Ci sono molteplici applicazioni per l’uso idraulico negli aeromobili, a seconda della complessità dell’aeromobile. Ad esempio, l’idraulica viene spesso utilizzata su piccoli aeroplani per azionare i freni delle ruote, il carrello di atterraggio retrattile e alcune eliche a velocità costante. Sui grandi aeroplani, l’idraulica viene utilizzata per superfici di controllo del volo, alette alari, spoiler e altri sistemi.

Un sistema idraulico di base è costituito da un serbatoio, una pompa (mano, elettrica o azionata dal motore), un filtro per mantenere pulito il fluido, valvola selettore per controllare la direzione del flusso, la valvola di sfiato per alleviare la pressione in eccesso e un attuatore. [Figure 6-36]

Il fluido idraulico viene pompato attraverso il sistema a un attuatore o servo. Un servo è un cilindro con un pistone all’interno che trasforma la potenza del fluido in lavoro e crea la potenza necessaria per spostare un sistema di aeromobile o un controllo di volo. I servi possono essere ad azione singola o doppio, in base alle esigenze del sistema. Ciò significa che il fluido può essere applicato su uno o entrambi i lati del servo, a seconda del tipo di servo. Un servo a semplice effetto fornisce potenza in una direzione. La valvola selettore consente di controllare la direzione del fluido. Ciò è necessario per operazioni come l’ampliamento e il rientro del carrello di atterraggio durante i quali il fluido deve lavorare in due direzioni diverse. La valvola di sfiato fornisce un’uscita per l’impianto in caso di eccessiva pressione del fluido nel sistema. Ogni sistema incorpora diversi componenti per soddisfare le esigenze individuali di diversi aeromobili.

Un fluido idraulico a base minerale è il tipo più utilizzato per piccoli aerei. Questo tipo di fluido idraulico, un prodotto petrolifero simile al cherosene, ha buone proprietà lubrificanti, nonché additivi per inibire la formazione di schiuma e prevenire la formazione di corrosione. È chimicamente stabile, ha pochissime variazioni di viscosità con la temperatura ed è tinto per l’identificazione. Poiché vengono comunemente utilizzati diversi tipi di fluidi idraulici, un aeromobile deve essere riparato con il tipo specificato dal produttore. Fare riferimento all’AFM/POH o al manuale di manutenzione.

6.14.1 Carrello di atterraggio #

Il carrello di atterraggio costituisce il supporto principale di un aeromobile in superficie. Il tipo di carrello di atterraggio più comune è costituito da ruote, ma gli aerei possono anche essere dotati di galleggianti per operazioni in acqua o sci per l’atterraggio sulla neve. [Figure 6-37]

Il carrello di atterraggio su un piccolo aereo è composto da tre ruote: due ruote principali (una situata su ciascun lato della fusoliera) e una terza ruota posizionata sia nella parte anteriore che nella parte posteriore dell’aereo. Il carrello di atterraggio che impiega una ruota montata sul retro è chiamato carrello di atterraggio convenzionale. Gli aeroplani con carrello di atterraggio convenzionale sono spesso indicati come aeroplani a ruota di coda. Quando la terza ruota si trova sul muso, si chiama ruota del naso e il design è indicato come ingranaggio del triciclo. Una ruota anteriore orientabile o una ruota di coda consente di controllare l’aereo durante tutte le operazioni mentre è a terra.

6.14.2 Aeroplani del carrello di atterraggio del triciclo #

Un aeroplano con ingranaggi per triciclo ha tre vantaggi: 1. Permette l’applicazione più forte dei freni durante gli atterraggi ad alte velocità senza causare il cesso dell’aereo. 2. Permette una migliore visibilità in avanti per il pilota durante il decollo, l’atterraggio e il rullaggio. 3. Tende a prevenire il loop di terra (sterzando) fornendo una maggiore stabilità direzionale durante il funzionamento a terra poiché il baricentro dell’aeromobile (CG) è davanti alle ruote principali. Il CG in avanti mantiene l’aereo in movimento in linea retta anziché a terra.

Le ruote del naso sono orientabili o in rotazione. Le ruote del naso orientabili sono collegate ai timoni tramite cavi o aste, mentre le ruote a rotelle a ruota sono libere di ruotare. In entrambi i casi, l’aereo viene guidato utilizzando i pedali del timone. L’aereo con ruota anteriore a ruota può richiedere al pilota di combinare l’uso dei pedali del timone con l’uso indipendente dei freni.

6.14.3 Aeroplani del carrello di atterraggio a ruota di coda #

Gli aerei del carrello di atterraggio di coda hanno due ruote principali attaccate alla cellula davanti al suo CG che supportano la maggior parte del peso della struttura. Una ruota di coda sul retro della fusoliera fornisce un terzo punto di supporto. Questa disposizione consente un’adeguata altezza da terra per un’elica più grande ed è più desiderabile per le operazioni su campi non migliorati. [Figure 6-38]

Con il CG situato dietro l’ingranaggio principale, il controllo direzionale di questo tipo di aeromobile diventa più difficile mentre è a terra. Questo è il principale svantaggio del carrello di atterraggio della ruota di coda. Ad esempio, se il pilota consente all’aereo di sterzare mentre rotola a terra a bassa velocità, potrebbe non avere un controllo sufficiente del timone e il CG tenterà di superare l’ingranaggio principale che potrebbe causare l’anello di terra.

La mancanza di una buona visibilità in avanti quando la ruota di coda è sopra o vicino al suolo è un secondo svantaggio dell’aereo del carrello di atterraggio della ruota di coda. Questi problemi intrinseci significano che è necessario un addestramento specifico negli aerei a ruota di coda.

6.14.4 Carrello di atterraggio fisso e retrattile #

Il carrello di atterraggio può anche essere classificato come fisso o retrattile. Un ingranaggio fisso rimane sempre esteso e ha il vantaggio della semplicità combinato con una bassa manutenzione. Un ingranaggio a scomparsa è progettato per semplificare l’aereo consentendo di riporre il carrello di atterraggio all’interno della struttura durante il volo di crociera. [Figure 6-39]

6.14.5 Freni #

I freni dell’aereo si trovano sulle ruote principali e vengono applicati con un comando manuale o con pedali (punta o tallone). I pedali funzionano in modo indipendente e consentono una frenata differenziale. Durante le operazioni a terra, la frenata differenziale può integrare la ruota anteriore/codale.