nariz que una mejora cuestionable en la efectividad de la dirección de la rueda de nariz.
Sin embargo, si el avión está muy cargado, es posible que no sea posible mantenerlo a raya tanto tiempo como cuando está ligeramente cargado, y luego puede tener un largo despliegue con mucho balanceo, lo que no mejorará por sí solo. Equilibrar la rueda de morro, o reemplazar el neumático y/o la cámara, reemplazar los cojinetes en las piezas del puntal, llenar el amortiguador, reemplazar el amortiguador, todo esto puede ayudar.

El punto principal aquí es con los automóviles, las ruedas delanteras actúan sobre la dirección y se benefician del peso para reducir el derrape. En un avión, el timón se encarga de la dirección, incluso a velocidades de rodaje desde la propulsión, y la red eléctrica ayuda a través del frenado diferencial. La rueda delantera y el puntal no están diseñados para recibir fuerza lateral y existen principalmente para evitar el golpe de la hélice y permitir que la aeronave tenga una mejor visión hacia adelante, en comparación con los arrastradores de cola. Podría diseñar un conjunto de rueda de morro muy robusto, pero con una penalización de peso adicional. También afectaría al CG.

El timón del jet 777 no se beneficia del lavado de hélice y, por lo tanto, debe depender de 80 nudos de movimiento hacia adelante (velocidad aerodinámica) para que sea efectivo.

En pocas palabras, el pequeño avión GA se dirige sin ellos y se descargan más fácilmente. Es un buen hábito mantenerlo así con contrapresión en la yema.

No todos los aviones pequeños cuentan con ruedas delanteras giratorias (como un carrito de compras). Muchos, muchos tienen ruedas de morro que giran con los pedales del timón, con dirección diferencial adicional para giros más cerrados mediante el frenado a la izquierda o a la derecha. Los pedales se pueden conectar mediante resortes o cuerdas elásticas, por lo que la dirección no es directa.
Entonces, menos tracción en el resorte o bungee si la rueda tiene menos carga, ¿correcto?
"En un avión, el timón hace la dirección, incluso a velocidades de rodaje desde la hélice, y la red eléctrica ayuda a través del frenado diferencial". Robert, ¿vuelas una hélice de un solo motor con una rueda de morro de giro libre? (Nunca lo he hecho, pero he volado un jet gemelo con una rueda de morro giratoria, así que tengo algo de perspectiva). No creo que el lavado de hélice en ralentí o ligeramente por encima sea suficiente para permitir el control de la dirección a través del timón. No creo que la red simplemente ayude, creo que el frenado diferencial es 99% + requerido. Sin embargo, me remito a cualquier persona con experiencia directa.
En ralentí, no, el lavado de hélice es ineficaz y se utiliza el frenado diferencial, un poco de aceleración puede ayudar a girar mientras se desplaza con el freno interior.