¿Existe una fórmula para calcular el punto de pivote de un avión mientras gira en tierra?

Estoy trabajando en un programa que requiere que un avión de pasajeros en rodaje (de cualquier modelo) realice un giro semipreciso dado un ángulo de dirección del tren de aterrizaje delantero. Para esto, necesito calcular el punto de pivote/centro para que la aeronave gire. Parece que hay algunos factores que influyen en esto (incluidas algunas especificaciones básicas de la aeronave), pero parece que no puedo encontrar ni siquiera una ecuación general que lo descomponga.

Soy consciente de que también hay una serie de factores más complejos que influirían en esto, pero para mis propósitos asumo una situación ideal con una interferencia mínima.

¡Gracias por adelantado!

Creo que la forma más fácil de aproximarse a esto es dibujar una línea imaginaria entre los dos engranajes traseros. Cuando la rueda delantera se gira 90 grados a la izquierda, el neumático izquierdo es el punto de pivote. A medida que la llanta delantera se endereza a 0 grados, el punto de pivote se mueve linealmente hacia el centro de la línea. Repita mientras el engranaje delantero gira a la derecha.

Respuestas (2)

El punto de pivote será donde se cruzan una línea imaginaria a través de las ruedas traseras y una línea imaginaria perpendicular a la rueda delantera.

ilustración de punto de pivote

Entonces, si θ es el ángulo de dirección y d es la distancia entre la rueda delantera y un punto a mitad de camino entre las ruedas traseras, entonces

X = d • tan(θ)

le dará la distancia desde el punto entre las ruedas traseras hasta el punto de pivote.

Si asume que el engranaje principal no gira (en el sentido de izquierda a derecha), entonces el punto de pivote siempre estará en algún lugar de la línea que une los dos engranajes principales.

A continuación, puede utilizar la trigonometría y el ángulo de giro de la rueda de morro para identificar el centro de rotación. (Suponga que la rueda delantera no se desliza hacia los lados).

(Por cierto, esto es muy similar a la dirección Ackermann que se usa en los automóviles: muchos textos mecánicos estándar hablan de esto).

Ah, parece bastante simple. Entonces, más allá de mi pregunta original: si el engranaje principal gira, ¿cómo influye esto en el centro de rotación? ¿Qué pasa con el deslizamiento de las ruedas?
El engranaje principal no gira significativamente en la dirección izquierda/derecha. Al igual que las ruedas traseras de un automóvil, solo apuntan hacia adelante todo el tiempo y no giran, por lo que el centro de rotación debe estar en la misma línea. Además, si los neumáticos se deslizaran lateralmente de forma apreciable, los neumáticos se rayarían a un ritmo apreciable.
Además, tenga en cuenta que muchas naves de pasajeros/carga más grandes tienen más de un MLG en cada lado (747, A380, etc.).
¿Cómo cambia la distancia (lado adyacente d en el diagrama de TomMcW) con una disposición de ruedas más compleja? Supongo que para un avión con varios juegos de trenes de aterrizaje principales, d se extiende hasta el punto medio entre todos los trenes principales (y el pivote estaría en una línea que pasa por ese punto). ¿O el pivote estaría en una línea que pasa por un punto entre los engranajes principales con la pista más ancha? Y cuando hay múltiples engranajes de bogey, ¿supongo que desde el medio del engranaje?
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